电动推杆式垃圾车后门锁紧装置设计
一种专用车后门锁紧机构优化设计
10.16638/ki.1671-7988.2020.18.017一种专用车后门锁紧机构优化设计李春1,崔龙海2,曹晨强1,刘权1,王瞳玮1(1.陕西汽车控股集团有限公司技术中心,陕西西安710200;2.中国人民解放军32359部队)摘要:文章分析了目前市场上常见的扫路车、洗扫车等专用车后门的锁紧机构结构形式及存在的缺陷,提出了在后门锁紧机构增加预紧装置,插销(或钩爪)位置增加锁紧检测信号反馈系统的优化解决方案,并进行了特定工况条件下的实例理论分析计算,论证了该方案的可行性。
关键词:后门;锁紧机构;插销(钩爪);信号;预紧装置中图分类号:U462.1 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2020)18-55-03Optimal Design of Back Door Locking Mechanism for Special VehicleLi Chun1, Cui Longhai2, Cao Chenqiang1, Liu Quan1, Wang Tongwei1( 1.Technology Center, Shaanxi Automobile Holding Group Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200;2.32359 Forces, Chinese People's Liberation Army )Abstract: This paper analyzes the structure and defects of the rear door form and existing defects of the back door locking mechanism of the special vehicles suck as road sweeper, washing and sweeping vehicle, and puts forward the optimization solution of adding pre tightening device in the rear door locking mechanism and increasing the locking in place signal feedback at the position of the blot (or hook claw).Theoretical analysis and calculation of an example under specific working conditions are carried out, and the feasibility of the improved scheme is demonstrated.Keywords: Back Door; Locking Mechanism; Pin (or Hook Claw); Signal Pre Tightening DeviceCLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)18-55-031 前言随着国家城镇化不断发展,人们生活水平不断改善,对生活环境的要求不断提高,承担城市道路清扫保洁的扫路车、洗扫车等专用车成为必然选择,其工作原理为通过风机产生负压,将路面垃圾、树叶、污水等经过吸嘴吸入箱内储存,并运输到指定位置倾倒。
车箱可卸式垃圾车后门锁紧机构改进
紧机构 来替 代 。
1 传 统 后 门 锁 紧 机 构
( a)离 开 锁 钩 ( b)打 开
图 1所 示 为传 统 的后 门锁 紧 机 构 结 构示 意 图 。
图 2 传 统 后 门 锁 紧 机 构 开 门动 作
出一 小段 , 时转 动块 逆时 针旋 转 臼 , 到 与 限位 此 角 直
传 统 的后 门锁 紧 机 构结 构 在 打 开后 门时 , 靠 可 性 良好 , 在关 闭时 , 常会 发生 不能 锁 紧后 门的现 但 常 象( 3) 图 a 。即在后 门关 闭 动作 将 要 完成 时 , 门下 后 移, 导致 后 门上 的锁 销轴 本应 该落 在锁 钩槽 内 , 落 却
2 改 进 型 后 门 锁 紧 机 构
改进 型后 门锁 紧机 构是 在 传统 结构 基 础上 增加
