機(jī)械式雙柱汽車(chē)舉升機(jī)設(shè)計(jì)
機(jī)械式雙柱汽車(chē)舉升機(jī)設(shè)計(jì),機(jī)械式,汽車(chē),舉升機(jī),設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 開(kāi)題報(bào)告
1 課題分析
1.1 常用汽車(chē)舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型
目前,全國(guó)生產(chǎn)汽車(chē)舉升機(jī)的廠家較多,生產(chǎn)的型式也較繁多。有雙柱式、四柱式、剪式、組合移動(dòng)汽車(chē)式等。
其中各類(lèi)舉升機(jī)從不同的方面又可分成好幾類(lèi):
單從舉升機(jī)的外型來(lái)分類(lèi)的基本形式有:普通雙柱、龍門(mén)雙柱、四立柱、剪式、移動(dòng)式和單立柱式等(分別如下列各圖所示1.1~1.6)。
圖1.1普通雙柱式汽車(chē)舉升機(jī)
圖1.2 龍門(mén)雙柱式汽車(chē)舉升機(jī)
圖1.3 四立柱式汽車(chē)舉升機(jī)
圖1.4 剪式汽車(chē)舉升機(jī)
圖1.5 組合移動(dòng)式汽車(chē)舉升機(jī)
圖1.6單立柱式汽車(chē)舉升機(jī)
各種形式各有千秋,適用于不同的場(chǎng)合。最常用的形式是前四種,即:普通雙柱式、龍門(mén)雙柱式、四立柱式和剪式。剪式舉升機(jī)分為大剪(子母式)、小剪(單剪式)舉升機(jī)。
雙柱式舉升機(jī)分又分為機(jī)械式和液壓式舉升機(jī)。機(jī)械式舉升機(jī)曾流行于1992-1998年間,該舉升機(jī)特點(diǎn)是同步性好,但由于機(jī)械磨損維護(hù)成本高(經(jīng)常需要更換銅鑼母以及軸承),每年一臺(tái)舉升機(jī)的維修更換需要1000元左右,因此目前不生產(chǎn)此舉升機(jī),使用者們最終會(huì)將該產(chǎn)品更換為維護(hù)成本小的液壓舉升機(jī)。
1.2 各類(lèi)汽車(chē)舉升機(jī)的使用情況
從調(diào)研的情況來(lái)看,雙立柱結(jié)構(gòu)形式的汽車(chē)舉升機(jī)為最多,其次是四立柱式,同時(shí)還有少些的剪式舉升機(jī)。
汽車(chē)舉升機(jī)生產(chǎn)廠的市場(chǎng)占有率如表1.1和圖1.7,其中永紅和寶得寶生產(chǎn)的舉升機(jī)市場(chǎng)占有率最高,分別為34.1%和28.5%。國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口的百分比分別為:77.1%和22.9% 。進(jìn)口的舉升機(jī)大部分是比較早期的產(chǎn)品。另外,未被統(tǒng)計(jì)的大部分小廠都是擁有國(guó)產(chǎn)的舉升機(jī)。
表1.1舉升機(jī)主要生產(chǎn)廠的市場(chǎng)占有率
總臺(tái)數(shù) 編號(hào) 生產(chǎn)廠 臺(tái)數(shù) 百分比
1 寶得寶 61 28.5%
2 永紅 73 34.11%
舉升機(jī)總數(shù) 214 3 中大 8 3.74%
4 序達(dá) 9 4.21%
5 其他 41 19.16%
6 進(jìn)口 49 22.90%
圖1.7汽車(chē)舉升機(jī)主要生產(chǎn)廠的市場(chǎng)占有率百分比圖
1.3 汽車(chē)舉升機(jī)的主要參數(shù)
普通雙立柱式、龍門(mén)雙立柱式、和四立柱式這三種目前市場(chǎng)上主要的汽車(chē)舉升機(jī)主要技術(shù)參數(shù)統(tǒng)計(jì)如表1.2,1.3,1.4所示。
表1.2普通雙立柱式汽車(chē)舉升機(jī)主要參數(shù)
額定舉升質(zhì)量 最大舉升高度 盤(pán)距地高度 全程上升時(shí)間 全程下降時(shí)間
2.5-3.5 T 1700-1800mm 110-180mm 50-70 Sec 20-60 Sec
表1.3龍門(mén)雙立柱式汽車(chē)舉升機(jī)主要參數(shù)
額定舉升質(zhì)量 最大舉升高度 盤(pán)距地高度 全程上升時(shí)間 全程下降時(shí)間
2.5-3.5 T 1700-1800mm 110-180mm 50-70 Sec 20-60 Sec
表1.4四立柱式汽車(chē)舉升機(jī)主要參數(shù)
額定舉升質(zhì)量 最大舉升高度 盤(pán)距地高度 全程上升時(shí)間 全程下降時(shí)間
2.5-3.5 T 1700-1800mm 110-180mm 50-70 Sec 20-60 Sec
2 舉升機(jī)的方案擬定
2.1 主要結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)形式
舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)形式主要有:(1)整體結(jié)構(gòu)形式;(2)舉升方式;(3)驅(qū)動(dòng)方式;(4)平衡方式;(5)保險(xiǎn)與保護(hù)方式;(6)托盤(pán)結(jié)構(gòu)。
