世界主流平推式自卸車技術(shù)路線方案解析

世界主流平推式自卸車技術(shù)路線方案解析(下)作者：暫無來源：《專用汽車》2015年第9期朱啟賢摘要：以Fliegl公司的推卸式自卸車為例，解析平推式自卸車技術(shù)路線中的第三種一一推卸式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，以及典型的代表產(chǎn)品。推卸式系統(tǒng)(Push-Offsystems)采用地板步進(jìn)式系統(tǒng)和地板活動式系統(tǒng)的自卸車產(chǎn)品，包括現(xiàn)有的舉升式自卸車產(chǎn)品，面對牧草或者生活垃圾等松散物料運輸時，會因為運輸這類輕拋物料的自重極為有限，則顯得“有勁使不上”。但是，若采用推卸式系統(tǒng)，則可以完美地將壓縮物料和運輸物料合二為一，成為松散物料運輸客戶的最佳選擇。推卸式系統(tǒng)(push-offsystems)，是將自卸車廂體的前圍板做成活動推板式，在前部油缸的水平推力作用下朝著車廂后部移動，將車廂內(nèi)的物料推卸出去，實現(xiàn)卸載物料的功能。如果在裝載物料過程中啟動推卸功能，而車廂的后門處于關(guān)閉狀態(tài)時，物料則會被壓縮，可以讓推卸式自卸車一次運輸更多壓縮后的貨物。相比較于前兩類平推式產(chǎn)品，推卸式自卸車具有以下特有的技術(shù)優(yōu)勢而得到越來越多的用戶偏愛，逐漸有后來者居上的趨勢。a結(jié)構(gòu)非常簡單，沒有復(fù)雜的驅(qū)動傳動裝置，產(chǎn)品成本低廉，性價比高。b.沒有太多的精密配合結(jié)構(gòu)和易損件，一般情況下很少出故障，可靠性很高。c整個系統(tǒng)全部裝配在外表面，維修拆卸很方便，液壓件均為市場上的常見規(guī)格，購買方便，維修保養(yǎng)非常省事。d可以對松散貨物進(jìn)行壓縮，一般能夠達(dá)到50%以上的壓縮量，極大地提高了運輸量。e可以在尾部掛接多種設(shè)備，實現(xiàn)多種功能，如螺旋輸送機(jī)、撒布機(jī)、輸送帶，等等。推卸式系統(tǒng)由于具備壓縮的特有功能，目前在發(fā)達(dá)國家的農(nóng)業(yè)運輸領(lǐng)域處于壟斷地位，并且可以掛載多種農(nóng)用器具，實現(xiàn)多種農(nóng)場作業(yè)(如圖1)，制造該產(chǎn)品的有Fliegl、Bmi、Chieftain等數(shù)十家國際企業(yè)。推卸式系統(tǒng)，目前主要有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是采用三根單節(jié)油缸串聯(lián)組成的推卸式系統(tǒng)，主要用于長度10m以內(nèi)的推卸式自卸車，特別是在底盤改裝的自卸車上應(yīng)用更為廣泛。另一種是采用單根多節(jié)油缸組成的推卸式系統(tǒng)，主要用于車廂較長的推卸式自卸車，隨著多節(jié)油缸可靠性的提高和成本的降低，目前全系列產(chǎn)品都有了它的身影。1.三根單節(jié)油缸串聯(lián)組成的推卸式系統(tǒng)采用三根單節(jié)油缸組成的推卸式系統(tǒng)，需要前半部分車廂底板朝后移動，結(jié)構(gòu)上略微復(fù)雜，但是液壓系統(tǒng)的可靠性更好，產(chǎn)生的推力也更大。下面我們以Fliegl公司的產(chǎn)品為例，簡單地了解一下由三根單節(jié)油缸組成的推卸式系統(tǒng)的主要工作原理和結(jié)構(gòu)。由于車廂的空間和長度有限，采用單根油缸時，不可能一次性直接將所有貨物推出，因此經(jīng)過長期的優(yōu)化設(shè)計后，F(xiàn)liegl公司最終選定了三根油缸串聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式（如圖2），這種配置也成為了大部分公司推卸式系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配置。圖2所示的三根油缸，從下往上可依次編號為油缸一、油缸二和油缸三，其中油缸二和油缸三是聯(lián)體缸，可以共用進(jìn)/回油管，拉桿伸出的方向相反，缸體長度和行程大約只有油缸一的一半，總行程為車廂內(nèi)部可推卸長度的一半。采用此種結(jié)構(gòu)的平推式自卸車，車廂底板平均分為前后兩部分，前半部分活動底板的下表面和后半部分固定底板的上表面平齊，整個卸貨過程分為以下兩個步驟（如圖3）：第一步是油缸一伸長，推動前半部分活動底板和前圍板一起后移，也就是圖示黑色部分整體向車尾方向后移，當(dāng)前半部分活動底板和后半部分固定底板完全重合時，油缸一達(dá)到最大行程。第二步是油缸二和油缸三伸長，推動前圍板朝后移動，最終前圍板到達(dá)車廂的最尾端，將所有的貨物推卸出去，完成卸貨過程。