油压链动组合式机构在托车设计中的运用

万之江

（江西省工艺美术总公司，江西南昌330029）

0 引言

动滑轮行程放大机构通常用在竖向运动，机构单向工作，回程一般是靠弹簧或配重复位，回程动作的准确性难保证，通常不能适应双向长行程、大推力工作任务。

1 油压链动组合式机构

油压链动组合式机构主要由油压系统和二组滑轮机构组成（图1）。前、后滑轮座固定在活动机架的两端，活动机架可在托车上的短轨道内前后移动，链条绕过前、后滑轮后，两端被固定在托车机架上，油压系统的油缸安装于托车机架上，油缸活塞杆头部与活动机架联结。当油缸活塞杆带动活动机架前进时，固定在活动机架两端的前后滑轮座即成为动滑轮，由于链条两端固定在托车机架上，围绕前后滑轮的链条随之二倍于活塞的行程；同理，当油缸活塞杆反方向带动活动机架后退时，围绕前后滑轮的链条也有二倍于活塞的行程。该设计利用动滑轮行程放大原理，用一活动机架联接前后滑轮解决了动滑轮机构双向长行程、大推力工作的难题。

链条二端联接托车机架处设有调节螺栓；一端是左旋，另一端是右旋，调节支座中调节螺母的正反转动，令链条二端相向或相反运动，以调节链条的松紧程度。

该机构的特点：

作用力：2×F油缸=F机构

工作行程：L油缸=2×L机构

2 油压链动组合式推拉小车机构在电动托车上的运用

托车又称之摆渡车、驼车，是在平行的轨道之间运送装载制品货车的设备。在陶瓷行业中，托车上设置了推、拉车机构后，能将窑车从固定轨道拉上托车，当托车行驶到指定的工作轨道时，推车机构工作，窑车就能被送出托车。由于带推拉机构的托车自动化程度高，大大的提高了生产效率，在陶瓷行业中得到广泛使用。

2.1 带推拉车机构的电动托车的设计要素

在瓷厂、砖厂中，产品在窑车上采用人工码放，窑车与产品之间没有固定器具，剧烈震动可能引起窑车上产品倒塌损坏，这种现象如果发生在窑炉内，那产生的后果更加严重，所以要求在完成转运窑车以及推、拉车过程中必须平稳，定位准确。

现有安装在台车上的推拉车机构主要有油缸直接推动式、链轮链条联接推板式、链轮链条加油缸推进双工位组合式，这些设备动作单一，生产效率低，占用面积和体积较大，要人工把窑车送入台车上，且推车工作时不够平稳，容易引起窑车上货物倒塌，增加了生产成本。

2.2 油压链动组合式托车

发明专利《油压链动组合式推拉车机构》主要是针对推拉车机构的创新，该新型托车对电路控制、机电一体化等几个方面也进行了改进。

2.2.1 托车行走电路控制

托车行走的电路控制，采用交流380伏电源，由移动电缆引入。行走电机的正反转使托车前后运动，在电机轴端配置了电磁抱刹，可以使停车点更加准确。在托车行走轨道的端点安装了撞点器，当托车意外行驶至轨道端点，车上的行程开关令托车停止。

2.2.2 推车与拉车的电路控制

在电控台上设自动推车，拉车按纽，对应着油泵系统控制油缸活塞杆的前进、后退，推拉车行程由行程开关控制，该设备能自动完成拉车，推车的动作。另设置手动推车，拉车按纽，采用点动开关，按下推车按纽，油泵系统即驱动油缸活塞杆前进，到达预定位置松开按钮即停止，按下拉车按纽油缸活塞杆即后退复位。

图1 油压链动组合式托车Fig.1 Chain-driven hydraulic car pusher/puller

图2 推拉小车的作用Fig.2 Operation of the mechanism

为了避免在台车行走时误操作推拉车机构，或推拉车机构工作时误启动台车行走电机，动作采用了逻辑电路互锁，确保操作安全。

2.2.3 反力平衡与反力偶

在推车过程中，本实例推力2T，相应的反作用力依靠托车侧面的反力平衡装置传递至坑道壁，由于油缸活塞杆头部（力作用点）与推板间有垂直距离差，推车时也会产生反力偶，其利用安装在台车侧面的反力偶装置来消除。这样避免了托车行走轨道受力变形。

