多功能清障车工作装置及液压系统设计

摘 要

随着我国经济快速发展，公路上的高级轿车越来越多，道路清障车在作业时开始十分注意对事故车辆的保护，特别对一些高档轿车，应避免因为作业中的捆绑、挤压以及运输中的碰撞造成对事故车辆机件及外观上的进一步损伤。平板一拖二式多功能清障车作为专用清障车的一种，它利用附加的液压绞盘、液压举升装置、平板断开式能够对事故车辆施行装载运输，实现对事故车辆的快速处理，并且不受事故车辆车速的限制，因此对平板一拖二式多功能清障车的主要工作装置进行改装设计计算以及校核，以达到合理。

在查阅大量相关资料的基础上，选择平板一拖二式多功能清障车设计的总体方案，对底盘、举升机构、平板机构、托臂机构、液压绞盘以及相关附件等进行了合理选择校核。并通过对底盘型号的选取，确定了整车性能参数。确定了平板一拖二式多功能清障车总体参数。

关键词： 清障车改装设计； 液压绞盘； 举升机构； 平板机构； 托臂机构； 校

核

I

Abstract

With the rapid development of our economy, more and more limousine come into the road, at the same time ,the limousine should be cautiously protected when the road repair cars work,especially for some luxury cars.Great attention should be paid to the accident vehicles, which can prevent extrusion,collision and further damage of the change on the appearance. As a kind of special repair car,the tablet went on two type multifunctional repair car uses the additional hydraulic capstan, hydraulic lifting equipment, plate breaking to help the accident vehicle load.It realizes the rapid processing of traffic accident, and at the same time the road repair cars won’t be restricted by speed of the accident vehicle.Otherwise, the main work of modification design and check-work can achieve a reasonable result.

On the basis of a large number of relevant materials,the whole plan of the tablet went on two type multifunctional repair car can make contribution to the reasonable selection and checking of additional hydraulic capstan, hydraulic lifting equipment, the lifting mechanism, flat organization, arm mechanism, hydraulic winch and related accessories.And through to the chassis type selection,it determines the performance parameters of the vehicle and the whole parameter of the tablet went on two type multifunctional repair car.

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Keywords: Repair car modification design; Hydraulic winch; Lifting mechanism;

Flat organizations; Arm mechanism; Check

II

目 录

1 绪论 ................................................................. 1

1.1 研究意义 ........................................................ 1 1.2 国内外发展现状 .................................................. 1 1.3 国内外清障车发展趋势 ............................................ 2 2 道路清障车总体方案确定 ............................................... 3

2.1 清障车结构形式方案选择 .......................................... 3 2.2 起升机构方案 .................................................... 6 2.3 举升机构方案选择 ................................................ 7 2.4 托臂设计方案选择 ................................................ 9 3 道路清障车的参数设计 ................................................ 10

3.1 参数选定 ....................................................... 10 3.2 底盘的选取 ..................................................... 10

3.2.1 底盘的结构 ............................................... 10 3.2.2 底盘型号的选定 ........................................... 11

4 车架的改装设计 ...................................................... 13

4.1 主车架的改造 ................................................... 13

4.1.1 平板机构的初始设计 ....................................... 13 4.1.2 主车架上铰点位置的确定 ................................... 14 4.1.3 主车架的改装处理 ......................................... 14 4.2 主副车架间连接的设计 ........................................... 15

4.2.1 主副车架连接形式的选择 ................................... 15 4.2.2 铰支座与销轴的设计与校核 ................................. 16 4.3 副车架的设计 ................................................... 17

4.3.1副车架的整体结构形式设计 ................................... 17 4.3.2 横梁距离的设定 ........................................... 18 4.3.3 副车架材料和截面尺寸的选择设计 ........................... 18

5 工作装置的结构设计与校核 ............................................ 19

5.1 平板机构设计 ................................................... 19

5.1.1 平板伸缩液压缸的受力分析 ................................. 19 5.1.2 平板机构伸缩液压缸的选用设计 ............................. 20 5.1.3 平板的断开部分尺寸的设计计算 ............................. 20 5.2 举升机构的设计与校核 ........................................... 21

5.2.1 举升机构的结构参数初始选定 ............................... 21 5.2.2 作图法确定举升机构的最终参数 ............................. 22 5.2.3 校核举升液压缸 ........................................... 23 5.3 托臂结构的设计与校核 ........................................... 24