了 由转 动 块 、 杆等 零 部件 组 成 的联 动机 构 ( 4 。 连 图 ) 转动 块 可 绕 0 点 旋 转 臼角 。 翻 转 铰 座 孑 改 进 为 圆 L 孑 , 门仅 绕 翻转 铰座 旋转 而 不上 下移 动 。 L后 当操 作 液 压 系统 打 开 后 门 时 , 缸 活 塞 杆 先伸 油
承力 为 R 和 R 。从 垃 圾 车 的实 际使 用来 看 , 常 通 关 闭后 门的成 功率 只有 6 左 右 , 期 使 用还 导 致 0 长
后 门变形 。
后 门
箱体
锁钩
图 1 传 统 垃 圾 车 后 门 锁 紧 机 构
固⑩ ~
( ) 闭失效 a关 () b 受力分析
收稿 日期 :0 60 —6 2 0 —81
带密封和锁紧装置的垃圾车车厢体后门设计
带密封和锁紧装置的垃圾车车厢体后门设计-汽车带密封和锁紧装置的垃圾车车厢体后门设计刘同举1耿其东21.江苏悦达专用车有限公司江苏盐城2240512.盐城工学院江苏盐城224051摘要:针对传统的垃圾车厢体后门机构存在着锁紧和密封工作不可靠,锁轴和锁钩配合不到位等问题,设计了一种带密封和锁紧装置的新型机构(包括后门和厢体框架两部分)。
利用双出杆定位油缸带动顶部的楔形块运动,保证后门旋转中心的位置;利用腰形孔、锁紧油缸、锁钩三平行线结构保证配合可靠,密封条开关牢靠;利用NX三维设计软件,对产品进行设计和验证,以降低手工计算的难度,提高其准确性。
通过试验,该装置使用效果良好,易于推广。
关键词:垃圾车厢体后门密封锁紧装置NX分析中图分类号:U469.6+5.03 文献标识码:A文章编号:1004-0226(2015)10-0102-04第一作者:刘同举,男,1981年生,工程师,现从事环卫车辆等设计工作。
1 前言垃圾车用于收集、装载和运输生活垃圾,并可将装入的垃圾压碎、压缩,使其密度增大,体积缩小,由此极大地提高了垃圾收集和运输的效率。
运输过程中需保持后门关闭,防止垃圾泄漏,在车辆到达垃圾处理场后,将后门打开,使垃圾卸下。
因此,后门既要能够打开足够角度,又要保证关闭时的密封性。
2现有的后门机构现有的后门设计通常包括手动方式和自动方式两种,自动方式中大多采用开门油缸、导向孔、锁钩等,锁紧装置多是对锁钩处的改进,对后门下滑的问题没有解决。
2.1手动方式较为成熟的手动后门锁紧机构为棘轮机构,广泛运用于移动垃圾箱后门锁紧,如图1所示。
转动棘轮机构,正反向螺纹杆将锁钩与车厢之间的联接拉杆伸长,使锁钩顺时针旋转,后门按导向条孔向下滑行,锁钩与锁轴松开,倾翻车厢,后门将自动打开。
该方式可将污水完全密封在车厢内,密封效果好,但操作麻烦。
另一种手动方式为门闩式,其操作不便、密封性差,已逐步被市场淘汰。
2.2自动方式自动后门锁紧机构因车型不同,其外观也不大一样,但其原理是大致相同的。
环卫车的后门锁紧机构[发明专利]
专利名称:环卫车的后门锁紧机构
专利类型:发明专利
发明人:薛亚刚,朱阳,董磊磊,毛靖德,朱仰智,刘权,王瞳玮,陈文斌
申请号:CN201910519966.9
申请日:20190617
公开号:CN112093333A
公开日:
20201218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种环卫车的后门锁紧机构,布置于环卫车的箱体和后门两侧,其包括锁紧油缸、锁紧油缸座、锁紧连接座、位置调节机构和锁扣机构;锁紧油缸座固定于环卫车的箱体上,锁紧油缸座上固定有锁紧油缸;锁紧连接座固定于环卫车的后门上;锁扣机构通过位置调节机构与锁紧连接座刚性连接,位置调节机构能够调节锁扣机构相对于锁紧连接座的位置;锁扣机构的位置与锁紧油缸的伸缩杆相对应,使得该伸缩杆伸出后被锁扣机构限制其径向位置,进而锁紧环卫车的后门。
本发明结构合理,调节简单,通过调节机构可调整后门与箱体间密封条的压缩量,使后门与箱体保持较好的密封。
申请人:陕西汽车集团有限责任公司
地址:710201 陕西省西安市经济技术开发区泾渭工业园
国籍:CN
代理机构:中国商标专利事务所有限公司
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一种后开门式垃圾箱自锁装置[实用新型专利]
专利名称:一种后开门式垃圾箱自锁装置专利类型:实用新型专利
发明人:王远洪,陈杰
申请号:CN201921934897.X
申请日:20191111
公开号:CN211224961U
公开日:
20200811
