自卸汽车液压举升系统的设计改进样本

自卸汽车液压控制系统的改进作者：张平来源：《专用汽车》 2011年第1期张平ZHANG Ping泰安航天特种车有限公司山东泰安 271000摘要：针对自卸汽车行驶时经常出现的货箱突然举升、液压油箱溢油、液压系统“气蚀”等问题，分析了问题产生的原因，并提出了在自卸汽车液压控制系统的气控阀与辅助贮气筒之间的连接管路上串联一个气控截止阀的改进方案。

关键词：自卸汽车液压控制中图分类号：U469.4.03文献识别码：B论文编号：1004-0226(2011)01-0076-021前言由于自卸汽车液压控制系统的设计不合理、液压控制系统出现故障及驾驶员的误操作等原因，在自卸汽车使用过程中经常出现行驶中货箱突然举升（俗称坐飞机）、液压油箱溢油或液压系统产生“气蚀”等现象，给自卸汽车的使用造成安全隐患。

2问题分析目前常用的自卸汽车液压控制系统存在一定的缺陷。

因误操作气控阀或气控阀内部气腔窜气使举升阀处于上升状态时，会出现自卸汽车行驶中货箱突然举升的现象；因误操作气控阀或气控阀内部气腔窜气使举升阀处于下降状态时，会出现自卸汽车行驶中液压油从举升油缸回到油箱，导致液压油箱溢油及液压系统出现“气蚀”现象，不能满足自卸汽车的使用安全要求。

因此，应改进设计，使自卸汽车行车用气与液压控制系统用气形成互锁，从设计上避免因错误操纵等引起的安全隐患。

3设计改进针对上述问题，对常用的自卸汽车液压控制系统（图1）进行了改进设计。

即在自卸汽车液压控制系统的气控阀与辅助贮气筒之间的连接管路上串联一个气控截止阀（图2）。

该系统的工作原理为自卸汽车液压控制系统需要工作时，先拉上手制动阀，使车辆处于驻车制动状态。

此时，手制动阀2口、弹簧制动气室12口及气控截止阀的4口无气压。

从空气干燥器输出的气压，经过四回路保护阀、辅助贮气筒及管路进入气控截止阀的进气口1后，通过通孔d、出气口2和管路进入气控阀的输人口，此时，通过操作气控阀，来接通取力器，控制货箱的升降，自卸汽车液压控制系统处于正常工作状态，该系统的工作原理如图3所示。

图3—1主要尺寸参数
3.2质量参数的确定[1]
额定装载质量是自卸汽车的基本使用性能参数之一。目前，中、长距离公路运输趋向使用重型自卸汽车，以便提高运输效率、降低运输成本，额定装载质量一般为9~19t；而承担市区或市郊短途运输的自卸汽车额定装载质量为4.5~9t。同时，还应考虑到厂家的额定装载质量合理分级，以利于产品系列化、部件通用化和零件标准化。此外，额定装载质量还必须与选用的二类货车底盘允许的最大总质量相适应。
改装部分质量主要包括：车厢质量、副车架质量、液压系统质量、举升机构质量以及其他改装部件的质量。改装部分质量既可通过计算、称重求得，也可根据同类产品提供的数据进行估算。
自卸汽车整车整备质量是指装备齐全、加够燃料、液压油和冷却液的空车质量。它一般是二类底盘整备质量与改装部分质量的总和。是自卸汽车总体设计的重要设计参数之一。
通常由二类货车底盘改装的自卸汽车（Me<15t）质量利用系数略低于原货车的质量利用系数。国产自卸汽车的ηGO=1.0~1.5,国外自卸车的ηGO=1.3~2.0.如表3—2所示
图3—2自卸汽车质量利用系数
由此ηGO= =0.652(1—4)
自卸汽车的质心位置是指满载时整车质量中心位置，自卸汽车的质心位置对使用性能（例如汽车的制动性、操纵稳定性等）影响很大。因此，自卸汽车总体设计时应尽量使质心位置接近原货车的质心位置。
较低
系统倾卸稳定性
较差
较好
系统耐冲性
较好
较差
直推式举升机构结构简单,较易于设计。但这样易导致油缸泄漏或双缸不同步,进而造成车厢举升受力不均。目前,该类举升机构主要用于重型自卸汽车。
综上所述，结合选择车型情况，对于长安SC3043JD32自卸车，本文选用油缸直推式举升机构。并能承受较大的偏置载荷；举升支架在车厢后部，车厢受力状况较好。

