王言平
(四川省润宜环境科技有限公司,四川 资阳 641300)
摘要：本文介绍了一种适合于3吨及以下车厢可卸式垃圾车使用的锁臂式拉臂架，从其结构形式的特点分析着手,重点介绍了该类型拉臂架的锁臂机构各铰支点布置要求及相关设计要点。
关键词：锁臂式拉臂架；车厢可卸式垃圾车；锁臂机构；设计要点
中图分类号：U469.6
拉臂架是加装在车厢可卸式垃圾车上的核心部件，拉臂架能将厢体从地面上提升至厢体支承面上并通过锁厢机构固定，也能将厢体从支承面上推至地面。当锁厢机构处于锁箱状态时，当拉臂架的举升油缸举升，可将厢体内装载的垃圾通过举升自卸的方式实现卸料操作[1]。锁厢机构是拉臂架实现厢体与车辆结合与分离的关键装置，提升能力大于3吨的拉臂架的锁厢机构主要采用外伸缩式液压锁紧方式，其结构形式基本相同。3吨及以下拉臂架通常采用锁钩锁紧方式，因箱体的外形尺寸及导轨的结构形式区别较大，所以锁厢机构也各有不同。因此造成各厂家设计制作的拉臂架不能与其他厂家的厢体进行匹配。导致互换和通用性较差。本文介绍一种锁臂形式的拉臂架，该类型拉臂架通过一种锁臂装置实现拉钩臂与副车架有效地结合和分离，实现厢体的举升自卸和卸厢功能的转换。该类型拉臂架不与箱体底部的锁钩直接接触，故避免了因厢体底部锁钩位置尺寸及导轨的结构形式不同而无法匹配的情况。
1 锁臂式拉臂架结构形式及工作原理
锁臂式拉臂架主要由双作用液压油缸、拉钩臂[2]、翻转架、锁臂机构、导向轮、厢体支承座等零部件组成。结构形式如下图：
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图1 锁臂式拉臂架结构简图
1.拉钩臂 2.副车架 3.厢体支承座 4.锁臂机构 5.翻转架 6.导向轮 7.电动推杆
液压油缸无杆腔一端铰接在副车架前端的油缸支座上，活塞端与拉钩臂相连；拉钩臂采用高强度钢板制作而成，结构采用双层U型结构，具有强度高、自重轻的特点。拉钩臂通过旋转轴与翻转架相连，可绕旋转轴逆时针或顺时针转动；翻转架后端铰接在副车架上，翻转架上左右两侧设置有限位卡座，能有效限制厢体的侧移和垂直跳动，保证厢体在转运途中的稳定性；副车架采用矩型钢管焊接而成，采用拉码固定在汽车二类底盘大梁上，翻转架与油缸等部件均安装在副车间上使之形成一个整体，副车架两侧设置有厢体支承座。导向轮设置在副车间后端两侧，在勾厢和卸厢时，给厢体导轨提供导向、降低阻力的作用[3]；锁臂机构安装在翻转架中部位置，锁臂机构两侧设有连杆，连杆前端连接锁臂钩，后端采用电动推杆驱动，当电动推杆收回时，锁臂机构通过铰点顺时针旋转，锁臂钩在连杆作用下跟着顺时针旋转，直到锁臂钩锁住拉钩臂上的锁轴。此状态下，拉钩臂与副车架联成一体，当举升油缸伸出时，拉钩臂带动副车架绕后翻转轴转动，完成举升卸料操作的动作。当电动推杆伸出时，锁臂机构通过铰点逆时针旋转，锁臂钩在连杆作用下跟着逆时针旋转从而解除锁臂状态。此状态下，拉钩臂与副车架脱离，当举升油缸伸出时，拉钩臂通过翻转架上的旋转轴转动，完成卸厢操作的动作。
2 锁臂机构的设计要点
（1）锁臂机构各铰支点位置设计要点
为了使锁臂机构有效锁紧拉钩臂，在设计此机构时，应将锁臂钩铰点A和拉钩臂上的锁轴B设置在同处于以拉钩臂回转点O为圆心的圆周上。此状态下，才能保证当锁臂机构处于锁紧状态时，B点处才不会有打开锁臂钩的水平分力。满足此要点，就算锁臂机构的连杆或者电动推杆出现故障，锁臂钩也不会自行打开。从而保障机构运行的可靠性，提高操作的安全性。如下图2所示：
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图2锁臂机构工作状态图
1.锁臂钩 2.锁轴 3.连杆 4.电动推杆
（2）锁臂状态下，连杆位置的设计要点
在锁臂状态下，应保证连杆与电动推杆作用点T的连线低于锁臂机构转轴中心点P，形成自锁效应。保证电动推杆在失效或损坏时，连杆在拉伸弹簧的作用下始终处于锁紧位置，不会自行打开。
（3）连杆的可调节性
连杆作为锁臂钩旋转的传力部件，为了使锁臂钩能完全锁住拉钩臂上的锁轴，消除掉在制作过程中产生的尺寸累计误差。可将连杆中部设计成左右旋螺纹布置的可调式结构形式，以便于调节连杆的长度。
（4）锁臂机构驱动部件的设计要点
电动推杆作为锁臂机构的驱动部件，其推力大小以及运行速度均应经过计算选择合适的型号。为了便于驾驶室内的操作员实时了解锁臂机构的状态，电动推杆内应设置伸出到位和收回到位的感应功能，以此给驾驶室内提供声光报警提示。若为了降低整车生产成本，采用推拉软轴控制锁臂钩的旋转也是一种可行的选装方案，推拉软轴手柄端设置在驾驶室内，推拉软轴的布置应绕过副车架后导向轮轴。
3 结论
通过以上一系列分析，可以了解锁臂式拉臂架结构组成形式和工作原理，本文重点分析了锁臂机构各铰支点位置的设计要点，对锁臂式拉臂架的设计和优化具有一定的参考意义。
[参考文献]
[1]周敏.拉臂式垃圾车拉臂架装置结构设计要点[J].专用汽车，2007(12):40.
[2]QC/T848-2011.拉臂式自装卸装置[S].北京：中国计划出版社，2011.
[3]卫保国.耿改龙.王晓利.一种新型车厢可卸式垃圾车[J].专用汽车与配件，2012(06):52.