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种后开门式垃圾箱自锁装置,涉及环卫清洁领域,针对现有传统后开门式垃圾车的垃圾箱没有自锁装置,工作效率低下,且没有警示装置,有安全隐患的问题,现提出如下方案,其包括箱体,所述箱体顶面外侧设置有太阳能电池板,所述箱体的顶面靠近箱口处固定安装有转杆,且所述转杆转动安装有箱盖,所述箱体的箱口一边设置有撑杆槽,所述撑杆槽的内部顶端固定安装有滑杆,且所述滑杆套接有铁环。
本实用新型结构新颖,且该装置可对箱盖进行自动上锁,这样可以避免手动上锁的繁琐工序,操作起来更加方便快捷,提升工作效率,箱盖可自由调节开合程度,且设置有警示灯,有效提高清洁人员工作时的安全系数。
申请人:重庆宇洁环卫设施有限公司
地址:400000 重庆市九龙坡区金凤镇凤笙路18号
国籍:CN
代理机构:深圳市中兴达专利代理有限公司
代理人:危祯
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一种移动式垃圾压缩箱后门锁紧机构[实用新型专利]
专利名称:一种移动式垃圾压缩箱后门锁紧机构专利类型:实用新型专利
发明人:荣海硕,桂乐安,曹海民,李辉,张燕
申请号:CN201921530599.4
申请日:20190916
公开号:CN211643442U
公开日:
20201009
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型涉及垃圾箱技术领域,具体来说是一种移动式垃圾压缩箱后门锁紧机构,其特征在于包括两个凸台,设置于箱体后门;两个锁钩轴,安装在装料箱上;两个锁钩,安装在锁钩轴上,锁钩右侧一端用于连接凸台;一根连杆,用于连接两个锁钩的左侧一端;一个油缸,油缸设置于连杆一侧,油缸一端连接下锁钩,油缸另一端连接设置于装料箱上的支撑座,本实用新型同现有技术相比,其优点在于:上下两个锁钩的设计使得锁紧效果更好,同时由于是装在箱体的侧面,不会沾染污水致使生锈。
申请人:上海龙澄专用车辆有限公司
地址:201707 上海市青浦区青浦工业园区新技路818号1号、2号、4号厂房
国籍:CN
代理机构:上海三方专利事务所(普通合伙)
代理人:吴玮
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对接式垃圾车后门开闭装置[实用新型专利]
专利名称:对接式垃圾车后门开闭装置专利类型:实用新型专利
发明人:黄历,马伟涛,夏加万
申请号:CN201521037480.5
申请日:20151214
公开号:CN205221688U
公开日:
20160511
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种对接式垃圾车后门开闭装置,包括:驱动缸、主臂、辅臂、连动臂、第一支撑座、第二支撑座;第一支撑座、第二支撑座固定在车厢总成的侧壁上,其上设有腰型槽,腰型槽内设有可滑动和枢转的销轴;主臂为折线状,主臂较长的部分向车尾方向的斜下延伸且末端与后门侧壁铰接,主臂较短的部分向车头方向的斜下延伸且末端与驱动缸输出端铰接,辅臂一端与第二支撑座上的销轴铰接另一端与后门侧壁铰接,连动臂连接第一支撑座和第二支撑座上的销轴。
本实用新型通过用一个驱动缸带动主臂,使联动的辅臂和主臂以其各自的转轴转动,使后门在进行绕轴公转的同时进行翻转,从而缩短了后门开闭的直线行程,并分担了对转动轴的负荷。
申请人:宁夏合力万兴汽车制造有限公司
地址:751100 宁夏回族自治区吴忠市利通区金银滩镇北街2号
国籍:CN
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基于TRIZ理论的后门锁紧机构创新设计
基于TRIZ理论的后门锁紧机构创新设计作者:于万胜尹腾飞孔庆珍刘进雨要军磊来源:《时代汽车》 2017年第15期摘要:为解决移动式垃圾压缩设备在使用过程中存在的后门扣合不顺、污水撒漏等问题,设计了一种新的后门锁紧机构,运用triz理论中解决物理矛盾的方法,将斜长孔滑动铰链连接中的转动吊载特性和滑动锁紧特性在空间上进行分离,既解决了后门锁紧扣合不顺等问题,又避免后门锁紧过程中的上下滑动对密封条造成的损伤,且其结构简单、焊接定位方便,实际应用表明,新的后门锁紧机构使用效果良好。