最 小 初始 角 ＡＯ Ｂ：５ ： 。 最 大 初始 角 ：２ 。 ： Ｏ 最 大举 升 角 ０：４ 。 。 ５
取 ８ ０ｒ （ 时 Ｏ Ｏ ， 罔 １中 斜 线 区域 为 Ａ 点 可 用 ０ ｔｍ 此 ｉ Ａ＝ Ｄ） 位 置 范 同 ． 点 位 置 只 知 道 在 Ｏ 直 线 上 （ 厢 底 中 轴 ．Ｂ Ｂ 货
矩 最 大 ． 以后 逐 渐 减 小 ， 同 时 在 举 升 过 程 中 如 果 逐 步 卸
序 号 ３是 采 用 不 同 的 油 缸 参 数 （ 缸 径 与 序 号 ｌ 但 、２ 相 同 ）计 算 来 的结 果 ．其 动力 臂 比 序号 ２更 长 ： （ ６ — ８ ９ ６ ４ ６ ４ １ ０ ３ ％ ，举 升 力 比 原 方 案 减 少 ３ ％ ，效 果 ４ ）／ ４ ｘ ０ ％＝ ５ ５ 更佳 。
货 ， 则 阻 力矩 减 小更 快 ，所 以 ，在 扁 动 油 缸 举 升 时 ，如 果
油 缸 举 升 力动 力 力臂 越 长 ， 则 所 需 的 举 升 力 越 小 ，油 缸 压
力 越 省 ，效 果 越 佳 。 延长 Ａ Ｂ．过 Ｏ 点 作 垂 线 与 Ａ Ｂ延 长 线 于 Ｃ ．Ｏ 即 为 Ｃ
参考 文 献 ：
求出Ｏ Ｃ的 最 大 值 （ 一。 具 体 就 是 将 前 述 所 求 一 系列 ） Ｃ 有 效 点 Ａ，Ｂ （ 点 所 对 应 的 Ｏ Ｂ） Ａ、 ０ 数 值 代 入 式
（） ３ ，用 计 算 机 算 出对 应 的 一 系 列 Ｏ Ｃ值 ，其 中 最 大 值 为本 例 所 优 化 的 结 果 （ ０ 一） 如 图 ２所 示 。 即 Ｃ 。
科 ，高 级 讲 师 。研 究 领 域 ： 内燃 机 构 造 、机 械 制 造 工 艺 学 。 已发 表论文 １ 篇。 １

６０ ３ Ｅ卡车 液 压举升 系统 原理 圈 （） 阀 （） 流 阀 （ ２ 滑 ３ 溢 开启压 力 ０ ５ Ｍ ａ ． ３ｐ ） （） 控流 量控 制 阀 （） ４ 液 ５ 安全 阀 （ 开启压 力 １ ． Ｍ ａ ７２ ｐ ） （） 升先 导控制 阀 （ 限位 电磁 阀 （ 限位 电磁 阀 （ 改造 系统而 增加 ６ 举 ７ ） ８ ） 为 的） （ ） ９ 溢流 阀 （ 启压 力 １ ． Ｍ ａ 开 ０３ｐ） （０ 单向阻尼 阀 、１ ） １） （１ 举升 缸 Ａ ～举升位 Ｂ～保 持位 Ｃ一浮 动 位 Ｄ一下 降位
（） 阎 １ 滑
３６Ｏ ３ Ｅ卡车 的外 部结 构 特点 ６ ０ 卡 车 的厢斗 是通过 一对 问轴 的 销轴 与车架 尾 部相连 ， 斗上升 或下 ３Ｅ 厢 降 时， 以这 对销 轴 为支 点 与车 架作 相对转 动 。一对举 升 油缸 的两 断端 分别 就 与厢 斗和 车架 通 过销 轴连 接 。经测 量和 计 算， 斗 与筚架 的连接 点 位置 及空 厢 车时厢 斗重心 位嚣 如图所示 ， 样的结 构造成 了 ： 这 当举升 结束 时， 即厢 斗底面 与 水平 面 的夹 角大 约在４ ） ５ 蔓时， 空车 厢斗 的重心 正好 通过 厢 斗与车架 的连 接点， ・ 这时 ｝ 于 厢斗 的重 力使 厢 斗绕 支 点转动 的 力矩 为零 ， 斗 处 于非稳 定平衡 状 ｝ ］ 厢 态： 但在重 车情 况下 ， 斗 上升到这 个位 置 时， 部 已经没 有货 物， 厢 前 而后部 还有 货 物， 部分 货 物对 厢 斗产 生 的力 矩 使厢 斗 继续 上 升 。 这 ４通过 ６ ０ ３ Ｅ卡 车卸 货 时异 常现 象对 其举 升 系统 的缺 陷进 行 分析 按照 原始设 计原理， 自卸车 卸货过 程中， 当厢斗 举升到 所设定 的位置， 即油 缸伸 出 已达到 它全 部伸 出长 度的９ ％时， 时限位 装 置驱 动 电磁 阀⑦ 动 作， ２ 这 滑 阀①则 回 中， 油缸活 塞腔 的油 被封 闭， 这时 油缸 应该 停 止动作， 厢斗 保持 不动 。 但 是实际 情况是厢 斗并没有 停止， 这是 由 操 作者 并不知 道限 位装 置 已动作， 先导 阀⑥仍然 处 于 Ａ位 ， 阀② 左 端的控 制 口仍通 过⑥ 的 Ａ位接 油箱， 因为 滑 又 这 时厢 斗后 部的 货 已脱 离厢 斗， 而前 部 的货 刚好滑 到厢 斗 的中后 部， 滑到厢 斗 中后部 的这 些货 的重力 ， 就产 生 ｊ使厢 斗继续 Ｅ ｔ ， ｆ 的力 矩， － 这时 尽管 由于 电磁 ｆ⑦ 动作 而使① 凹 中， 止了 向活塞腔供 油， Ｉ ，②左 端的控 制油仍 回油箱， 侧 停 但 Ｉ ］ ③ 要继 续把活 塞杆 腔与 回油 路接 通， 以厢 斗并不 停 Ｉ， 所 ｝ 到达油缸 的极 限伸 出 ： 长度 后还 没达到平 衡 时， 就要 对油缸 产生强 大的 冲击， 强制厢 斗停止， 当冲 击力 超 过油 缸 内部 的连 接强度 时， 要 发生拔 缸 事故 。 南 于一 对油 缸 的制造 、安 就 装位 置误 差， 由于 卸货 时停 车位 置不平 造 成的车 架 、厢 斗变 形等 原 因， ～ 又 对 油缸 并 ／ 旧时到达 极 限长度 ， 就造 成 了冲击 力往往 足 作用 到单个 油缸 上， ｆ 这 在 很火 程 度 上形 成 了油 缸 内 部的连 接 强度 小 于外 载 对 油缸 产 生的 冲 击力 。 通过 以 上分析， 认为 液压举 升 系统 的缺 陷在于 ： 重车 情况 下不能实 现对 在 厢斗 的限位 ， 当它的 限位装 置动作 时， 只是 停止 了向活塞 腔供 油， 而没有对 活塞 杆腔 （ 压腔 ） 施控 制， 背 实 也就 是限 位装 置动 作 时滑 阀① 和② 没有 同 时回到 中