常用的幾種舉升機(jī)整體結(jié)構(gòu)形式包括有普通式、龍門(mén)式、四柱式、剪式、移動(dòng)式和單立柱式六種。
目前市場(chǎng)上最常見(jiàn)的是普通式和龍門(mén)式。普通式舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)形式比較簡(jiǎn)單,制作成本相對(duì)于龍門(mén)式稍低。但從整個(gè)機(jī)器的強(qiáng)剛度的角度去考慮,龍門(mén)式就占優(yōu)勢(shì)了,簡(jiǎn)單地說(shuō)就等于是在普通式的基礎(chǔ)上再多加了橫梁,于是便形成了龍門(mén)式,但也因此增加了它的制作成本。
四柱式的定位非常穩(wěn)固,但一般用于比小轎車(chē)稍大的車(chē)型的維修和保養(yǎng),制作成本不低。
剪式舉升機(jī)又分為大剪(子母式)和小剪(單剪)舉升機(jī)。但由于不是批量,所以?xún)r(jià)格偏高。
對(duì)于體積可以說(shuō)是龐大的大型客車(chē)來(lái)說(shuō),使用以上幾種舉升機(jī)就比較困難。因此,又有了組合移動(dòng)式舉升機(jī)。既可以是雙柱式的,也可以是四柱式。這樣的組合方便地適用于各種車(chē)型,但一般僅在給大型車(chē)進(jìn)行維修或保養(yǎng)的時(shí)候才使用。
單立柱式舉升機(jī)占地面積小,適用于小型汽車(chē)使用。由于是單柱,較大型車(chē)就無(wú)法使用,就降低了它的使用價(jià)值。
常用的幾種舉升機(jī)整體結(jié)構(gòu)形式的主要特點(diǎn)如下表2.1所示:
表2.1各類(lèi)汽車(chē)舉升機(jī)結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)
結(jié)構(gòu)形式 主 要 特 點(diǎn)
普通雙柱 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低、使用方便,但對(duì)地基要求較高。
龍門(mén)雙柱 強(qiáng)度比普通雙柱的高、但成本也有所提高。
四立柱 能作四輪定位用。
剪式 能隱藏與地面水平,不占空間,對(duì)地基要求低。
移動(dòng)式 能雙柱、四柱或多柱聯(lián)動(dòng),方便地適應(yīng)于各種車(chē)型。
單立柱式 占地小,適用于小型汽車(chē)。
2.2 驅(qū)動(dòng)、舉升及同步方式
舉升機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式主要有:電機(jī)驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)。液壓驅(qū)動(dòng)方式通常有鏈條傳動(dòng)舉升和液壓缸直接舉升方式。液壓式舉升機(jī)維護(hù)成本低,油缸的油封為進(jìn)口的話一般使用5——10年沒(méi)問(wèn)題。其中電機(jī)驅(qū)動(dòng)又分單電機(jī)和多電機(jī),液壓驅(qū)動(dòng)又分單液壓缸和多液壓缸等多種驅(qū)動(dòng)方式。單缸舉升機(jī)也分為兩種,一直被業(yè)內(nèi)人士稱(chēng)作老單缸和新單缸。單缸的優(yōu)點(diǎn)是:同步性好,不存在顛簸現(xiàn)象,有底板,舉升機(jī)得扭力靠底板抵消,安全性好,是目前最理想得舉升機(jī)。雙缸舉升機(jī)也分有兩種:龍門(mén)式舉升機(jī)和無(wú)地板舉升機(jī)。但由于是雙缸,所以同步性問(wèn)題難以解決,往往要靠?jī)筛摻z繩來(lái)平衡。油缸以及鋼絲繩只要調(diào)整得松緊一致,舉升機(jī)就可以同步運(yùn)作。雙缸的優(yōu)點(diǎn)是:沒(méi)有底板,為了最大得節(jié)省材料,去掉底板,使得立柱得扭力靠地面來(lái)抵消,所以對(duì)地基要求很高。
如果驅(qū)動(dòng)是單液壓缸,則升降運(yùn)動(dòng)采用機(jī)械方式同步。如果采用多個(gè)液壓缸驅(qū)動(dòng),則升降運(yùn)動(dòng)既可以采用機(jī)械同步(如,鋼絲繩同步),也可以采用同步液壓缸或副缸隨同主缸同步升降。
常用的舉升方式有:絲杠螺母方式舉升、鋼絲繩或鏈條傳動(dòng)舉升方式和液壓缸直接舉升等方式。
從液壓和機(jī)械兩種舉升方式來(lái)看,機(jī)械方式和液壓方式各占一半,但機(jī)械的略多有些,如圖2.1所示:
圖2.1汽車(chē)舉升機(jī)舉升方式百分比圖
1——液壓;2——機(jī)械
絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)的舉升方式一般采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。如用單電機(jī)驅(qū)動(dòng),則各柱的升降運(yùn)動(dòng),一般應(yīng)用機(jī)械同步方式;若用多電機(jī)驅(qū)動(dòng),則采用機(jī)械同步或采用電氣方式同步進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)。在電氣方式同步時(shí),副柱上的升降是隨同主柱的升降運(yùn)動(dòng)同步進(jìn)行的。
