全气动宽度自调节车身吊装装置的研究与开发

高建路

（聊城中通轻型客车有限公司，山东 聊城 252024）

1 引言

客车主要分为底盘和车身两大部分，大部分厂家采用分离式生产[1]方式。分离式生产方式就是在客车车身涂装完毕、底盘改制管路施工完毕后再合成整车，合成整车后再进行总装内饰安装。车身与底盘这一“会师”，必须用吊具将整车抓起，移动到底盘的上方，找对位置后，再进行落下，这一过程为车身与底盘的“合车”。

目前，大部分厂家或生产企业采用传统机械吊具，其弊端是，不同车型因产品结构外形不同，其宽度也不同，幅宽差别达 440mm之多，这就造成了设备吊爪宽度不能自动适应，产品只能分线生产或通过使用多种吊具来满足相应车型的需要，并且吊爪为机械手动机构，客车的抓紧和放开全靠四个工人上车去操作，危险系数大，生产效率低下，给生产组织、生产线布局和生产周期带来一定的冲击和影响。

2 全气动宽度自调节的车身吊装装置

2.1 思路与原则

吊装装置具能够自动调节吊爪的宽度，使其能够适应不同尺寸的车身，并且吊爪能够自动对正夹紧车身，使其一次性放置就能够满足车身的定位、吊起，提高了生产效率，减轻了工人的劳动强度，降低了工人工作时的危险性，解决了现有技术中存在的问题。

2.2 结构设计

整个吊装装置（如图1所示）包括框架体1及吊爪4[2]，在框架体1上平行间隔设有两个滑轨2，两滑轨2分别设在框架体1的前侧和后侧。如图1所示。

图1 本吊装装置放置状态

图2 本吊装装置中的传动装置结构图

在每个滑轨2的两端均卡接有一与其滑动连接的滑块3，在每个滑块3上设有一吊爪4。在吊爪4与吊装物的接触部设有软连接装置[6]。在每个滑轨2内设有一双向丝杆5[3]，双向丝杆5的的两端部与滑轨2内的两滑块3螺纹连接。在框架体1的中部设有一气动马达6，气动马达6的输出端与传动轴7相连，传动轴7与滑轨2及双向丝杆5相垂直设置，传动轴7通过传动装置8与每个滑轨2内的双向丝杆5相连（如图2所示）。

在每个滑轨2的两端部均设有限位装置[4]，限位装置包括设在滑轨2两端部外侧的两外限位挡块9及设在滑轨2两端部内侧的两内限位挡块10，滑轨2上的两滑块3分别设在滑轨2端部的外限位挡块9和内限位挡块10之间。在滑轨2上每个外限位挡块9处设有外限位开关，在滑轨2上每个内限位挡块10处设有内限位开关[5]（如图3所示），从而实现了两吊爪4宽度的自动保证，并且防止滑块3移出滑轨2。

图3 本吊装装置中的限位装置结构图

动力装置通过传动轴7[6]、传动装置8来驱动滑轨2内的双向丝杆5转动，从而带动与双向丝杆5两端部相配合的两滑块3相互靠近或背离，从而实现两滑块3上的两吊爪4的闭合或张开，使两吊爪4能够适应不同尺寸的车身。并且双向丝杆5能够带动与其配合的两滑块3实现同步靠近或背离，从而实现两滑块3上的两吊爪4同步闭合或张开，因此本方案能够自动对正夹紧车身，使其一次性放置就能够满足车身的定位、吊起，提高了生产效率，减轻了工人的劳动强度。

图5 本吊装装置的气动原理图

图中说明：

1S——二位三通手动换向阀（2个，自锁按钮），右位是常态位；

2S——二位三通行程换向阀（2个），右位是常态位；

3S——双压阀（2个）；

4S——三位五通气动换向阀（1个）；

5S——气动马达（1个）。

在滑轨2上每个外限位挡块9处设有外限位开关，在滑轨2上每个内限位挡块10处设有内限位开关，能够使控制装置对动力装置自动控制，实现了对车身的定位、吊起、放开的自动化[7]。

在框架体1上设有吊装环11[8]，通过吊装环11将装置与行车相连。

在吊爪4与吊装物的接触部设有软连接装置，防止吊爪4与车身碰撞，造成车身的损伤。

整个装置的动力为气动马达 6，控制系统气动原理图[9]如图5所示。

2.3 具体使用方法

在吊装前，控制装置控制气动马达6动作，气动马达6通过传动轴7、传动装置8来驱动滑轨2内的双向丝杆5转动，从而带动与双向丝杆5两端部相配合的两滑块3相互背离，使两吊爪4向外张开到最大开度，将悬挂本吊装装置的行车开到吊装物的上方，再手动控制行车向下移动，使本吊装装置缓缓下落到吊装物上方适当的位置。控制装置控制气动马达6动作，通过传动轴7、传动装置8、双向丝杆5、滑轨2使吊爪4闭合。当其中一个吊爪4碰到吊装物时，触动内限位位开关，气路控制系统将气动马达6的气路切断，使吊爪4不再内移，从而实现两吊爪4宽度的自动保证，此时，吊爪4的闭合动作结束。

然后控制行车[10]上行，将吊装物升起，移动到目的地。

当需要吊爪4松开时，控制装置控制气动马达6反向动作，通过传动轴7、传动装置8、双向丝杆5、滑轨2使吊爪4张开。当吊爪4触动外限位位开关时，控制装置将气动马达6的气路切断，使吊爪4不再外移，从而实现两吊爪4宽度的自动保证，此时，吊爪4的放开动作结束。然后控制行车上行，将本吊装装置升起，脱离吊装物，准备下一次的动作。

3 结论

动力装置通过传动轴、传动装置来驱动滑轨内的双向丝杆转动，双向丝杆能够带动与其配合的两滑块实现同步靠近或背离，从而实现两滑块上的两吊爪同步闭合或张开，并且自动对正夹紧车身，使其一次性放置就能够满足车身的定位、吊起，提高了生产效率，减轻了工人的劳动强度。

在滑轨上每个内、外限位挡块处设有限位开关，实现了对车身的定位、吊起、放开的自动化。

自从该装置应用以来，以前因手动操作行车吊装装置时出现的碰车、不对正问题彻底解决了，一次吊装施工合格率达到了 100%，制造成本较低，操作容易，使用方便，性能可靠，完全达到了设计和使用要求，具有较好的经济效益和社会效益，同时，对客车行业来说，具有较高的推广价值。