車用千斤頂研究與設(shè)計(jì)

盧遠(yuǎn)西

摘要：千斤頂在汽車維修中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，千斤頂作為汽車維修工的“生命支柱”，安全要求必須得到保障。文章從車間實(shí)際運(yùn)用角度，基于安全、效率等因素，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了一種車輛返修用千斤頂。

關(guān)鍵詞：車用千斤頂；汽車維修；車輛返修；輪胎更換；人機(jī)工程 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TH211 文章編號(hào)：1009-2374（2016）31-0007-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.31.004

1 緒論

1.1 課題來(lái)源及研發(fā)背景和意義

1.1.1 課題來(lái)源。常規(guī)的支架千斤頂與油壓千斤頂，小巧便攜，適用于汽車隨車配備工具產(chǎn)品，構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作方便，適用于多種場(chǎng)合的修理。但由于支撐面過(guò)小，在進(jìn)行汽車單邊頂起返修車輛或更換輪胎時(shí)，無(wú)法有效避免人為疏忽導(dǎo)致車輛擺動(dòng)、偏移，甚至導(dǎo)致車輛滑落引發(fā)事故，存在安全隱患。所以針對(duì)常規(guī)千斤頂應(yīng)用于車輛單邊頂起或更換輪胎所存在的缺點(diǎn)，需進(jìn)行車用千斤頂專門(mén)研發(fā)，以確保維修人員能安全放心地使用車用千斤頂工作。

1.1.2 課題研發(fā)背景和意義。本文專門(mén)對(duì)于使用千斤頂將車輛單邊頂起維修車輛問(wèn)題解決而開(kāi)展研發(fā)，制作一種車用千斤頂優(yōu)化人機(jī)工程操作工作，解決人為疏忽意外事故，消除該項(xiàng)工作存在的安全隱患，達(dá)到車輛單邊頂起時(shí)穩(wěn)定牢固。

1.2 千斤頂研究進(jìn)展和應(yīng)用領(lǐng)域

1.2.1 車用千斤頂簡(jiǎn)介。車用千斤頂是運(yùn)用液力千斤頂?shù)幕A(chǔ)上制作出來(lái)的一種新型汽車維修專用千斤頂，依照常見(jiàn)的四種千斤頂情況分析，利用液壓千斤頂來(lái)作為動(dòng)力源結(jié)合其升降速度快、承重能力強(qiáng)大的優(yōu)點(diǎn)；用移動(dòng)輪克服車用千斤頂質(zhì)量過(guò)重的缺點(diǎn)，便于維修時(shí)調(diào)整角度方向。制作雙齒條升降臂增加頂起高度，增加頂起支撐板加寬接觸車輛或重物的面，以確保車輛或重物移動(dòng)偏移依然保持在千斤頂?shù)闹伟迳希乐沟袈?。另外，結(jié)合自鎖裝置更加提高安全系數(shù)。

1.2.2 千斤頂?shù)念愋透攀?。汽車千斤頂?shù)姆N類可以分為齒條千斤頂、液壓千斤頂、螺旋千斤頂和充氣式千斤頂四種。

汽車千斤頂?shù)姆N類一：齒條千斤頂。它分別由齒條、齒輪、手柄三個(gè)部分組成，它依靠搖動(dòng)手柄使齒條上升下降，也是普通汽車常見(jiàn)的一種汽車千斤頂?shù)念悇e。它體積小、便于存放，但也正因如此，它的支撐重量不能過(guò)大。

汽車千斤頂?shù)姆N類二：液壓千斤頂。液壓千斤頂又分為通用液壓千斤頂和專用液壓千斤頂，它的工作原理較為復(fù)雜。而它的優(yōu)點(diǎn)是升降速度快，承重能力較齒條千斤頂大，但比較重，不方便攜帶。

汽車千斤頂?shù)姆N類三：螺旋千斤頂。螺旋千斤頂依靠螺紋自鎖來(lái)?yè)巫≈匚?，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但其支撐重量較大，也不便于攜帶，但這種螺旋千斤頂?shù)墓ぷ餍瘦^低，上升慢，下降快。

汽車千斤頂?shù)姆N類四：充氣式千斤頂。充氣式千斤頂利用汽車尾氣沖入氣囊并維持一定的壓力，此壓力通過(guò)氣囊與汽車底盤(pán)的接觸轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蚍植嫉呐e升力，從而達(dá)到頂起車輛的目的。該類型千斤頂優(yōu)點(diǎn)是快速、省力，利用自身受力面積大的特點(diǎn)可以在沙地、泥地、雪地等松軟或易塌陷的路面環(huán)境中對(duì)車輛實(shí)施救援，但單邊舉升造成車輛側(cè)翻的風(fēng)險(xiǎn)較高。

2 專用車用千斤頂?shù)难芯颗c設(shè)計(jì)

為制作高效安全的車用千斤頂，研究小組特別對(duì)專業(yè)文獻(xiàn)以及各類機(jī)械設(shè)計(jì)及制作做深度研究參考分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了返修車用千斤頂。

2.1 車用千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)

