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2016 年 6月 第 期
四柱式液壓汽車舉升機
古力米然.艾熱提
（塔里木大學機械電氣化工程學院， 阿拉爾 843300）
摘 要：由于我國汽車維修檢測設(shè)備行業(yè)起步晚、起點低，整體上仍然相當落后。舉升機制造企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小、經(jīng)濟技術(shù)力量薄弱、各自為政、缺乏專業(yè)分工和廣泛合作；技術(shù)吸收、運用、開發(fā)、創(chuàng)新能力不強；抄襲、偽造現(xiàn)象和短期行為嚴重；四柱式液壓舉升在現(xiàn)代維修中占有越來越重要的地位，市場需求也大。
本設(shè)計是四柱液壓汽車舉升機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，首先對題目進行分析，再結(jié)合現(xiàn)有的汽車舉升機的結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)，加上對汽車舉升機的深入研究，然后對其中的方案進行擬定選擇，我們采用單缸進行拉動鋼纜進行上升和下降，并且對其中的重要零部件進行設(shè)計校核，并且畫出裝配圖及零件圖，從而將四柱液壓汽車舉升機設(shè)計完成。
關(guān)鍵詞：汽車維修；四柱；液壓缸；舉升機
中圖分類號： 文獻標識碼：A 文章編號：
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0 引言
隨著時代的不斷進步，經(jīng)濟的發(fā)展，汽車在整個社會中占據(jù)著舉足輕重的地位，但隨著汽車的不斷增加汽車維修也是必不可少的。在現(xiàn)在的汽車維修中機械師總在考慮怎樣提升工作效率和維修的便利性，比如把汽車舉升到空中，從而可以在其下面工作，舉升機的發(fā)展史告訴我們第一臺舉升機的設(shè)計的靈感來自理發(fā)師的椅子因為他可以快速升降和旋轉(zhuǎn)以適應不同的顧客。早期的單柱式液壓舉升機功能就比古老的千斤頂和臺架結(jié)構(gòu)的要好的多。
隨著工業(yè)的發(fā)展，單柱舉升機設(shè)計上的局限性就很快顯露出來，這種舉升機只適用于在車輛四周進行檢測維修，但是這種舉升機的起重臂和中央立柱會影響維修師傅的操作，針對這類舉升機的不足，設(shè)計師已經(jīng)設(shè)計了很多方案進行了許多改進工作，有地基式，剪式，平行四邊行式，便攜式，單柱，雙柱式，四柱式，驅(qū)動式對稱，非對稱，小行程，大行程等等。有些舉升機可能同時具有其中幾個特點，同樣舉升機根據(jù)汽車被舉升部位的不同可分為車輪舉升設(shè)備，車橋舉升設(shè)備和車架舉升設(shè)備。
四柱式舉升機是一種汽車修理和保養(yǎng)單位常用的舉升設(shè)備,廣泛用于轎車等小型車的維修和保養(yǎng)。它是一種把整車裝備重量不大于3噸的各種轎車、面包車、工具車等舉升到一定高度內(nèi)供汽車維修和安全檢查作業(yè)的保修設(shè)備。
由于升舉的同時，兩個同步液壓缸的設(shè)計不可能完全一樣，將導致升舉的同時車會發(fā)生傾斜，故采用鋼絲繩平穩(wěn)系統(tǒng)，以消除該影響。
在滿足上述要求的同時，盡量結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適用于整體或解體搬運盡量做到標準化，通用化，系列化。
1 設(shè)計原理及機構(gòu)
1.1 設(shè)計原理
在工作時由電動四柱舉升機的主要用途用于汽車的維修，但也可用于汽車的停放。
該設(shè)備由電機提供原動力驅(qū)動液壓泵工作，液壓泵輸出的液壓油經(jīng)過一些液壓閥的控制進到液壓缸，驅(qū)動液壓缸推動活塞桿運動，從而推動鋼絲繩運動，帶動升降架的移動，最終可將要維修的汽車舉升到一定高度，以便維修，提高效率。
