車用千斤頂研究與設計

盧遠西

摘要：千斤頂在汽車維修中發揮著至關重要的作用，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。文章從車間實際運用角度，基于安全、效率等因素，設計和開發了一種車輛返修用千斤頂。

關鍵詞：車用千斤頂；汽車維修；車輛返修；輪胎更換；人機工程 文獻標識碼：A

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

1 緒論

1.1 課題來源及研發背景和意義

1.1.1 課題來源。常規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品，構造簡單、操作方便，適用于多種場合的修理。但由于支撐面過小，在進行汽車單邊頂起返修車輛或更換輪胎時，無法有效避免人為疏忽導致車輛擺動、偏移，甚至導致車輛滑落引發事故，存在安全隱患。所以針對常規千斤頂應用于車輛單邊頂起或更換輪胎所存在的缺點，需進行車用千斤頂專門研發，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 課題研發背景和意義。本文專門對于使用千斤頂將車輛單邊頂起維修車輛問題解決而開展研發，制作一種車用千斤頂優化人機工程操作工作，解決人為疏忽意外事故，消除該項工作存在的安全隱患，達到車輛單邊頂起時穩定牢固。

1.2 千斤頂研究進展和應用領域

1.2.1 車用千斤頂簡介。車用千斤頂是運用液力千斤頂的基礎上制作出來的一種新型汽車維修專用千斤頂，依照常見的四種千斤頂情況分析，利用液壓千斤頂來作為動力源結合其升降速度快、承重能力強大的優點；用移動輪克服車用千斤頂質量過重的缺點，便于維修時調整角度方向。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偏移依然保持在千斤頂的支撐板上，防止掉落。另外，結合自鎖裝置更加提高安全系數。

1.2.2 千斤頂的類型概述。汽車千斤頂的種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。

汽車千斤頂的種類一：齒條千斤頂。它分別由齒條、齒輪、手柄三個部分組成，它依靠搖動手柄使齒條上升下降，也是普通汽車常見的一種汽車千斤頂的類別。它體積小、便于存放，但也正因如此，它的支撐重量不能過大。

汽車千斤頂的種類二：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雜。而它的優點是升降速度快，承重能力較齒條千斤頂大，但比較重，不方便攜帶。

汽車千斤頂的種類三：螺旋千斤頂。螺旋千斤頂依靠螺紋自鎖來撐住重物，結構簡單，但其支撐重量較大，也不便于攜帶，但這種螺旋千斤頂的工作效率較低，上升慢，下降快。

汽車千斤頂的種類四：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，此壓力通過氣囊與汽車底盤的接觸轉變為均勻分布的舉升力，從而達到頂起車輛的目的。該類型千斤頂優點是快速、省力，利用自身受力面積大的特點可以在沙地、泥地、雪地等松軟或易塌陷的路面環境中對車輛實施救援，但單邊舉升造成車輛側翻的風險較高。

2 專用車用千斤頂的研究與設計

為制作高效安全的車用千斤頂，研究小組特別對專業文獻以及各類機械設計及制作做深度研究參考分析，在此基礎上設計了返修車用千斤頂。

2.1 車用千斤頂的結構

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

2.2 車用千斤頂的組成及作用

車用千斤頂主要由以下六個部分組成：

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

2.2.2 執行元件：剪式頂起支撐臂。它將輸出的機械動力延滑軌運動，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 防護裝置：自鎖裝置，它在千斤頂工作時起到自動鎖定支撐臂防止意外下降的作用。移動回縮輪，在不工作時便于移動千斤頂，工作時回縮使下端支撐板受力。

2.2.5 傳動介質：推拉桿。為實現操作人員控制千斤頂閥門開啟和自鎖裝置解鎖。

2.2.6 輔組導向元件：支架臂滑軌。它固定了支架臂運動方向。

2.3 工作原理

腳踩下部腳踏板，踏板連接連桿推動液力千斤頂油缸增加壓力，油缸臂再推動X型舉升臂，舉升臂沿滑軌移動升高，舉升重物。左側舉升臂安裝自鎖卡片，當千斤頂舉升時每升起10mm自鎖卡片自動卡入下端齒條內卡死，防止千斤頂意外下降。下降千斤頂時拉起左側解鎖拉桿，自鎖卡片由解鎖拉桿提出齒條則解鎖。再推下右側下降推桿，推桿聯動油缸壓力釋放撥件，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上升，起升車輛或重物到達理想高度。

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

2.5 車用千斤頂技術創新點

2.5.1 支撐面板，該車用千斤頂支撐面板為長方形面積，受力面寬可確保頂起車輛及重物擺動或挪動范圍不脫離支撐面。中間鑲入聚氨酯膠板，防止頂起車輛滑動。

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 移動回縮滾輪，當車用千斤頂頂起重物時，車輪受力內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，該設計點不僅確保千斤頂受力均勻穩定，還避免移動輪受重力延長使用壽命，解決了千斤頂搬動費力問題。

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

3 結語

該車用千斤頂已應用在上汽通用五菱寶駿基地總裝調試工段特工區域。通過對現場維修工作運用車用千斤頂證明，該千斤頂牢固穩定，使員工在受限空間工作更放心，并且在人機工程方面減少彎腰和手臂擺動頻次，減少工作疲勞程度，提高工作效率。

本論文的研究主要內容包括以下六個方面：（1）消除車輛單邊頂起維修作業存在的安全隱患；（2）消除人為疏忽忘記關閉千斤頂保險的安全隱患；（3）提高千斤頂頂起車輛或重物的穩定性；（4）解決液力千斤頂過重移動不便問題；（5）改善人機工程頻繁彎腰和手臂擺動頻次，減少工作疲勞程度；（6）減少千斤頂角度校準調整時間，加快頂起速度，從放置千斤頂到車輛頂起最高位置節約時間約30秒，提高工作效率。

綜上所述，經過研發制作的車用千斤頂提高了員工工作效率，直接節約金額7.59萬元/年，并優化2項人機工程，消除車輛掉落砸傷人員重大安全隱患，工具應用至今從未發生事故，突顯出該千斤頂現場便利、實用、安全性等優點，對4S店及維修廠家具有推廣價值。

參考文獻

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