該車用千斤頂計(jì)劃應(yīng)用于上汽通用五菱寶駿基地總裝調(diào)試工段特工返修區(qū)，有效確保了車輛單邊頂起工作時(shí)的安全可靠。

2.2 車用千斤頂?shù)慕M成及作用

車用千斤頂主要由以下六個(gè)部分組成：

2.2.1 動(dòng)力元件：液力千斤頂。主要作用是利用液力將力量輸出和消化動(dòng)力部分。

2.2.2 執(zhí)行元件：剪式頂起支撐臂。它將輸出的機(jī)械動(dòng)力延滑軌運(yùn)動(dòng)，撐起支撐板。

2.2.3 控制元件：下降操縱桿、頂起操作踏板。用于操作液力千斤頂力量輸出與壓力釋放。

2.2.4 防護(hù)裝置：自鎖裝置，它在千斤頂工作時(shí)起到自動(dòng)鎖定支撐臂防止意外下降的作用。移動(dòng)回縮輪，在不工作時(shí)便于移動(dòng)千斤頂，工作時(shí)回縮使下端支撐板受力。

2.2.5 傳動(dòng)介質(zhì)：推拉桿。為實(shí)現(xiàn)操作人員控制千斤頂閥門(mén)開(kāi)啟和自鎖裝置解鎖。

2.2.6 輔組導(dǎo)向元件：支架臂滑軌。它固定了支架臂運(yùn)動(dòng)方向。

2.3 工作原理

腳踩下部腳踏板，踏板連接連桿推動(dòng)液力千斤頂油缸增加壓力，油缸臂再推動(dòng)X型舉升臂，舉升臂沿滑軌移動(dòng)升高，舉升重物。左側(cè)舉升臂安裝自鎖卡片，當(dāng)千斤頂舉升時(shí)每升起10mm自鎖卡片自動(dòng)卡入下端齒條內(nèi)卡死，防止千斤頂意外下降。下降千斤頂時(shí)拉起左側(cè)解鎖拉桿，自鎖卡片由解鎖拉桿提出齒條則解鎖。再推下右側(cè)下降推桿，推桿聯(lián)動(dòng)油缸壓力釋放撥件，釋放油缸壓力，油缸收縮千斤頂則下降。

2.4 操作方法

2.4.1 舉升。（1）將車用千斤頂推入需頂起車輛位置；（2）調(diào)整車用千斤頂合理方向及位置；（3）腳踩下部腳踏板，多次踩踏，剪式頂起支撐臂平穩(wěn)上升，起升車輛或重物到達(dá)理想高度。

2.4.2 下降。（1）左手提起保險(xiǎn)拉桿解鎖；（2）右手按下壓力釋放操縱桿，如有載荷時(shí)，壓力釋放操縱桿不能直接按到底，以緩慢下降為宜。

2.5 車用千斤頂技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

2.5.1 支撐面板，該車用千斤頂支撐面板為長(zhǎng)方形面積，受力面寬可確保頂起車輛及重物擺動(dòng)或挪動(dòng)范圍不脫離支撐面。中間鑲?cè)刖郯滨ツz板，防止頂起車輛滑動(dòng)。

2.5.2 自鎖裝置，每舉升高度10mm都帶有自鎖功能，防止下滑存在的安全隱患。

2.5.3 移動(dòng)回縮滾輪，當(dāng)車用千斤頂頂起重物時(shí)，車輪受力內(nèi)部彈簧回縮直至下方支撐塊接觸地面，起到承受重物的作用，該設(shè)計(jì)點(diǎn)不僅確保千斤頂受力均勻穩(wěn)定，還避免移動(dòng)輪受重力延長(zhǎng)使用壽命，解決了千斤頂搬動(dòng)費(fèi)力問(wèn)題。

2.5.4 控制元件，在操作車用千斤頂下降時(shí)，必須使用雙手同時(shí)操作，即左手拉起解鎖拉桿，右手壓下下降操作桿，確保維修人員離開(kāi)車輛或重物下降區(qū)域，消除安全隱患；用腳踩踏板操作千斤頂頂起，優(yōu)化人機(jī)工程減少維修人員彎腰下蹲動(dòng)作，減少人機(jī)工程的損害。

3 結(jié)語(yǔ)

該車用千斤頂已應(yīng)用在上汽通用五菱寶駿基地總裝調(diào)試工段特工區(qū)域。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)維修工作運(yùn)用車用千斤頂證明，該千斤頂牢固穩(wěn)定，使員工在受限空間工作更放心，并且在人機(jī)工程方面減少?gòu)澭褪直蹟[動(dòng)頻次，減少工作疲勞程度，提高工作效率。

本論文的研究主要內(nèi)容包括以下六個(gè)方面：（1）消除車輛單邊頂起維修作業(yè)存在的安全隱患；（2）消除人為疏忽忘記關(guān)閉千斤頂保險(xiǎn)的安全隱患；（3）提高千斤頂頂起車輛或重物的穩(wěn)定性；（4）解決液力千斤頂過(guò)重移動(dòng)不便問(wèn)題；（5）改善人機(jī)工程頻繁彎腰和手臂擺動(dòng)頻次，減少工作疲勞程度；（6）減少千斤頂角度校準(zhǔn)調(diào)整時(shí)間，加快頂起速度，從放置千斤頂?shù)杰囕v頂起最高位置節(jié)約時(shí)間約30秒，提高工作效率。

綜上所述，經(jīng)過(guò)研發(fā)制作的車用千斤頂提高了員工工作效率，直接節(jié)約金額7.59萬(wàn)元/年，并優(yōu)化2項(xiàng)人機(jī)工程，消除車輛掉落砸傷人員重大安全隱患，工具應(yīng)用至今從未發(fā)生事故，突顯出該千斤頂現(xiàn)場(chǎng)便利、實(shí)用、安全性等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)4S店及維修廠家具有推廣價(jià)值。

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