，如圖1所示。
其優(yōu)點是：該機器主要用于舉升各類質(zhì)量不大于4000kg的汽車，適用于汽車維修企業(yè)汽車檢修，維修等。該機器的控制箱為電氣控制部分，地基要求為混凝土425#，干燥7天以上且，混凝土厚度要大于等于150mm，混凝土強度不低于21mpa,水平度應小于10mm,必須離墻600mm以外安裝,連接至控制箱柱位的電源為380v或220v15A，機器的運行環(huán)境，工作環(huán)境溫度為5-40攝氏度，工作環(huán)境濕度為30-95%，當安裝完成后當進行各個部分的調(diào)試，主機調(diào)試，接通電源后應注意觸電的危險，啟動主立柱上的電源開關(guān)當上升至1000mm距離的時候壓下回油閥手柄，觀察保險機構(gòu)是否落位和可靠。保險的調(diào)節(jié)，當升降架升到1000mm按下降將保險保險條同一層孔內(nèi)，調(diào)節(jié)完畢后緊固螺母和螺栓，鋼絲繩的水平調(diào)節(jié)，升起平臺約1000mm時，觀察水平線上下調(diào)節(jié)四立柱內(nèi)鋼絲繩頭螺桿螺母，調(diào)節(jié)完畢后緊固。當調(diào)試完畢后需進行自己的空載和負載測試。
1.2 總體設(shè)計
在我國的規(guī)定中講到舉升機的設(shè)備安裝電器系統(tǒng)的絕緣、耐壓和保護電路的連續(xù)性都要符合有關(guān)規(guī)定。而在歐美地區(qū)同樣也有其相應的明文規(guī)定。舉升機的設(shè)計中液壓系統(tǒng)的設(shè)計也是至關(guān)重要的。在歐洲地區(qū)液壓缸、氣缸、管路及接頭受調(diào)壓閥設(shè)定的最大壓力的限制。他們至少應承受該壓力的2倍（采用液壓驅(qū)動時）或是該壓力的3倍（采用氣壓驅(qū)動時）并且要沒有永久變形。軟管、氣袋、膜盒的尺寸在設(shè)計時應使之承受至少3倍的調(diào)壓閥設(shè)定的最大壓力值的爆破壓力。
我國對舉升機的性能要求也比較繁多，例如：
（1）舉升機應設(shè)有限制行程限位裝置，如有需要則該裝置應動作靈敏、安全 ，可靠。
（2）液壓系統(tǒng)工作應平穩(wěn)、無振動、無爬行現(xiàn)象。
（3）液壓式舉升機除液壓系統(tǒng)能自鎖外還應沒有機械鎖止裝置。
（4）機械式舉升機任意時刻都能安全自鎖。
（5）舉升機正常運行時的噪音不得超過80dB。
（6）舉升機工作環(huán)境溫度為0—40℃，全行程連續(xù)舉升額定質(zhì)量20次，油溫不得高于
60℃。
（7）在試驗臺上對液壓系統(tǒng)施高150%的額定使用壓力，維持2min，不允許有永久變
形、漏油及其他異?，F(xiàn)象。
(8) 在無故障工作基礎(chǔ)上，機械式舉升機的使用繼續(xù)進行到3000次，則液壓舉升機可以繼續(xù)進行到9000次，以安全可靠為前提，檢查零部件損壞程度，允許更換損壞件，允許添加潤滑劑。
2 關(guān)鍵部件設(shè)計
2.1 汽車舉升機的立柱
主立柱是舉升機的主要承力部件，舉升機的主立柱在工作時受來自保險鎖緊機構(gòu)處的因承重的壓力和升降滑臺作用在立柱上的彎矩。因此，立柱在兩種力的作用下有向內(nèi)彎的趨勢，底部的焊口在拉力的作用下有被拉伸的跡象，故在立柱底座處加加強筋，厚度30mm。
2.2聯(lián)動裝置的確定
聯(lián)動裝置的作用是將舉升托架的升降運動傳遞給支撐立柱，保證兩舉升托架的同步運動。四柱舉升機構(gòu)的聯(lián)動裝置有許多，如螺母絲桿傳動，齒輪鏈條傳動裝置，鋼絲繩聯(lián)動裝置。而能適合液壓傳動的傳動裝置有齒輪鏈條傳動和鋼絲繩傳動裝置，對于兩種傳動裝置各有優(yōu)缺點，齒輪鏈條傳動裝置能比較精確的保證傳動同步，但是鏈條的使用壽命比較短，而且造價高， 對鋼絲繩傳動不僅能夠精確的同步舉升，使用壽命也長，而且造價比較低，并且能夠調(diào)整鋼絲繩的長度。
