一种滩涂作业车辆气动换挡操纵机构

吴炜，路长国，张翠霞，陈明

（1.南通职业大学，江苏 南通 226007；2.南通市中等专业学校，江苏 南通 226011）

一种滩涂作业车辆气动换挡操纵机构

吴炜1，路长国1，张翠霞2，陈明1

（1.南通职业大学，江苏 南通 226007；2.南通市中等专业学校，江苏 南通 226011）

本文针对滩涂作业车辆行驶阻力大和换挡操纵距离远造成的换挡困难现象，设计了一种可远距离操控的气动换挡操纵机构。根据实测选档及挂档作用力，设计了一种由通用气缸和电磁阀组成的远距离换挡操纵机构，经实车试验后解决了上述难题。

滩涂作业车辆；气动；换挡机构

CLC NO.: U461.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2014)10-70-02

序言

滩涂作业车辆是沿海滩涂养殖业的一种通用作业平台。由于沿海滩涂特殊的土壤特性及地貌特点，车辆在砂土和粘土混合的滩涂上行驶时阻力很大。而且根据作业需要，驾驶室需要在不同水位下及时调整高度。由于驾驶室高度的变化，使得换挡操控距离不断变化，驾驶室换挡杆到变速器变档机构需使用软连接，造成换挡时操纵变档杆阻力大，换挡操作时间长。因此，在中低速行驶换挡过程中，由于地面阻力大、操纵距离远，往往会出现换挡困难而停滞不前。

本文根据上述现象，结合换挡过程，设计了一种气动换挡操纵机构，经过计算选用了一种性价比高的通用气缸，解决了上述问题。本机构可为同类车辆的相关问题提供一种切实可行的解决方案。

1、气缸换挡回路

1.1 手动变速器档位

手动变速器档位如图1所示。选用四个气缸，分两组，分别控制左右和前后运动。当一个气缸先向左运动，到位后，另一个气缸向前运动即可，每次换新档位前都回到空挡位置。

1.2 气动换挡动作程序和工作顺序

气动换挡动作程序和工作顺序如图2所示。

1.3 气动换挡X-D线图的方格图

气动换挡X-D线图的方格图如图3所示。

1.4 换挡原理

气缸换挡原理图如图4所示。采用两单杆气缸背靠背并装作为选档用气缸组，目的是确保换挡前变档杆处于空挡位置（图1所示）。若采用双出杆气缸不能保证每次复位时换挡杆的位置在空挡。另一组与选档相同作为挂档用。

1.5 气路分析

以1档至5档、倒档顺序换挡为例，各个档位的电磁阀及气缸的动作过程如下：

(1)1档：1号电磁阀左位得电，压缩空气进入1号气缸左腔，由于选档气缸组左杆固定，缸桶左移，到位后4号电磁阀右位得电，4号气缸左腔充气，气缸杆前移，挂入1档。

(2)2档：换2档前，4号电磁阀左位得电，4号气缸右腔充气，气缸杆后移，1号电磁阀右位得电，压缩空气进入1号气缸右腔，1号气缸右腔充气，缸桶右移。所有气缸和电磁阀回到初始设置状态。

1号电磁阀左位得电，压缩空气进入1号气缸左腔，缸桶左移，到位后3号电磁阀左位得电，3号气缸左腔充气，缸桶后移，挂入2档。

(3)3档：换3档前，4号电磁阀右位得电，4号气缸左腔充气，气缸杆前移，1号电磁阀右位得电，压缩空气进入1号气缸右腔，1号气缸右腔充气，缸桶右移。所有气缸和电磁阀回到初始设置状态。

4号电磁阀右位得电，4号气缸左腔充气，气缸杆前移，挂入3档。

(4)4档：4号电磁阀左位得电，4号气缸右腔充气，气缸杆后移，所有气缸和电磁阀回到初始设置状态。

3号电磁阀左位得电，3号气缸左腔充气，缸桶后移，挂入4档。

(5)5档：3号电磁阀右位得电，3号气缸右腔充气，缸桶前移，所有气缸和电磁阀回到初始设置状态。

2号电磁阀右位得电，2号气缸左腔充气，气缸杆右移，到位后4号电磁阀右位得电，4号气缸左腔充气，气缸杆前移，挂入5档。

(6)倒档：4号电磁阀左位得电，4号气缸右腔充气，气缸杆后移，到位后2号电磁阀左位得电，2号气缸右腔充气，气缸杆左移。所有气缸和电磁阀回到初始设置状态。

2号电磁阀右位得电，2号气缸左腔充气，气缸杆右移，到位后3号气缸左腔充气，缸桶后移，挂入倒档。

2、结论

以上气缸的连接方式解决了采用双出杆气缸不能保证空挡位置的问题，使得换挡得以实现，且采用的都是通用气缸和电磁阀，结构简单、安装方便、易于维护，经过试验验证是可行的，提高了滩涂作业的效率。

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One kind of tidal shift work vehicle pneumatic control mechanism

Wu Wei1, Lu Changguo1, Zhang Cuixia2, Chen Ming1
（1. Nantong Vocational College, Jiangsu Nantong 226007；2. Nantong specialized secondary school, Jiangsu Nantong 226011）

In this paper, the vehicle drag large shoals jobs and shift the shift distance manipulation difficulties caused by the phenomenon, a kind of remote control can be operated pneumatic shift mechanism. According to the measured force gear selector and hanging files designed remote control mechanism of a shift by the general composition of the cylinder and solenoid valve, after the real vehicle test to solve the above problems.

Beach work vehicles；Pneumatic；Shifting mechanism

U461.2

A

1671-7988(2014)10-70-02

吴炜，硕士研究生，就职于南通职业大学机械工程学院，研究方向特种车辆设计。