Fliegl公司生產(chǎn)的推卸式自卸車品種極為豐富，擁有幾十種不同用途和不同長度的產(chǎn)品，筆者在此只列舉銷量最大的農(nóng)用推卸式全掛自卸車的一個產(chǎn)品型譜（如表1）。下面將以Fliegl公司的推卸式自卸車為例，了解一下由三根油缸組成的推卸式系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)，特別是其中的一些關(guān)鍵設(shè)計點值得注意。在圖2所示的三根油缸中，油缸一需要將前活動底板完全推到車廂的后部，整個行程需要達(dá)到半個車廂的長度，所以油缸一的外形尺寸很長，為了防止裝卸的重物砸壞油缸以及防塵防水，還需要在油缸一的外部布置保護(hù)罩，保護(hù)罩的后端不能超出前活動底板的后端，以防止密封及強(qiáng)度出現(xiàn)問題。油缸一的保護(hù)罩同時又充當(dāng)了前推板的下滑道，加上油缸一的上部垂直布置著油缸二和油缸三，為了節(jié)約空間，油缸一的保護(hù)罩一般選擇平頂結(jié)構(gòu)，如圖4所示。如圖4所示，為了減少油缸二和油缸三超出車廂前端長度的問題，以避免和主車部件發(fā)生干涉，故油缸二和油缸三的部分長度，需要超出前推板的后部。為了防止運輸物品殘留在保護(hù)罩上，油缸二和油缸三保護(hù)罩的上部做成了圖4所示的斜坡狀，也可以設(shè)計成尖角等不易殘留物品的形狀。在圖4中，我們還可以看到，前部活動底板比后部固定底板要高出一個臺階，并且使用了斜坡設(shè)計過渡，這樣讓車廂內(nèi)部顯得更為平坦和美觀，同時也讓底板間的密封效果更佳。圖5所示的是三根油缸完全推卸時的狀態(tài)照片，從圖中可以看出，為了解決油管伸縮問題，在油缸二和油缸三旁配備了一個滾筒，專門釋放油管，也可以設(shè)置多層打開的折疊架，將油管固定在折疊架上。推卸式自卸車卸貨時，為保證前推板一直平行移動，以保持最佳的密封效果和推卸效果，防止因為受力不均勻，推板產(chǎn)生傾斜情況，車廂內(nèi)部的上端需要設(shè)置專門的導(dǎo)向滑道結(jié)構(gòu)，如圖6所示。在圖6中我們可以看到，前推板和車廂接觸的三面全部安裝了密封膠條，可以讓平推式自卸車運輸泥土、砂石等顆粒較小的物體，甚至可以運輸熱態(tài)瀝青，配合攤鋪機(jī)一起對道路進(jìn)行施工，如圖7所示。2.單根多節(jié)油缸組成的推卸式系統(tǒng)采用單根多節(jié)油缸組成的推卸式系統(tǒng)，由于較長的推卸距離容易對油缸產(chǎn)生側(cè)向力，會導(dǎo)致油缸拉桿和筒壁產(chǎn)生異常磨損，然而車廂的密封性能更優(yōu)于三根單節(jié)油缸組成的推卸式系統(tǒng)，且結(jié)構(gòu)更為簡單。隨著單根多節(jié)油缸的產(chǎn)品質(zhì)量越來越高，成本也越來越低，單根多節(jié)油缸推卸式系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越多，并逐漸有取代三根單節(jié)油缸串聯(lián)系統(tǒng)的跡象。特別是單根多節(jié)油缸閉合后的長度非常短，布置起來非常方便，同時不需要有活動底板結(jié)構(gòu)，車廂結(jié)構(gòu)也因此簡單到了極致，這兩大優(yōu)點讓企業(yè)在研發(fā)推卸式自卸車時，也越來越多地考慮采用單根多節(jié)油缸組成的推卸式系統(tǒng)。由于單根多節(jié)油缸組成的推卸式系統(tǒng)非常簡單，筆者在此僅提出兩個需要注意的兩個問題:一是當(dāng)車廂過長時，在多節(jié)油缸上必須增加中間穩(wěn)定架(如圖8)，防止油缸受到側(cè)向力造成拉桿和缸壁偏磨，導(dǎo)致油缸出現(xiàn)漏油等致命問題；二是必須考慮好導(dǎo)向滑道和相應(yīng)的密封問題，保證推板行進(jìn)過程中不會出現(xiàn)偏移，同時也要防止長行程下，密封件和廂體摩擦較大，容易發(fā)熱變形，導(dǎo)致密封失效等問題，圖9所示的分塊式長厚體密封結(jié)構(gòu)，可以作為我們設(shè)計同類產(chǎn)品時的一個參考。推卸式自卸車，以其獨特的壓縮功能，簡單可靠的結(jié)構(gòu)，多功能的選裝搭配，逐漸展現(xiàn)出了后來者居上的姿態(tài)，從農(nóng)用市場一統(tǒng)天下后，逐漸進(jìn)入到多種貨物的運輸領(lǐng)域，繼而在垃圾運輸、礦用運輸(如圖10)等領(lǐng)域嶄露頭角，并且不斷地向其他物品運輸領(lǐng)域擴(kuò)張，得到了越來越多的企業(yè)和客戶的認(rèn)可。