對兩種機構(gòu)的優(yōu)缺點進行比較，對于該機構(gòu)而言鋼絲繩傳動裝置比較合適，鋼絲繩聯(lián)動裝置主要由鋼絲繩、滑輪、螺套和螺桿等組成。鋼絲繩滑輪利用滑輪軸安裝在升降架上，鋼絲繩的端部固定在螺套中，并且用螺母安裝在立柱的頂板上，螺母可以用來調(diào)節(jié)鋼絲繩的長短，以使承重托架保持水平。
2.3.驅(qū)動方案的確定
驅(qū)動機構(gòu)是液壓舉升機的執(zhí)行元件，他主要是驅(qū)動鋼絲繩運動，從而帶動升降架上下運動，驅(qū)動元件主要由液壓缸組成，驅(qū)動方式主要有兩種，一是拉動鋼絲繩運動，另外是推動鋼絲繩運動，由于舉升機的行程很大，這就需很長的活塞桿，而且對活塞桿的剛度要求也很高，所以采用在活塞桿的頂部安裝一個動滑輪以縮短活塞桿的長度和剛度要求。
2.4傳動部分的設(shè)計
舉升機構(gòu)的運動是由電機驅(qū)動液壓缸從而帶動舉升部分的運動，其中起傳動作用的是鋼絲繩，當電機啟動驅(qū)動液壓缸運動，在鋼絲繩的作用下，升降架開始運動，是因為靠液壓缸推動活塞桿，從而絞盤開始轉(zhuǎn)動，鋼絲繩運動，帶動升降架和托架運動。
3該機的要求的設(shè)計參數(shù)
設(shè)計的四柱舉升機應該能夠滿足所有小型汽車的重量，同時也適合一些稍大型的汽車。舉升機在升降過程中以及在停留時都要保證平穩(wěn)和鎖緊，重要部件和關(guān)鍵部位必須進行相應的校核和驗算液壓系統(tǒng)的工作要可靠，而且要操作方便。
舉升重量4T ，長度綜合各類汽車的長度取立柱之間的長度為4300mm，高度取立柱高度為2500mm，柱寬取柱寬為280mm,采用槽鋼 舉升高度1800mm，底盤寬度480mm到地面的高度為110-180mm，底盤長度4100mm舉升行程為1680mm，升降架長度2600mm，材料為空心型鋼上升時間50-70s，取50s,下降時間20-60s取45s。
總 結(jié)
本文首先對所有的汽車舉升機的情況進行了簡單的的闡述，并介紹了各類汽車舉升機的結(jié)構(gòu)特點，對汽車舉升機有了初步的認識。然后在根據(jù)各類汽車舉升機的各種使用要求，結(jié)合前人設(shè)計的舉升機的各類結(jié)構(gòu)，按照自己所要設(shè)計的舉升機的要求對汽車舉升機進行了結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計，液壓系統(tǒng)的設(shè)計，安全機構(gòu)的設(shè)計等完成本次設(shè)計。
本次所設(shè)計的舉升機是采用以液壓驅(qū)動，液壓缸為舉升裝置以及鋼絲繩為同步裝置的普通液壓四柱式汽車舉升機
該設(shè)計所有材料均為型材，降低了一些不必要的加工成本，使總體降低，同時該機構(gòu)采用了液壓結(jié)構(gòu)，液壓傳動可在運行過程中進行無級調(diào)速，調(diào)速方便且調(diào)速范圍大。
在相同功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，液壓傳動工作比較平穩(wěn)、反應快、換向沖擊,能快速啟動、制動和頻繁換向。控制調(diào)節(jié)簡單，操作方便、省力，易實現(xiàn)自動化，當其與電氣控制結(jié)合，更易實現(xiàn)各種復雜的自動工作循環(huán)。易實現(xiàn)過載保護，液壓元件能夠自行潤滑，故使用壽命較長。，但整個設(shè)計也存在一定的不足，比如不能在維修時候進行汽車的四輪定位和進行汽車的二次舉升。再以后的設(shè)計中需不斷改善以適應現(xiàn)代維修的要求。
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