2.2.4 推拉小车

推拉小车主要由小车机架（固定推板），活动块，小车轮组成。

推拉小车的作用是配合固装在联结前后滑轮活动机架上的凸板完成拉车、推车动作（图2），推拉小车上的固定推板推车用，活动块只能单向受力拉车用，反向受力时将会转动，活动块一端配重使其保持垂直。拉车时：推拉小车前进，活动块被窑车下设的挂件压平，小车继续前进过挂件后，由于配重的作用，活动块复位，推拉小车后退，活动块即可钩住窑车的挂件后退到托车上。由于窑车挂件卡在活动块与固定推板之间，因而窑车被固定于托车上。推车时：推拉小车前进至接近终点时，活动块被固装在活动机架上的凸板慢慢偏转，直至完全倒平，这时窑车挂件即不受活动块的约束，推拉小车上的固定推板推着窑车前进到指定的位置，推拉小车后退时活动块仍受凸板的作用，直至离开凸板的位置后，活动块又因配重而复位。本设计推程略大于拉程。

推拉小车的车轮仅能在联结前后滑轮活动机架的轨道内作水平、前后运动，从而保证推拉小车只能沿机架的轴线保持水平前后（纵向）移动。

2.3 工作综述

托车行驶到操作轨道，开始拉车，推拉小车前进到位，推拉小车活动块被窑车下设挂件压平，并触动控制拉车行程的行程开关工作，推拉小车上的活动块钩住窑车挂件退到托车上，完成了拉车的工作。托车继续行驶到卸车点，开始推车工作，推拉小车上的推板推动窑车挂件前进，接近行程终点，推拉小车上的活动块被凸板偏转，推拉小车上的固定推板推着窑车继续前进到指定的位置，触动控制推车的行程开关工作，推拉小车后退并复位。

本设计实例的“二吨油压链动组合式台车”有以下的特性：

（1）推力：2200公斤力，最大有效推程；2340mm（可调节）；

（2）推车速度：1520mm/min；

（3）拉力：1100公斤力，最大有效拉程；1750mm（可调节）；

（4）拉车速度：3400mm/m in；

（5）台车外形尺寸：长2000mm×宽2000mm×高1000mm；

（6）设备自重：1400 kg；

（7）推拉装置电机功率；2.2kW

（8）台车行走电机功率；2.2kW

（9）台车行走速度：8000mm/m in

（10）装货小车长度：1600mm

3 结论

油压链动组合式托车采用油压系统为推拉窑车的主动力，在推拉窑车的过程中，窑车在托车纵，横方向都受到约束，运行平稳，尤其适用于类似输送“怕震动”等有特别要求货车。创新设计的油压链动机构配合推拉小车不但具有自动拉车，推车的功能，能一次性（在一个工位上）完成推车或拉车的工作，且设备外形尺寸小。油压链动组合式托车还对电路，反力，反力偶，行车安保等进行了精心设计，在技术特性和使用功能上充分吸收了国内现行使用的带推拉车机构的托车的优点，大大的提高了生产效率。

油压链动机构以油压系统为动力，具有双向大推力、长行程、运动稳定及动作准确的特点，可以应用到其它工程领域，具有一定的推广意义。

1机械设计手册（上册）第二版（修订）.北京：化学工业出版社

2机械设计手册（中册）第二版（修订）.北京：化学工业出版社

3机械设计手册（下册）第二版（修订）.北京：学工业出版社

4万之江.油压链动组合式推拉车机构.中国发明专利号：2009101864645，2011-08-03

5万之江.一种转送窑车带推拉车机构的台车.中国实用新型专利号：2009202413395，2010-11-24