吳煒，路長國，張翠霞，陳明

（1.南通職業(yè)大學，江蘇 南通 226007；2.南通市中等專業(yè)學校，江蘇 南通 226011）

一種灘涂作業(yè)車輛氣動換擋操縱機構

吳煒1，路長國1，張翠霞2，陳明1

（1.南通職業(yè)大學，江蘇 南通 226007；2.南通市中等專業(yè)學校，江蘇 南通 226011）

本文針對灘涂作業(yè)車輛行駛阻力大和換擋操縱距離遠造成的換擋困難現(xiàn)象，設計了一種可遠距離操控的氣動換擋操縱機構。根據(jù)實測選檔及掛檔作用力，設計了一種由通用氣缸和電磁閥組成的遠距離換擋操縱機構，經(jīng)實車試驗后解決了上述難題。

灘涂作業(yè)車輛；氣動；換擋機構

CLC NO.: U461.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2014)10-70-02

序言

灘涂作業(yè)車輛是沿海灘涂養(yǎng)殖業(yè)的一種通用作業(yè)平臺。由于沿海灘涂特殊的土壤特性及地貌特點，車輛在砂土和粘土混合的灘涂上行駛時阻力很大。而且根據(jù)作業(yè)需要，駕駛室需要在不同水位下及時調整高度。由于駕駛室高度的變化，使得換擋操控距離不斷變化，駕駛室換擋桿到變速器變檔機構需使用軟連接，造成換擋時操縱變檔桿阻力大，換擋操作時間長。因此，在中低速行駛換擋過程中，由于地面阻力大、操縱距離遠，往往會出現(xiàn)換擋困難而停滯不前。

本文根據(jù)上述現(xiàn)象，結合換擋過程，設計了一種氣動換擋操縱機構，經(jīng)過計算選用了一種性價比高的通用氣缸，解決了上述問題。本機構可為同類車輛的相關問題提供一種切實可行的解決方案。

1、氣缸換擋回路

1.1 手動變速器檔位

手動變速器檔位如圖1所示。選用四個氣缸，分兩組，分別控制左右和前后運動。當一個氣缸先向左運動，到位后，另一個氣缸向前運動即可，每次換新檔位前都回到空擋位置。

1.2 氣動換擋動作程序和工作順序

氣動換擋動作程序和工作順序如圖2所示。

1.3 氣動換擋X-D線圖的方格圖

氣動換擋X-D線圖的方格圖如圖3所示。

1.4 換擋原理

氣缸換擋原理圖如圖4所示。采用兩單桿氣缸背靠背并裝作為選檔用氣缸組，目的是確保換擋前變檔桿處于空擋位置（圖1所示）。若采用雙出桿氣缸不能保證每次復位時換擋桿的位置在空擋。另一組與選檔相同作為掛檔用。

1.5 氣路分析

以1檔至5檔、倒檔順序換擋為例，各個檔位的電磁閥及氣缸的動作過程如下：

(1)1檔：1號電磁閥左位得電，壓縮空氣進入1號氣缸左腔，由于選檔氣缸組左桿固定，缸桶左移，到位后4號電磁閥右位得電，4號氣缸左腔充氣，氣缸桿前移，掛入1檔。

(2)2檔：換2檔前，4號電磁閥左位得電，4號氣缸右腔充氣，氣缸桿后移，1號電磁閥右位得電，壓縮空氣進入1號氣缸右腔，1號氣缸右腔充氣，缸桶右移。所有氣缸和電磁閥回到初始設置狀態(tài)。

1號電磁閥左位得電，壓縮空氣進入1號氣缸左腔，缸桶左移，到位后3號電磁閥左位得電，3號氣缸左腔充氣，缸桶后移，掛入2檔。

(3)3檔：換3檔前，4號電磁閥右位得電，4號氣缸左腔充氣，氣缸桿前移，1號電磁閥右位得電，壓縮空氣進入1號氣缸右腔，1號氣缸右腔充氣，缸桶右移。所有氣缸和電磁閥回到初始設置狀態(tài)。

4號電磁閥右位得電，4號氣缸左腔充氣，氣缸桿前移，掛入3檔。

(4)4檔：4號電磁閥左位得電，4號氣缸右腔充氣，氣缸桿后移，所有氣缸和電磁閥回到初始設置狀態(tài)。

3號電磁閥左位得電，3號氣缸左腔充氣，缸桶后移，掛入4檔。

(5)5檔：3號電磁閥右位得電，3號氣缸右腔充氣，缸桶前移，所有氣缸和電磁閥回到初始設置狀態(tài)。

2號電磁閥右位得電，2號氣缸左腔充氣，氣缸桿右移，到位后4號電磁閥右位得電，4號氣缸左腔充氣，氣缸桿前移，掛入5檔。

(6)倒檔：4號電磁閥左位得電，4號氣缸右腔充氣，氣缸桿后移，到位后2號電磁閥左位得電，2號氣缸右腔充氣，氣缸桿左移。所有氣缸和電磁閥回到初始設置狀態(tài)。

2號電磁閥右位得電，2號氣缸左腔充氣，氣缸桿右移，到位后3號氣缸左腔充氣，缸桶后移，掛入倒檔。

2、結論

以上氣缸的連接方式解決了采用雙出桿氣缸不能保證空擋位置的問題，使得換擋得以實現(xiàn)，且采用的都是通用氣缸和電磁閥，結構簡單、安裝方便、易于維護，經(jīng)過試驗驗證是可行的，提高了灘涂作業(yè)的效率。

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One kind of tidal shift work vehicle pneumatic control mechanism

Wu Wei1, Lu Changguo1, Zhang Cuixia2, Chen Ming1
（1. Nantong Vocational College, Jiangsu Nantong 226007；2. Nantong specialized secondary school, Jiangsu Nantong 226011）

In this paper, the vehicle drag large shoals jobs and shift the shift distance manipulation difficulties caused by the phenomenon, a kind of remote control can be operated pneumatic shift mechanism. According to the measured force gear selector and hanging files designed remote control mechanism of a shift by the general composition of the cylinder and solenoid valve, after the real vehicle test to solve the above problems.

Beach work vehicles；Pneumatic；Shifting mechanism

U461.2

A

1671-7988(2014)10-70-02

吳煒，碩士研究生，就職于南通職業(yè)大學機械工程學院，研究方向特種車輛設計。