看 举 升机 构 各 个 构件 在举 升 过 程 中 有 无 运 动 干 涉 ． 力 受 是否合理 ；
２运 动 分 析 ）
示 的等效模 型。该模 型实 际上也就是 举升机 构 的原 理机构
模 型 ， 图 １所 示 ： 车 如 以
是否完成预期 的运动（ 即能否完成 白卸）在运动仿真过 ，
标， 以下 相 同 ）
—一 １５０ ａ 、 分 别 表 示 Ａ 点 的 纵 、 坐 ２． （ Ａ 横
Ｌ 一 １０ ４ １ Ｌ － ２ ０ ０ Ｌ 一７ ８ ２ １ ． － ７ ． ７ ，
， ２． 一１３ ７ ５
３ 对 虚拟样机 进行运 动仿真分 析
借 助 Ａ ＭＳ进行 运 动 仿 真分 析 的主 要包 括 ： ＤＡ １干 涉 分 析 ）
摘要 ： 利用 Ａ Ａ Ｄ ＭＳ软件 中参数化 建模 与分析 功能 ， 立 了 自卸车举升 机构 的参数化 模 型 ， 建 以举 升 过程 中工作 油缸 最大推 力 最小
为优 化 目标 ， 对举升机 构 的各铰接 点位 置布置进行 了优化 设计 。
关键 词 ： 卸 汽车 自
举升机 构
仿真
优化 设计
・
４ ・ ２
文章 编 号 ：０ ２ ６ ８ （ ０ ８ ０ —０ ４ —０ １０ — ８ ６ ２０ ）６ ０ ２ ３
自卸 车 Ｄ型 举升 机 构优 化 设计
李 宝 华 ， 志 勇 ， 国 华 ， 景 华 胡 侯 于
（ 内蒙古＿ 业 大学机械 学 院， ７ － 内蒙 古 ０ ０ ５ ） １０ ８
Ｋｅ￣ｏ ｄ ： ｕ ｒ ｃ ｌ ｔ ｇ ｍ ｅ ｈ ｎｓ ，ｉ ｕａｉｎ，ｏ ｔｍｉａｉｎ ｄ ｓｇ ）ｖ ｒ ｓ ｄ ｍｐ Ｉｕ ｋ，ｉ ｉ ｃ ａ ｉｍ ｓｍ ｌｔｏ ｆｎ ｐ ｉ ｚｔｏ ｅ ｉｎ

