气动升降汽车装置的设计研究

2019-07-15韦江波汪东明

装备制造技术 2019年5期

韦江波，汪东明

（柳州职业技术学院，广西柳州 545006）

0 引言

随着我国轿车的销量呈现每年递增的趋势，由于汽车的保有量较大，在一些城市主干道，或小区道路上，经常会出现乱停车的问题，这使得原本就狭窄的道路上艰难通行，严重还会出现堵车的情况[1]。对于小区物业和执法部门来说，利用一款即省力又方便的升降装置可以大大提高移车效率。因此，本文设计了一种采用气动推进的升降机构，利用气动原理使汽车轮子上升，并离开地面，从而起到移车的目的。该装置省时省力，利用车子自带的电源可启动电动打气筒进行充气，也可以采用手动打气筒打气，由于是采用横向移动，所受到的大气压强并不大，普通的充气装置即可完成，且升降效率高[2]。

现有小型轿车升降装置主要是利用液压或螺纹传动水平移动，将轿车轮子抬起离开地面，从结构上来分析。存在以下不足：

（1）液压和螺纹传动是采用人力摆动或者旋转螺纹进行升降，特别是螺纹传动，很费力，效率也不高。

（2）液压和螺纹传动要逐个轮子抬起，费时费力，完成需要的工作量很大。

（3）液压和螺纹传动方式的效率不高，在转移车子较多时，花费的时间较长。

1 工作原理

气动升降移车装置结构如图1所示，图中将升降机构的顶盖拿掉，从轴测图看内部结构：1.单向阀进气口，2.溢流阀，3.万向轮，4.升降机构外壳，5.固定卡扣，6.固定销，7.活动端圆柱滚子轴承，8.气缸（8.1气缸一，8.2气缸二），9.横向固定轴挡板，10.导向槽，11.挡板，12.合页，13.固定轴挡板，14.固定端圆柱滚子轴承等14个主要部分组成。

图1 去掉顶盖的气动升降装置轴测图

气动升降移车装置如图1所示，图中单向阀进气口1的结构与家用自行车轮胎上的气嘴相似，可以使用市面上的打气装置进行充气。与单向阀进气口1连接的是溢流阀2，溢流阀2底部通过管道与两端的气缸8连接（即气缸8.1和气缸8.2），气缸8.2伸出轴与圆柱滚子轴承7的中间轴连接，并采用固定销6轴向锁死；另一端的气缸8.1伸出轴与活动端圆柱滚子轴承7的中间轴连接，同样采用固定销6轴向锁死，轴的两端有横向固定轴挡板9贴紧，横向固定轴挡板9的下端镶嵌到导向槽10里，当气缸8伸出轴延伸出来时，起到限制轴向窜动的作用。固定端圆柱滚子轴承14中间轴紧贴着固定轴挡板13采用固定销6横向连接锁死。靠近固定端圆柱滚子轴承14的侧面升降机构外壳4安装有挡板12，一端采用合页与升降机构外壳4螺钉连接，另一端采用固定卡扣锁紧[3]。

图2 去掉顶盖的气动升降装置三视图

图3 气动升降装置A-A剖视图

2 实施的过程

气动升降移车装置的实施过程如下：

如图4、图5、图6所示，通常是将四个气动升降移车装置组成一个整体，完成整个汽车的整体升起，在图3中，将四个气动升降移车装置的挡板11打开，放入汽车四个轮子的底部，依次用固定卡扣5锁紧，使车轮完全包裹在装置内部；这时将气管接入四个气动升降移车装置的单向阀进气口1处，如图2所示，气管之间采用接口拼接的联通方式，只留一个进气嘴。

图4 整体气动升降装置组合图

使用时，将四个气动升降移车装置分别安装在汽车的四个轮子下面，四个气动升降移车装置之间用气管相互连接，并只有一个进气嘴。用气泵与进气嘴相连接，启动气泵并充气如图5所示。气体经过气管达到单向阀进气口1处进入气缸8，气缸一8.1和气缸二8.2在气体进入后推动伸出轴，活动端圆柱滚子轴承7在气缸8推力下，向前推进。活动端圆柱滚子轴承7与汽车轮胎之间保持着滚动摩擦，不会伤害轮胎表面，同时固定端圆柱滚子轴承14与轮胎之间也同样产生接触，产生滚动摩擦，轮子逐渐离开地面。

图5 汽车升降前示意图

当气缸8伸出轴达到一定的伸出长度后，静止移动，这时汽车轮子已经完全离开地面，达到一个合理的高度(离地高度设定在50～80 mm)。这时，如果气泵一直在工作，则多余的气体将通过溢流阀2排出，（可以在溢流阀出口处放置哨子，当气体流出时发出响声，起到提示的作用）。这时四个气动升降移车装置均已经将轮子抬起，由于每个装置下面都安装有万向轮，汽车已经完全悬空如图6所示。汽车完全离开地面后，可通过借助牵引车或者其它牵引工具对汽车进行挪动，如距离不太远时，可以通过人工推车的方式进行挪车。并将车子转移到安全的地方，对于车子出现故障或者随意乱停来说，可起到很大的帮助。