綜述在此回顧前兩期與此文所講述的三種世界主流平推式自卸車的技術(shù)路線方案，即地板步進(jìn)式系統(tǒng)(walking-floorsystems)、地板活動式系統(tǒng)(moving-floorsystems)和推卸式系統(tǒng)(Push-Offsystems)，主要是介紹了它們的工作原理和大致結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在筆者根據(jù)這三類產(chǎn)品的特點，并結(jié)合國內(nèi)的現(xiàn)狀，簡單概括一下最適合我國所應(yīng)用的平推式自卸車的技術(shù)路線方案。地板步進(jìn)式系統(tǒng)，可以說是歐美先進(jìn)技術(shù)的集大成者，采用了自動化的液電控制設(shè)計，為此專門開發(fā)出一套驅(qū)動控制系統(tǒng)，并且依托先進(jìn)的加工工藝水平，開發(fā)出大量需要高精度配合的配件，完全超出了國內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)品的制造水平。即使國內(nèi)能夠加工出這些配件，也需要投入大量的模具費用，才能開發(fā)出適應(yīng)不同物品運輸?shù)呐浼?，所需費用極為高昂。因此，地板步進(jìn)式系統(tǒng)只能作為一個先進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)品榜樣，值得國內(nèi)企業(yè)學(xué)習(xí)提高，但不適合引進(jìn)開發(fā)，即使有客戶需求，也只適合采用進(jìn)口核心配件的方式進(jìn)行生產(chǎn)。地板活動式系統(tǒng)，主要是滾筒式自卸車產(chǎn)品，同樣也需要開發(fā)傳送系統(tǒng)所需要的配件，雖然成本不算太高，但是可靠性仍需要經(jīng)歷長時間的使用驗證，特別是傳送帶的密封問題，筆者認(rèn)為這屬先天性的結(jié)構(gòu)缺陷，就像舉升式自卸車容易導(dǎo)致翻車一樣，暫時無法徹底解決這一問題，但是該系統(tǒng)具有裝卸貨的雙重功能，具有一定的產(chǎn)品優(yōu)勢。目前國內(nèi)已經(jīng)有企業(yè)開發(fā)了這一產(chǎn)品（如圖11），相關(guān)的配件全部是從國外進(jìn)口，價格暫時偏高。因此，地板活動式系統(tǒng)可以作為國內(nèi)企業(yè)的一個開發(fā)參考，進(jìn)行部分關(guān)鍵配件的國產(chǎn)化，特別是在需要自動裝貨的領(lǐng)域內(nèi)使用。推卸式系統(tǒng)，筆者認(rèn)為這是適合中國國情最好的技術(shù)路線方案，無論是三根單節(jié)油缸串聯(lián)組成的推卸式系統(tǒng)，還是單根多節(jié)油缸組成的推卸式系統(tǒng)，在國內(nèi)全部都有成熟的配件產(chǎn)品，特別是整個系統(tǒng)不需要開發(fā)任何的模具，產(chǎn)品的開發(fā)成本非常低廉。目前一套行程在10m以上的多節(jié)缸推卸式系統(tǒng)包括控制閥在內(nèi)，國產(chǎn)化的價格不超過5萬元，同時不需要安裝穩(wěn)定架、轉(zhuǎn)軸等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了產(chǎn)品的成本，性價比非常高。然而，10m以上的推卸式自卸車產(chǎn)品，由于大行程多節(jié)油缸生產(chǎn)的難度較大，能夠制造的企業(yè)較少，目前產(chǎn)品的制造成本略高于舉升式自卸車產(chǎn)品，差價在2萬元左右：而10m以內(nèi)的自卸車產(chǎn)品，多節(jié)油缸的制造難度大大降低，生產(chǎn)企業(yè)也較多，產(chǎn)品的成本不會高于舉升式自卸車，如果采用三根單節(jié)油缸串聯(lián)組成的推卸式系統(tǒng)，產(chǎn)品的成本將遠(yuǎn)低于目前舉升式自卸車產(chǎn)品。以上兩款三根單節(jié)油缸和單根多節(jié)油缸，目前國內(nèi)配套企業(yè)都已經(jīng)開始小批量生產(chǎn)，但是市場售價比舉升式自卸車高出太多，甚至超出10萬元以上，嚴(yán)重阻礙了推卸式自卸車產(chǎn)品的大規(guī)模推廣應(yīng)用，讓客戶望而生畏，無法接受這樣的價格。另外，影響平推式自卸車應(yīng)用的最大難題是，至今沒有任何平推式自卸車產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，生產(chǎn)企業(yè)無法取得相應(yīng)的公告準(zhǔn)入，目前銷售的產(chǎn)品大部分都是場內(nèi)用車，或者是違規(guī)套牌。91戲曜司宏得幗直全巷自卻車a$i臨同里街TOC\o"1-5"\h\z滯附前科的功汕到對i耕，加mi』etl.c 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