自卸车举升机构的优化设计摘要：自卸车举升机构在工业生产中起着重要的作用。

本文针对自卸车举升机构的不足之处进行了优化设计，通过对设计过程中的问题进行分析，提出了可以改进的措施，并对改进后的设计效果进行了验证。

结果表明，优化设计后的自卸车举升机构具有更高的可靠性和安全性，能够更好地满足工业生产的需求。

本文为自卸车举升机构的优化设计提供了有价值的参考和借鉴。

关键词：自卸车；举升机构；优化设计；可靠性；安全性正文：一、引言自卸车作为一种重要的物流运输工具，在现代工业生产中起着不可替代的作用。

而自卸车的举升机构作为核心部件，承担着车辆卸货的重要任务。

然而，由于自卸车举升机构的设计问题，会给车辆的使用过程带来不便和风险。

为了解决这些问题，本文将对自卸车举升机构进行优化设计，提高其可靠性和安全性，更好地适应工业生产的需求。

二、自卸车举升机构设计存在的问题在实际的自卸车举升机构设计中，存在着一些问题：1. 机构设计不合理。

一些举升机构的结构设计过于复杂，维修困难，从而增加了维护成本和时间。

2. 工作效率低下。

一些机构在卸货时需要进行多次调整，卸货效率低下，增加了卸货时间和成本。

3. 安全性低。

一些机构卸货时容易出现卡滞、拖沓等情况，给车辆的使用带来了风险。

三、优化设计方案针对以上问题，本文基于自卸车举升机构的实际使用需求，设计了以下优化方案：1. 优化机构结构。

减少机构的结构复杂度，将机构的所有部分都设计成具有可拆卸性和维护性，方便维修。

2. 直接控制机构。

引入直接控制机构，减少卸货需要多次调整的情况，提高卸货效率。

3. 采用防滞系统。

设计防滞系统，避免卡滞等情况的发生，提高卸货安全性。

四、设计效果验证为了验证以上优化设计方案的有效性，本文进行了实际应用，并进行了性能测试。

结果表明，优化后的自卸车举升机构具有以下优点：1. 结构简单，易于维护。

2. 卸货效率高。

3. 卸货过程安全可靠。

五、结论本文针对自卸车举升机构设计存在的问题进行了优化设计，并进行了实际应用和验证。

以来 ， 京 、 庆及 山东等 地 陆续 发生 多起货 箱 自动 北 重 升起 撞 桥 的事 故 ， 造成 了车 毁人亡 的严 重后 果 。 发 生 货 箱 自行 升起 情 况 的 原 因可 能 是 多 方 面 的： 首要 的原 因是 人 为原 因 ， 即要 求 在上路 行 车前没 有 关 闭取力 器 ； 是取 力器 发 生故 障 ； 是齿 轮没 能 或 或
根据 ｈ Ｙ值 可 由函数表 查得 。 、
根 据 表 １中 的数 据 ， 得 出大 板 式 车厢 的寿命 可
产 水平 已经跨 人 了世 界 先 进 生 产行 列 ， 产 品也 出 其 口到 国外 ； 板式 车 厢 的 寿命 指 标 也 已达 到 或超 过 大
了西方 工业 发达 国家 的水平 。 因此 ， 了使 车 厢 的 为
开关 ， 箱有 时也 会 自动升起 来 。这 种情 况很 危险 ， 货 当货箱 已经 被举 升很 高 了 ， 司机 却毫 无察 觉 ， 时车 此 辆 若高 速通 过桥 梁 、 洞 ， 涵 或路 面上 方有 高压 线广告 牌等 障碍 物 ， 后果将 不 堪设想 。据 了解 自 ２ ０ 其 ０ ３年
一
上述 结果 与工 程经 验法 命 评价 指标
是把大 板式 车厢 设计 成全 寿命 件 ， ２ 即 ０年 内大板
式 车辆不 需要 送 厂修 理 ， 这 样做 造 价 较 高 。另一 但 种 是考虑 ２ ０年 内送 修 几 次使 总寿 命 大 于 ２ ０年 ， 这 样 在经 济上 最合 算 。
系统 各 有 优 点 ， 且 在 国 内都 被 广 泛使 用 。换 向 阀 不 一 样 ， 工作 原 理 存 在 很 大 的 区 别 。 文章 结合 故 障 现 象 ， 并 其
分 析 了二 位 二 通 和 三 位 四 通 液 压 系统 的 工作 原 理 ， 为 在 一 定 的 条 件 下 ， 认 即使 司 机 没 有 触 动 举 升 控 制 开 关 ， 二

Hydrostatics and Hydrodynamics 第50卷丨第8期总第550期矿用自卸车液压系统方案优化唐云娟，吴韦林,杨胜清,张斐朗广西柳工机械股份有限公司摘要I矿用自卸车液压系统包括举升、转向、制动和散热系统4个部分。

分析矿用自卸车原液压系统的不足，并提出相应的优化方案。

优化后的矿用自卸车液压系统采用:定变量液压系统,提高了转向系统的操控性能降低了能耗;在后制动器前增加排量补偿阀，缩短了制动时间,提高了制动灵敏性;采用风扇马达散热系统，增强了整个制动散热系统的散热能力，提高了矿用自卸车的制动性能。

在系列矿用自卸车实际应用的结果表明该系列优化方案达到了预期效果。

关键词:矿用自卸车;定变量系统;节能降耗矿用自卸车是一种大功率矿用运输设备，在整个工作循环中，液压系统的能耗占比非常高。

此外，矿用自卸车的工况恶劣,大部分工况都是长坡、弯道行驶,其制动安全性、操控舒适性也是用户和生产厂家关注的焦点。

按照工作性质划分，矿用自卸车的液压系统主要包括转向、举升、制动和散热系统4个部分，我公司针对矿用自卸车转向、举升系统的操控性能、制动系统的制动灵敏性、散热系统的散热能力，以及节能降耗等方面进行了研究和优化改进,取得了很好的效果。

1转向及举升液压系统的优化1.1优化前的转向及举升液压系统矿用自卸车的转向和举升液压系统原理图如图1所示。

优化前，转向液压系统采用恒压变量泵加蓄能器的转向方式。

恒压变量泵虽然转向压力比较平稳，但是转向回路的所有元件几乎都是长期在高压下工作，增加了元件失效和泄漏的风险。

举升液压系统采用3个定量泵，这种方式对中位能耗不能进行有效控制，由于大吨位车型泵的排量大，造成的能耗很大。

1.2优化后的转向及举升液压系统优化后的转向及举升液压系统如图2所示，采用转向系统为负载敏感系统，举升系统为定量系统的定变量系统方式。

在举升工况下，转向泵作为定量泵，以最大的排量向举升系统供油，而在行车工况，转向系统则以完全的负载敏感系统，按需供油,没有溢流损失，与优化前的系统相比,该系统具有如下的优势：作者简介:唐云娟(1966—),女,高级工程师,广西恭城人，研究方向:工程机械液压系统。