5.3.1 根据参数选取材料和基本元件 ............................... 24 5.3.2 托臂机构的结构形式和尺寸的初始确定 ....................... 24

III

5.3.3 机构参数的确定与液压缸的选取 ............................. 24 5.3.4 托臂材料与截面尺寸的选择确定 ............................. 25 5.3.5 托臂机构的校核 ........................... 错误！未定义书签。 5.4 卷扬机构的选用设计和计算 ....................... 错误！未定义书签。

5.4.1 钢丝绳的选用 ............................. 错误！未定义书签。 5.4.2 卷筒的初始设计选择 ........................ 错误！未定义书签。 5.4.3吊钩的选用 ................................. 错误！未定义书签。 5.4.4最终选用液压绞盘 ........................... 错误！未定义书签。 5.5 液压系统设计 ................................... 错误！未定义书签。

5.5.1 设计要求 ................................. 错误！未定义书签。 5.5.2 液压系统主要参数计算 .................... 错误！未定义书签。 5.5.3 拟定液压系统原理图 ....................... 错误！未定义书签。 5.5.4 液压元件的选择 ........................... 错误！未定义书签。

结束语 ................................................. 错误！未定义书签。 参考文献 ............................................... 错误！未定义书签。 致谢 ................................................... 错误！未定义书签。

IV

武汉科技大学本科毕业设计

1 绪论

1.1 研究意义

清障车全名为道路清障车，又称拖车、道路救援车、拖拽车，清障车主要是由：底盘、起重装置、托举牵引装置、液压系统、电控系统、车体与工具箱等组成，具有起吊、拽拉和托举牵引等多项功能，适用于高速公路、城市道路的清障作业。清障车是指装有道路抢险作业装备的专用汽车。由于汽车在道路上行驶时，故障和事故是不可避免的，特别是在高等级公路上，这种现象时常发生。清障车的任务就是将故障车或事故车及时地拖离现场，确保道路的畅通无阻。因此，道路清障车又称道路抢险车。随着高等级路面和在用汽车的增多，清障车也得到了发展。

清障车按类别主要分为：拖吊连体型、拖吊分离型，一拖一型，平板一拖二型，多功能清障车，液压自动夹紧型能力划分。按照能力分为轻型、中重型及超重型。轻型清障车作业对象是轻型载货汽车，微型客车及轿车等，中重型清障车的清障作业对象是中重型载货汽车，大中型客车等，超重型清障车作业对象是重型载货汽车及超重型半挂汽车系列等。

随着我国经济的迅速发展，公路建设突飞猛进，里程不断增加，我国“五纵七横”公路主干线将基本建成。公路建设的发展，为车辆行驶创造了良好的环境，汽车保有量日益增多。汽车给人们的工作与生活带来了极大的便利，但是因汽车而发生的交通事故也给人们带来了不尽的烦恼。

汽车因故障停在公路上会严重堵塞交通，特别是高速公路上，车速高，流量大，一旦发生交通事故不能及时处理，将会严重堵塞交通。由于交通事故是不可预见的，故障车辆的损坏程度不一，因此，能够迅速清理事故现场且操作简便具有多种功能的清障车受到交管部门的青睐。

1.2 国内外发展现状

现有的清障车功能，不论是进口车还是国产车，大多只限于起吊、拽拉、托牵等几项。其中应用最多的是托牵功能。真正具有抢险救援等多功能的清障车很少，尤其不足的是托举和托牵能力不够。国产清障车的额定托举能力在后轴超载20%的情况下，达不到底盘标定载质量的50%。如3t普通托用式清障车，其额定托举能力在1t至1.5t左右，8t普通托吊式清障车额定托举能力在4t以下，20t双后轴旋转吊式清障车，其额定托举能力只有6t左右。进口清障车的额定托举能力比国产清障车还要小。拖救人员普遍反映，当遇到8t超载货车和8t以上载货车，尤其是遇到高级豪华大客车出现故障时，现有的清障车很难完成托牵清障，严重影响了交通。有清障车生产商希望通过加大底盘吨位来解决这一问题，但托牵能力提高有限，而车价成数倍增长，影响了用户的经济效益。因

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