关键词:后门锁紧;密封不严;导向槽1引言移动式垃圾压缩设备作为一种新的垃圾收、转、运设备,其集垃圾收集、压缩减容、转运于一体,相对于传统的垃圾收转运方式,其基建费用低、无二次污染,已逐渐成为居民生活垃圾清除、转运填满的主要途径。
它是由箱体、后门、料斗、压缩头、联体动力站、排水系统、密封组件等组成。
通过料斗进行垃圾装载,利用压缩推铲机构对垃圾进行压缩减容,最后通过勾臂车将垃圾拉到垃圾填埋场进行填埋。
在垃圾装载、压缩减容、转运过程中,后门既要保证扣合后密封严密,无二次污染现象;又要保证在自卸时能够顺利打开,无卡滞、刮擦,能使垃圾顺利倒出。
2 目前锁紧机构存在的问题及原因分忻目前国内移动式垃圾压缩设备的生产厂家主要采用的后门锁紧方式是:上部吊载孔采用斜长孔滑动铰接,下部通过锁紧油缸将后门抬起,在后门框斜面锁钩作用下挤压密封条,将后门密封,如下图所示。
这种锁紧方式在实际生产制造和使用过程中存在如下问题:(a)在生产制造过程中,由于后门框、后门的焊接变形和定位误差引起的四个斜面锁钩和上部吊载孔的相对位置尺寸偏差较大,难以控制。
在装配过程中经常会出现后门与后门框贴合不严、后门锁紧轴难以进入斜面锁扣内、个别斜面锁钩未起到锁紧作用等问题,严重影响了后门密封性能。
(b)在后门锁紧过程中,这种斜长孔滑动铰链连接方式不可避免的会产生后门与后门框之间的上下滑移。
电动推杆式垃圾车后门锁紧装置设计方案
电动推杆式垃圾车后门锁紧装置设计-汽车电动推杆式垃圾车后门锁紧装置设计李小宾长治清华机械厂专用车分公司山西长治046012摘要:针对垃圾车后门密封要求,设计了一种利用电动推杆作为执行机构的新型自动锁紧装置,实现了垃圾车后门锁紧的自动操控。
其安装空间小、控制简单、实施费用低,大大提升了垃圾车的市场竞争力。
关键词:电动推杆垃圾车锁紧装置设计中图分类号:U469.6+91.02 文献标识码:A文章编号:1004-0226(2016)04-0096-02第一作者:李小宾,男,1974年牛,高级工程师,现从事环卫车辆产品设计及技术管理工作。
1前言随着社会经济的飞速发展,人们对环境卫生的要求越来越高。
小型侧装密闭式垃圾车由于其机动灵活、操作简单、经济高效,可以方便地出入街道、小区、市场等人员密集场所进行垃圾收集,避免了垃圾露天堆放过程中的二次污染,得到了城市管理部门的大力推广。
如图1所示的一款新研制的侧装密闭式垃圾车,垃圾桶可通过翻桶提升机构将桶装垃圾从前侧部倒入箱体,并通过对箱体的间断举升将入口处垃圾滑移到箱体尾部直至装满整个垃圾箱;在倾倒垃圾时通过油缸自卸举升机构实现自动倾倒。
为了防止箱体在中间举升过程中出现污水滴漏,要求在这个过程中后门始终处于关紧状态。
相较于市场上通常采用的自动液压油缸机构或手动快速夹的锁紧方式,本文介绍了一种电动推杆作为执行元件的后门锁紧装置(已获得实用新型专利),可以较为经济方便地实现箱体后门的自动锁紧。
与自动液压油缸机构的油缸自动锁紧存在安装空间大、费用高、控制复杂等问题,以及手动快速夹锁紧存在着自动化低、操作环境差的弊端相比,电动推杆式锁紧装置具有明显优势,可极大提升垃圾车的市场竞争力。
2锁紧装置设计要求这款小型侧装密闭式垃圾车选用某品牌2吨级轻型货车底盘,整体功能由垃圾桶自动提升、翻转装料,垃圾箱举升自卸倒料,后门自动锁紧开启三个动作组成。
由于该底盘变速器无取力器输出口,总体设计时装料及倒料动作由液压动力单元提供动力带动相应的油缸执行;为避免垃圾液滴漏造成的二次污染,车箱后门周圈需镶有弹性橡胶密封条。
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电动推杆式垃圾车后门锁紧装置设计
作者:李小宾
来源:《专用汽车》2016年第04期
摘要:针对垃圾车后门密封要求,设计了一种利用电动推杆作为执行机构的新型自动锁紧装置,实现了垃圾车后门锁紧的自动操控。
其安装空间小、控制简单、实施费用低,大大提升了垃圾车的市场竞争力。
关键词:电动推杆垃圾车锁紧装置设计
中图分类号:U469.6+91.02 文献标识码:A 文章编号:1004-0226(2016)04-0096-02
1 前言
随着社会经济的飞速发展,人们对环境卫生的要求越来越高。
小型侧装密闭式垃圾车由于其机动灵活、操作简单、经济高效,可以方便地出入街道、小区、市场等人员密集场所进行垃圾收集,避免了垃圾露天堆放过程中的二次污染,得到了城市管理部门的大力推广。
如图1所示的一款新研制的侧装密闭式垃圾车,垃圾桶可通过翻桶提升机构将桶装垃圾从前侧部倒入箱体,并通过对箱体的间断举升将入口处垃圾滑移到箱体尾部直至装满整个垃圾箱;在倾倒垃圾时通过油缸自卸举升机构实现自动倾倒。