３ 举升机构液压 系统改进方案及特性分析
对上 述 系统进 行改 进 。改进后 的液压 系统见 图
３ 。在原系统基础上用双作用单杆活塞缸代替单作 用单杆活塞缸 ，增加了 １ 个双向锁紧回路。其工作 原理是 ：当换 向阀左位接人时，压力油经左边液控 单 向阀进入液压缸左腔 ，同时通过控制 口打开右边 液控单 向阀，使液压缸右腔的回油可经右边液控单
紧要求的场合，具有很高的实用价值 。
参 业 出版社 ，２０ ０３ 考 文 献
１ 周世 昌主编 ． 压系统 设计 图集 ［ 液 Ｍ］． 北京 ：机 械工 ２ 沈兴 全 ，吴 秀玲 主 编 ． 压传 动 与控 制 ［ 液 Ｍ］． 京 ： 北
国防工业 出版社 ，２０ ０５
３ 薛金林 ． 农用运输车液压 自 卸系统 的使用 维护与故障分
载。
（）液压系统一般不得随便拆卸 ，更换密封圈 ８ 或排除渗油故障时 ，零部件拆下后应将各管接头用 干净的布包好堵住 ，预防脏物进入管道。
（）清 洗 农 用 运 输 车 时 ，注 意 贮 油箱 不 要 进 ９
《 起重运输机械》 ２Ｏ （０ Ｏ６ １ ）
（）当车 厢 举 升 到 设 计 所 要 求 的 翻转 角 度 时 ， ３
在 以下几方 面 ：
向阀及换向阀流回油箱 ，活塞 向右运动 （ 即举升运 动） 。反之 ，则活塞 向左运动 （ 即下降运动） 。运动 到需要停留的位置时，使换向阀处于中位，因阀的 中位为 Ｈ型机能 （ Ｙ型也可 以） ，因而 ２ 个液控单 向阀均关闭，活塞双向锁紧。使液压缸能在任何位 置上停 留，且停 留后不会因外力作用而移动位置。
力放大系统 。举升机构的液压系统见图 ２ 。其特点
是：
位置，拉 紧手制动器使 车制动 ，车停稳后举倾 卸 货。

其优点 为无外接 油箱 （ 图ｌ 见 闭式油路 图） ，整个 液压 系统处
图 ２
１ 缸底部 分 ２ 缸 简 分 ． ． 部
５ 活 塞部 分 ．
４ 推杆 ．
５ 缸盖 ．
该液压 缸 起 密封关 键作 用 的主 要是 活塞 上 的密封 件 。 原 Ｆ式结 构液 压缸 一 般采 用 活塞 环密 封 ，共设 有三 道 活塞
Ｑ ｉ ．ｉ ｃｈｅｇｏｎｇＩ ｖ
■ 在在 市场上运 行的 自卸汽 车有一大 部分为 中顶腹 部举
在一种 封 闭的 状态 ，无论 在 多么恶 劣 的工况 条件 下都 能保 证 系统 元件 及 液压 油的清 洁 ，因而 故障 率低 。并且 系统 结
ｔｌ 连 组 式 举 机 较 复 ， 配 艺 求 Ｉ ｌ 杆 合 ，升 构 为杂 装工 要 较 Ｕ升 ，
次 加 工 成 功 ，如 果 一 次 未 能 达 到 加 工 要 求 ， （ 沟 槽 要 求 三
同轴 度很 严格 ） ，活塞很 难再 次加工 ，会造 成材料 的浪 费 。 ③密 封性 能 差 ，因为加 工 精度 要 求很 高 ，这 就使 活 塞
上 的 沟 槽 同 活 塞 环 之 间 的 间 隙 很 小 ，一 般 在 ０． ２ 间 。 由 ０之
所 以 Ｆ式 液 压 缸 必 须 加 装限位 装 置 。而 Ｆ 式 液 压 缸 采 用 闭 式 循 环最 大 的特点就 是 自 带 油 箱 。 这 就 对 限 位 造 成 很 大 困 难 。 而 一
一
②加 工 难 度大 ，由于 活塞 环 密封 属于 刚 性连 接 密封 ， 这 就 对活 塞 沟槽 加 工 精度 有较 高 的 要求 。 沟槽加 工公 差一般 为０ ０ ｒｍ以内 ，并且 三个 沟槽需要 ．４ ａ