鋼絲繩或鏈條傳動(dòng)舉升方式可采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)或液壓缸驅(qū)動(dòng),一般采用鋼絲繩平衡同步舉升。
上述各種方式各有特點(diǎn):絲杠螺母方式傳動(dòng)的自鎖性好,安全性也較好。而且采用電機(jī)驅(qū)動(dòng),維護(hù)保養(yǎng)均較方便,傳遞比較清潔,沒(méi)有液壓油,但制造工藝性差。而液壓驅(qū)動(dòng)舉升方式則工作平穩(wěn),加工制造方便,但是需要液壓系統(tǒng)。與機(jī)械系統(tǒng)相比,液壓回路容易產(chǎn)生故障,維護(hù)保養(yǎng)工作較多。
相比液壓缸舉升機(jī)產(chǎn)生成本比絲杠螺母舉升形式的要低。液壓缸的產(chǎn)生遠(yuǎn)比絲杠螺母機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易組織產(chǎn)生。且使用壽命比絲杠螺母要長(zhǎng)。所以本次設(shè)計(jì)所采用的是液壓舉升方式。
2.3 舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
此次將舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)為普通式雙柱汽車(chē)舉升機(jī)。普通式汽車(chē)舉升機(jī)的總體結(jié)構(gòu)如圖2.3所示:
圖2.3普通式二柱汽車(chē)舉升機(jī)的總體結(jié)構(gòu)
(1)舉升機(jī)構(gòu)
舉升機(jī)構(gòu)是由液壓系統(tǒng)以及電器系統(tǒng)組成的。通過(guò)電器系統(tǒng)來(lái)控制液壓?jiǎn)卧鸵和ㄟ^(guò)進(jìn)出液壓缸并通過(guò)滑臺(tái)鏈條來(lái)帶動(dòng)整個(gè)設(shè)備的舉升動(dòng)作,如圖2.4所示:
圖2.4舉升機(jī)構(gòu)示意圖
(2)立柱與支撐機(jī)構(gòu)
舉升機(jī)的立柱包括左、右兩個(gè)主立柱,中間放置滑臺(tái)和液壓系統(tǒng)。舉升機(jī)的支撐機(jī)構(gòu)是托臂。當(dāng)汽車(chē)進(jìn)入到舉升機(jī)的范圍里時(shí),就是通過(guò)改變搖臂的角度或方向來(lái)改變托臂的整個(gè)工作范圍的寬度。
(3)平衡機(jī)構(gòu)
由于舉升機(jī)在上升或下降時(shí)必須有強(qiáng)制性平衡裝置以確保汽車(chē)整體的水平位置,所以本次設(shè)計(jì)采用了左右對(duì)稱(chēng)的鋼絲繩走向,可以通過(guò)改變鋼絲繩的張力來(lái)使左右兩邊的滑臺(tái)在抬升的過(guò)程中保持平衡。
(4)保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)與保護(hù)
汽車(chē)舉升機(jī)是一種安全性能要求特別高設(shè)備。通常設(shè)有多種保險(xiǎn)裝置和保護(hù)措施:液壓回路的保壓、機(jī)械鎖止保險(xiǎn)裝置、機(jī)械自鎖裝置、舉升過(guò)載保護(hù)、沖頂保護(hù)、防滑等等。
本次設(shè)計(jì)中電磁鐵安全鎖機(jī)構(gòu)的組成是:兩個(gè)滑臺(tái)上均有安裝安全卡位條,在汽車(chē)升起后,卡位條與電磁鐵連接的支撐板構(gòu)成機(jī)械自鎖機(jī)構(gòu)。
3 普通式雙柱汽車(chē)舉升機(jī)方案的確定
通過(guò)對(duì)舉升機(jī)的了解,確定了本次設(shè)計(jì)采用的方案。本次設(shè)計(jì)所采用的是液壓驅(qū)動(dòng)的普通式雙柱汽車(chē)舉升機(jī)。此舉升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)是由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)和控制的,由兩邊兩個(gè)立柱里安裝的液壓油缸來(lái)推動(dòng)連接立柱與滑臺(tái)的鏈條,使滑臺(tái)上安裝的大滾輪沿立柱滾動(dòng),實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)的上下移動(dòng)。用鋼絲繩作為同步裝置來(lái)保持整個(gè)舉升機(jī)的同步性。托臂與立柱內(nèi)的滑臺(tái)相連,當(dāng)滑臺(tái)上下移動(dòng)時(shí)就帶動(dòng)托臂一起移動(dòng)。
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