为了防止箱体在中间举升过程中出现污水滴漏,要求在这个过程中后门始终处于关紧状态。
相较于市场上通常采用的自动液压油缸机构或手动快速夹的锁紧方式,本文介绍了一种电动推杆作为执行元件的后门锁紧装置(已获得实用新型专利),可以较为经济方便地实现箱体后门的自动锁紧。
与自动液压油缸机构的油缸自动锁紧存在安装空间大、费用高、控制复杂等问题,以及手动快速夹锁紧存在着自动化低、操作环境差的弊端相比,电动推杆式锁紧装置具有明显优势,可极大提升垃圾车的市场竞争力。
2 锁紧装置设计要求
这款小型侧装密闭式垃圾车选用某品牌2吨级轻型货车底盘,整体功能由垃圾桶自动提升、翻转装料,垃圾箱举升自卸倒料,后门自动锁紧开启三个动作组成。
由于该底盘变速器无取力器输出口,总体设计时装料及倒料动作由液压动力单元提供动力带动相应的油缸执行;为避免垃圾液滴漏造成的二次污染,车箱后门周圈需镶有弹性橡胶密封条。
受底盘安装空间及控制、成本等多方面限制,后门锁紧装置总体设计上不再采用传统的液压油缸方式;并且要求锁紧装置具有必须的锁紧力,能实现对密封条有一定的压缩量,不会造成污水滴漏;以保证在装载垃圾过程中,中间装载举升垃圾后移时后门不会自行开锁;整个装置要求尽量轻便,满足自动启闭要求。
3 执行元件选择
设计初期方案打算利用自卸车常用的机械连杆式锁紧装置,实现锁钩在垃圾箱举升卸料及回落复位时的自动启闭,但由于满足不了该车要求在中间装料举升过程中后门的持续锁紧功能而无法实现。
最后的设计方案是利用底盘电能,选择一种能方便控制的电动执行元件来带动锁钩实现锁紧功能。
通过查询相关资料,电动执行元件主要有旋转式和直线式两种机构类型,结合两种类型的特点及本车的使用工况,最后选择市场上技术成熟,规格系列多的电动推杆作为后门锁紧装置的执行元件。
电动推杆是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置,其广泛适用于各种简单或复杂的工艺流程中作为执行机械使用,可以非常方便地实现远距离自动控制。
一般最大推力可达6kN,空载动作伸缩速度4~40mm/s,常以24V/12V直流永磁电机作为动力源。
本车底盘的供电电压为直流12V,可以满足电动推杆的使用要求。
4 锁紧装置结构设计及元件选型
4.1 结构设计
根据垃圾箱及后门的结构及尺寸,综合考虑车辆的安装空间,利用CAD绘图软件,制定出如图2、图3所示的后门锁紧方案。
在保证后门与锁钩开启后不会出现干涉的情况下
(6>20mm),确定电动推杆的安装距K行程L-K。
此设计参照市场现有的电动推杆系列尺寸确定安装距K=155mm、行程L-K=50mm,各支座均设计得非常小巧,满足整车的安装空间要求。
为保证锁紧过程对后门有个逐渐切入压紧的力,锁紧装置前部设计为半圆弧形结构,以避免其转动过程与后门干涉,同时保持理论上锁钩与后门始终处于一个线接触状态,使得压紧过程更加可靠。
4.2 受力计算
为保证后门密封不泄露,必须使密封条有一定的压缩量。
根据公司以往的产品经验,密封条有1~2mm的压缩量即可保证后门的可靠密封。
分析该车辆的使用状况,当在装垃圾过程的中间举升状态时,后门所需锁紧力最大,如图4所示。
分析此时后门的受力状态,受到锁钩锁紧力F、自身重力G、垃圾垂直压力M,密封条预压力Ⅳ的共同作用,根据后门的力矩平衡条件:F·C=G·A+M·B+N·D,即可求出所需锁紧力F。
进一步根据此时锁钩的受力状态力矩平衡条件:F·H=P·I,可求出电动推杆的所需推力P。
本车型最后计算出所需推力约为2215N。
4.3 元件选型
根据上述计算结果,选择国产一款YNT-03型直流12V电动推杆,其安装距为155mm、行程50mm、最大推力1176N、空载伸缩速度40mm/s,具有推出、收回任意位置断电自锁功能,采用左右两套对称安装方式,可以满足设计技术要求。
4.4 控制方式
通过连接底盘12V直流电源,在驾驶室内加装通用的三位旋钮开关,便可实现对电动推杆伸出、收回动作的控制,方便可靠。
5 结语
针对公司新研制的一款小型侧装密闭式垃圾车的自动后门锁紧要求,设计出一种比常规液压油缸执行机构安装空间更小、控制更方便、更经济的以电动推杆作为执行元件的锁紧装置,满足了车辆的总体要求,并经实际使用验证,可以高效可靠使用。
该装置的成功使用对公司其他型号垃圾车的后门锁紧需求提供了新的选择方案。
收稿日期:2016-01-05。