３ ． 中国专用汽车 工业 史，３ ５ 元／ 本。 三 ．资料
１ ． 专用 汽 车 标准 汇 编 （ 第 二 册 ） ，６ ０ 元／ 本；
图２ 改进后的 自卸汽车液压 系统原理 图
２ ． 专 用 汽 车 发展 论 文 选 编 ，５ ０ 元／ 本。
进行 举升作 业的操 作步骤是 ：首 先合 上电磁 阀开关 ，二
定程 度上 减少误操 作 的可 能性 ，但 没有 办法完 成边行驶 边
［ ５ ］张彦生 ．自卸车１． １： ４ ９
举升卸载 的特殊 工况 ；第三 类是把 货箱的举升或翘起 与车辆
的驻 车制动 系统相 结合 （ 或 限制 汽车挂档 ） ，货 箱举起车 辆 就不 能起步 ，可靠 性好但 结构及控 制较 为复杂 ，且车辆 行驶
［ １ ］张希海 ，宋祥伟 ．自卸车车厢未放 下造成 刮碰事 故 ：原因分
析 ．预防及整改措施 ［ Ｊ ］．商 用汽车 ，２ ０ ０ ５ ．１ ：１ ０ ２ ～ １ ０ ３ ．
种 方式可 以降低 或杜 绝货箱 未放 下引起 的事故 ，但 自卸 汽车
［ ２ ］刘哲义 ，何 明辉 ．专 用汽车构造 ［ Ｍ］ ．武汉 ：武汉 工业大学出
［ ６ ］吴融华 ．防止 自卸车车厢误举升 方案种种 ［ Ｊ ］ ．商用汽车 ，
２０ ０５． ４： １ ０ ２．
［ ７ ］ 张希海 ．防止 自卸 车货箱未 放下而造成 刮碰事 故的２项专利技
术 ：报警及 自动控制装置 ［ Ｊ ］．商 用汽车 ，２ ０ ０ ６．６ ：７ ９ ．
途 中货箱 自行翘起也不一定能避 免 。 本 方案 的改进思路 是从 自卸汽车 举升 的液压 系统着 手 ， 从根 本上解 决货箱 的意外举 升 ，尤其是杜 绝 自卸 汽车行驶 过

自卸汽车液压系统优化发布时间：2023-03-07T07:29:07.800Z 来源：《中国科技信息》2022年19期第10月作者：刘哲宏[导读] 随着社会经济的不断发展，我国工业技术水平也有了前所未有的提升，其中在机械工具方面便有着突出的体现刘哲宏一汽解放汽车有限公司柳州分公司摘要：随着社会经济的不断发展，我国工业技术水平也有了前所未有的提升，其中在机械工具方面便有着突出的体现。

自卸汽车作为当前运输行业应用最广泛的机械设备，其运行安全性和可靠性对提高工程效率，降低工程建设成本有着重要的作用。

但就目前自卸汽车的实际运行情况来看，其在运行过程中液压系统依旧会出现各种问题影响到车辆的正常使用，这不仅会对工作效率产生影响，甚至会威胁到工作人员的生命安全。

对此，加强对自卸汽车液压系统的研究，通过科学的手段进一步优化液压系统也成为每一个自卸汽车生产企业所需要思考的问题。

基于此，本文围绕着自卸汽车液压系统展开论述，对其故障形式和问题原因进行深入分析，并提出自卸汽车液压系统试验优化措施，以供相关行业人员参考，从而推动我国工业技术的不断发展。

关键词：自卸汽车；液压系统；故障形式；问题原因；优化措施引言自卸汽车是当前货物运输过程中最重要的工具，其主要通过液压系统举升货箱实现货物的自行卸载，该种车辆又被成为翻斗车。

在实际的应用过程中，驾驶人员能够通过车内的控制系统举升货箱，将物料卸下，此种方式不仅能够有效降低工作人员劳动强度，对提高工作效率，缩短货物运输周期有着重要的作用。

但从目前我国自卸汽车的实际运行情况来看，液压系统故障频发也成为影响自卸汽车高效运行的关键问题，甚至液压系统的故障还会威胁到操作人员的生命健康发展，对此如何提高自卸汽车的运行效率，降低液压系统的故障率也成为相关车企需要深入研究的问题[1]。

一、自卸汽车的液压系统现如今，随着科学技术的不断发展，自卸汽车也逐步被应用在各项工程当中，就目前来看，国产自卸企业的液压就是系统主要是前置式液压系统。

系统举升能力，由此确定了系统的改进措施 ，解决 了该 自卸车倾卸困难 、维修率高的问题。
关 键 词 ：山 区用 自卸 车 受 力 峰 值 压 力 改进 措 施
Ｙ ４ １Ｐ 白卸 车是一款专为 山区运输 设计的 自卸 车。 Ｔ ００Ｄ
２ 自卸 系统 举 升 机 构 结构 及 受 力 分 析
纵 变 速 器 、前 转 向桥 、 后驱 动 桥 、前 后 均 纵 置 钢 板 非独 立悬 座 ，车架 与货箱 在后铰 座处 用销轴铰 接 。当倾卸 系统 工作 架 、 平 头 单排 或平 头排 半 驾驶 室 、车 架边 梁 式 ，无 副 梁 。 货 时 ，油 缸 推 动 三 角板 ，三 角板 在 油 缸 拉 臂 的共 同作 用 下 推 动
图 ２货 厢 举 升 四 连 杆机 构 简 图
据 承 载 要 求 由设 计 确 定 ，对 某 一 种 车 型 来 说 是 定 值 。 随货
件 ：Ａ Ｂ、Ｂ 、Ｃ Ｃ Ｄ、Ｄ Ａ为定 长 杆 ，组 成 平 面 四杆 机 构 。 ２２ 举 升机 构 受 力 分析 ．
箱举升角度 的增 加而减小 。Ｇ 将随货箱绕铰孔Ａ的转动 角增 大在后开 门的 自动打开后减小 ，与所装货物 的安息角 及货 物与箱底 的摩擦系数厂 有关。在结构允许的情况下 ，￡越大 ， ， 举升 力矩 越大 ，所 以设计 时 ，应使Ａ点的位置尽量靠前 ，这
因山区道路 斜度大 ，为防止满载 上坡 时车辆重心后移 而影响 ２１ 升 机 构 结 构及 简 化 ．举
行 车 安全 ，将 车辆 设 计 为轴 距 较 长 、 后悬 较 短 ，使 整 车 的 重 ２１１举 升 机 构 结 构 ． ． 心较 为靠 近 前 轮 。 车辆 无副 梁 ，使 得 车 辆 的重 心 较 低 。 而 由 如 图 １ 示 ，ＹＴ ０ ０ Ｄ自 卸 系 统 采 用 马 勒 里 式 举 升 机 所 ４ １Ｐ

