某車輛液壓尾門系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

劉 慧

（包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 內(nèi)蒙古 包頭 014030）

1 綜述

運(yùn)輸型方艙是為人員和設(shè)備提供適宜工作環(huán)境，便于實(shí)施多種方式載運(yùn)的獨(dú)立艙室。目前，國際上很少采用液壓系統(tǒng)的單門式尾門系統(tǒng)，大多數(shù)都是機(jī)械式軸側(cè)結(jié)構(gòu)的尾門，并且防護(hù)型車輛根本沒有采用液壓系統(tǒng)的單門設(shè)計(jì)方式，如果遇到攻擊或者爆炸，尾門失效則人員不能快速逃離，且會影響執(zhí)行任務(wù)的效果。在國內(nèi)，主要也是采用軸側(cè)式單門系統(tǒng)的機(jī)械式尾門，其相對于液壓式單門裝置的可靠性會大大提高，但是，液壓式單門裝置系統(tǒng)僅適合應(yīng)用整車離地高度較低的車輛結(jié)構(gòu)，這樣便于人員及物資的出入，而相對于多數(shù)防護(hù)運(yùn)輸方艙，其離地高度較高，達(dá)到 1米以上，如果采用單門系統(tǒng)的機(jī)械式尾門，人員的上下車會很不方便，通過增加梯子的設(shè)計(jì)，來影響整車的離去角及增加整車長度。

本課題提出一種新型的液壓式雙門尾門設(shè)計(jì)，這種門開閉系統(tǒng)的特點(diǎn)是在執(zhí)行中具有較高的可靠性及進(jìn)出效率，

大門使用液壓系統(tǒng)機(jī)型驅(qū)動，當(dāng)打開時(shí)可以當(dāng)斜梯和踏板，可以大大提高人員的出入通過率，而小門的作用是備用進(jìn)出口，當(dāng)車輛遭受攻擊時(shí)，如果大門系統(tǒng)被破壞失效，人員則可打開小門快速進(jìn)出執(zhí)行任務(wù)或者逃生。該液壓尾門機(jī)械部分結(jié)構(gòu)較成熟，但其液壓系統(tǒng)及電路系統(tǒng)，由于尾門運(yùn)動動作較多、重量較大，因此其液壓系統(tǒng)及電路系統(tǒng)較難實(shí)現(xiàn)，本項(xiàng)目將重點(diǎn)研究這一難題，實(shí)現(xiàn)液壓尾門的運(yùn)動。

2 液壓尾門系統(tǒng)

該尾門是單門尾門，液壓驅(qū)動。使用液壓驅(qū)動是因?yàn)槠鋯挝还β实闹亓枯p，也就是說在功率輸出沒有差異的情況下，具有更小的體積、更輕的重量、更小的慣性，更緊湊的結(jié)構(gòu)及更好的動態(tài)性，適合安裝在車輛空間狹小的地方。液壓驅(qū)動在工作中具有更好的平穩(wěn)性及更小的沖擊，不僅可以使得啟動和制動更加迅速，而且也可以頻繁換向，同時(shí)可以使得力和轉(zhuǎn)矩得到很大的提高。另外，液壓系統(tǒng)在操作及調(diào)節(jié)方面具有更好的簡便性，有利于自動化的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)液壓元件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化及通用化發(fā)展，也為液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造及使用等提供很大的方便。

使用液壓尾門后在執(zhí)行任務(wù)中具有較快的開關(guān)速度及高效的進(jìn)出效率。當(dāng)液壓尾門打開時(shí)可以當(dāng)斜梯和踏板，可以使士兵的出入通過效率大大提高。

該尾門系統(tǒng)主要組成內(nèi)容有液壓系統(tǒng)、電控門鎖及二者的電控系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)負(fù)責(zé)尾門的開閉;電控門鎖在尾門關(guān)閉的時(shí)候閉鎖尾門。尾門開門動作循序如下：

尾門關(guān)門動作循序如下：

3 液壓系統(tǒng)組成

可以將液壓系統(tǒng)細(xì)分成以下幾點(diǎn)：

（1）動力元件：液壓缸——將原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為壓力能，向系統(tǒng)提供壓力介質(zhì)。

（2）執(zhí)行元件：液壓缸——直線運(yùn)動，輸出力、位移；液壓馬達(dá)——回轉(zhuǎn)運(yùn)動，輸出轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速。執(zhí)行元件是將介質(zhì)的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量輸出裝置。

（3）控制元件：壓力、方向、流量控制的元件。用來控制液壓系統(tǒng)所需的壓力、流量、方向和工作性能，以保證執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)各種不同的工作要求。

（4）輔助元件：油箱、管路、壓力表等。它們對保證液壓系統(tǒng)可靠和穩(wěn)定工作具有非常重要的作用。

（5）工作介質(zhì)：液壓油。是傳遞能量的介質(zhì)。

該液壓系統(tǒng)主要是通過液壓泵把原動機(jī)的機(jī)械能改變成液體的壓力能，再利用各類控制閥、管路及液壓執(zhí)行元件把液體壓力能變成機(jī)械能，進(jìn)而推動液壓機(jī)械門進(jìn)行工作，已達(dá)到直線往復(fù)及回轉(zhuǎn)運(yùn)動的目的。而且該液壓系統(tǒng)主要包括了油箱液壓泵油箱液壓泵溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、液壓缸和用于連接的各類油管及接頭等器件。

液壓系統(tǒng)工作原理:

通過電動機(jī)帶動液壓泵工作，使得濾油器從油箱里把液油抽出來，再通過液壓油泵的進(jìn)油口把液油輸送到管路當(dāng)中，接下來液油通過開停閥、節(jié)流閥及換向閥流到液壓缸內(nèi)，驅(qū)動活塞帶動連在液壓缸耳環(huán)上的物體實(shí)現(xiàn)移動。最后，液壓缸中的油液體再通過換向閥及回油管流回油箱里。

節(jié)流閥可以對液壓缸活塞桿的移動速度實(shí)施有效的調(diào)節(jié)。調(diào)大節(jié)流閥，就可增大液壓缸的進(jìn)油量，進(jìn)而也可加快移動速度；調(diào)小節(jié)流閥，就可減小液壓缸的進(jìn)油量，進(jìn)而也可減慢移動速度。由此可知。油量大小直接影響著速度的快慢。

液壓原理圖如下：

1.空氣濾清器 2.齒輪泵 3.疊加式溢流閥 4.直流電機(jī) 5.吸油過濾器 6.電磁換向閥 7.調(diào)速閥 8.液位計(jì) 9.壓力繼電器

由于門的重量粗估為300kg,選用內(nèi)徑50mm、桿徑30的推拉式液壓缸，經(jīng)公式F推=3.14XR2XP、F拉=3.14X（R2-r2）XP粗估，系統(tǒng)壓力P大概為1.8Mpa，這里選用16Mpa壓力肯定可保證尾門的正常開閉。后根據(jù)系統(tǒng)壓力選取相應(yīng)的功率的電機(jī)、符合排量的油泵以及滿足壓力條件的閥塊和電磁閥組。

4 結(jié)論

通過上述對液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠在原理上滿足其可行性。