摘要自卸汽车是利用发动机动力驱动液压举升机构，将货箱倾斜一定角度从而达到自动卸货的目的，并依靠货箱自重使其复位。

因此，液压举升机构是自卸汽车的重要工作系统之一，其结构形式、性能好坏直接影响自卸汽车的使用性能和安全性能。

本论文首先对自卸式汽车进行了说明，同时根据设计需要对液压系统进行了简要的阐述，并设计液压举升机构及液压系统。

液压缸是一种配置灵活、设计制造比较容易而应用广泛的液压执行元件。

尽管液压缸有系列化标准的产品和专用系列产品,但由于用户对液压机械的功能要求千差万别,因而非标准液压元件的设计是不可避免的。

本次毕业设计的主要内容集中于自卸汽车液压缸的机械结构和液压系统的设计，介绍了自卸汽车的整个工作原理以及举升机构的工作原理，按照设计的一般原则和步骤对液压缸的机械结构和液压系统进行了详细的设计计算，并对其附属部件也进行了合适的选择。

最终得到一整套符合要求的汽车自卸系统。

关键词：自卸汽车，液压缸机械设计，液压系统设计目录1 绪论 (1)1.1 自卸汽车的作用 (1)1.2 自卸汽车的分类 (1)1.3 常见自卸汽车分类举例 (2)1.4 自卸汽车的举升机构 (3)1.5 自卸汽车的结构特点 (3)1.6 小结 (4)2 液压系统设计 (5)2.1 液压概述 (5)2.1.1 液压技术的发展 (5)2.1.2 液压传动 (5)2.2 自卸汽车液压系统设计 (6)2.2.1 液压缸概述 (6)2.2.2 液压系统原理图 (7)2.2.3 液压系统图 (8)2.3 小结 (9)3 液压缸结构设计 (10)3.1 液压缸结构设计的依据、原则和步骤 (11)3.1.1 设计依据 (11)3.1.2 设计的一般原则 (12)3.1.3 设计的一般步骤 (12)3.2 液压缸基本结构参数及相关标准 (13)3.2.1 液压缸的液压力分析和额定压力的选择 (14)3.2.2 液压缸内径D和外径D (16)13.2.3 活塞杆外径（杆径）d (17)3.2.4 液压缸基本参数的校核 (18)3.3 液压缸综合结构参数及安全系数的选择 (19)3.3.1 液压缸综合结构参数 (19)3.3.2 安全系数的选择 (19)3.4 液压缸底座结构设计 (21)3.5 缸体设计与计算 (22)3.5.1 缸筒设计 (23)3.5.2 缸头和油口设计 (26)3.6 活塞组件设计 (28)3.6.1 活塞杆设计 (28)3.6.2 活塞设计 (30)3.6.3 活塞与活塞杆的连接结构 (31)3.7 缸盖设计 (32)3.7.1缸盖材料和技术要求 (32)3.7.2 缸盖的结构设计 (33)3.8 焊接强度及螺纹连接计算 (34)3.8.1焊接强度计算 (32)3.8.2缸盖螺栓连接强度计算 (35)2.9 小结 (35)4 液压原件选择 (36)4.1 液压泵的确定 (36)4.2 阀类元件的确定 (37)4.2.1 选择阀类元件应注意的问题 (37)4.2.2 阀类元件的选择 (38)4.3 油箱的选择 (39)4.4 滤油器的选择 (39)4.5 管路的选择 (39)4.6 小结 (40)设计小结 (41)致谢辞 (42)参考文献 (44)1 绪论1.1 自卸汽车的作用自卸车的出现是随着时代的发展，搬运工作已经不是人力可以解决的情况下，使用高科技而开发的搬运器械。

小 于 ０ ７， 。 ． ２
传 动轴 安装 前 ， 进行 动平 衡校 核 ， 以消除振 动 和
噪声 的发 生 。
根据公 式 一 Ｙ ａ ｏ ７ ８ 式 中 ： 传动 轴最 ／ｘ ． ２ （ ｍ／ ，为 ２ 高 转 速 ，／ ｎ ， 为 发 动 机 最 高 转 速 ， ０ ／ ｒｍｉ；２ … ２ ０ ０ ｒ ｍｉ） 计算 出 一２７ ７ ． ｎ 一４６ ４ｒｍｉ 。 ｎ， ４ ￣０ ７ ２ ／ ｎ ３ ４ 校 核传 动轴 管 的抗扭 转强 度 ．
故 障 车型进 行分 析 之 后 发 现 ， 起 车箱 自行 举 升 的 引
原 凶有 多种 可 能 。一是用 户 在非 卸料 作状态 的情
况 下忘 记关 闭取 力 器 开 关 ， 致 取 力器 齿 轮 啮 合 带 导 动 齿轮油 泵 工 作 。第 二 种情 况是 取 力器 发 生 故 障 ， 即退 不 下档 （ 取力 器 齿 轮 长 期 与 变 速箱 齿 轮 啮 合后 带 动齿 轮油 泵长 时 间 运 转 ） 。此 故 障 的原 一 般 由
， ２ 一 １ ２× １ 。／ ｄ ／ ． ０￣Ｄ ＋ Ｌ 式 中 ： 为 临 界 转 速 ， ／ ｎ Ｄ 为 传 动 轴 管 外 ｒ ｍｉ ；
稳 定行驶 ， 则可不 计 坡 度 阻 力 和 空气 阻力 而 仅 考 虑
滚 动 阻 力 ， 有 则
Ｔ — Ｒ 一 Ｆ： ｒ （ ） ２
式 中 ： 为车 轮 滚 动 阻 力 ， Ｆ 为 作用 于 所 有 Ｆ Ｎ； 驱 动轮 上 的地 面 法 向 反作 用 力 ，０ ｋ 为 驱 动 轮 ５ Ｎ；
附着 系数 ， 满 载时 为 ０ ８计 。 按 ． 甫公 式 （ ） （ ） １ 、２ 计算得 出 ：
ｒ ５ ． ＜ ３ ０ Ｎ／ 一 １ ５ ０ ｍｍ。 。

自卸车液压系统的改造应客户要求，对其自卸车进行液压系统改造。

因为车龄较长，并且车辆使用的是液控的液压系统，液压系统的危险点和泄漏点比较多。

因此对原有的液压系统进行改造，并将其改为最新的用气控的液压系统。

标签：自卸车；系统改造；液控；气控引言我公司生产的自卸车液压油缸及其液压系统进入市场后，经受住了各种的考验，同时备件市场的客户提出了新的要求。

一般需要更换油缸的自卸车，由于工况和车龄的原因，大部分的液压系统或多或少的也有问题。

因此，应部分客户的要求，为其更换新油缸的同时，对客户的车龄较长或液压系统有故障的自卸车进行改造。

其中油缸更换比较简单；但改造系统需要对原有系统有比较详细的了解，然后才能提出经济合理的改造方案。

在改造过程中，以自卸车为例，介绍一下自卸车改造情况。

该车概况：车龄，六年半；主要工作：短途煤炭转运；载重：35-40吨；每天转运趟数：30余次；工作起升次数：等于或大于每天转运趟数；空载起升次数：等于或大于工作起升次数。

1 原自卸车液压系统介绍首先要弄清楚自卸车的工作过程，然后分清该液压系统各部件安装位置和管路走向，进而整理出原有液压系统的液压原理图。

然后再针对实际情况进行整改。

自卸车的换向阀有两个操控位置：顶升和降落。

自卸车的限位阀已经损坏，每次顶升需要该车司机根据经验来判断油缸的顶升是否到达安全位置，十分不便，且有安全隐患。

对车辆进行了解，限位阀在完好无损时有两个工作状态，在正常工作时候，限位阀不起作用，在油缸顶升至安全位置时候，限位阀开始工作，确保油缸没有超过安全位置后进一步顶升而拔缸。

自卸车液压系统管路连接如图1所示。

其中液压油从齿轮泵出来后，经过一个四通管路，分别通往油缸、限位阀、换向阀；从换向阀和限位阀的回油经过一个三通集中回油箱。

根据对自卸车工作过程、液压元件和管路分布进行分析，生成液压原理图如图2所示：在整个液压系统中，无溢流阀的存在，整个液压系统就无最高压力限制，当自卸车在运输安息角较大的物料或是超载严重的情况下，无过载保护而强行卸料，就会导致系统压力比较高，可能会对油缸、阀等元件造成损坏，甚至会有事故发生，因此此处存在较为严重的安全隐患。

第一作者：熊建军，男，年生，，现从事专用汽车设计。

1978工程师
图1 带双缸辅助举升的自卸汽车
4 改进前后受力分析对比
结合所选底盘的附件布置情况，最终确定改装方案如下：车
图3 改进后的纵梁受力分布图
改进前后车厢底架纵梁所受弯矩的分析如图4所示。

对比图5 改进效果
由以上分析可知，加装辅助油缸的前置举升自卸汽车相比于未装前的前置举升自卸汽车具有以下优点：a. 改善了底架纵梁所
图4 纵梁弯矩对比图
图2 带双缸辅助举升的液压原理图. All Rights Reserved.。