孫智勇，車 璐，張駿方，崔惠峰

(山西航天清華裝備有限責(zé)任公司，山西 長(zhǎng)治 046000)

0 引言

后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)[1-3]是車廂可卸式垃圾車、后裝垃圾壓縮車、流動(dòng)式垃圾站等垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)類產(chǎn)品中重要的鎖緊部件，其主要功能是在車輛運(yùn)輸途中保持后門(mén)嚴(yán)格密封關(guān)閉，以防在運(yùn)輸途中因密封不嚴(yán)導(dǎo)致垃圾泄漏產(chǎn)生二次污染[4-5]。

后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)有棘輪式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)、油缸驅(qū)動(dòng)式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)、防開(kāi)式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)和連桿式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)等多種形式，本文對(duì)這幾種后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)的工作機(jī)理以及優(yōu)、缺點(diǎn)進(jìn)行分析，為類似產(chǎn)品的后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。

1 棘輪式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)

棘輪式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)是一種手動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，主要由手柄1、動(dòng)桿2和5、定桿3、螺旋拉桿4、旋轉(zhuǎn)銷軸6、壓緊銷軸7和鎖鉤8組成，壓緊銷軸7固定在后門(mén)0上，如圖1所示。

0-后門(mén)；1-手柄；2，5-動(dòng)桿；3-定桿；4-螺旋拉桿；6-旋轉(zhuǎn)銷軸；7-壓緊銷軸；8-鎖鉤

操縱手柄1使定桿3旋轉(zhuǎn)，定桿3的旋轉(zhuǎn)使動(dòng)桿2和5同時(shí)旋入或旋出，以改變螺旋拉桿4的長(zhǎng)度，從而驅(qū)動(dòng)鎖鉤8繞旋轉(zhuǎn)銷軸6旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使得鎖鉤松開(kāi)或鉤住壓緊銷軸7，實(shí)現(xiàn)后門(mén)的開(kāi)合動(dòng)作。螺旋拉桿變長(zhǎng)，后門(mén)打開(kāi)；螺旋拉桿變短，后門(mén)鎖住。手柄處設(shè)置棘輪裝置不僅可以使得操作省力還可以實(shí)現(xiàn)自鎖，防止螺旋拉桿長(zhǎng)度非人為因素變化。

棘輪式鎖緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；②成本低；③密封效果好。缺點(diǎn)是：①效率低，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；②操作人員易受垃圾場(chǎng)等惡劣環(huán)境的侵害；③后門(mén)的鎖緊程度易受人為因素影響。

2 油缸驅(qū)動(dòng)式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)

油缸驅(qū)動(dòng)式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)是由棘輪式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)改進(jìn)而成，由油缸驅(qū)動(dòng)代替棘輪驅(qū)動(dòng)，將手動(dòng)變?yōu)樽詣?dòng)，其結(jié)構(gòu)可分為形式I和形式II兩種，形式I為鎖緊油缸伸出時(shí)后門(mén)鎖緊，收回時(shí)后門(mén)打開(kāi)，形式II與之相反。油缸驅(qū)動(dòng)式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)主要由鎖緊油缸1、鎖鉤2、旋轉(zhuǎn)銷軸3和壓緊銷軸4組成，壓緊銷軸4固定在后門(mén)0上，如圖2所示。

0-后門(mén)；1-鎖緊油缸；2-鎖鉤；3-旋轉(zhuǎn)銷軸；4-壓緊銷軸

操縱液壓閥組，使鎖緊油缸1伸長(zhǎng)或縮短，從而驅(qū)動(dòng)鎖鉤2繞旋轉(zhuǎn)銷軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得鎖鉤松開(kāi)或鉤住壓緊銷軸4，實(shí)現(xiàn)后門(mén)的開(kāi)合。油缸驅(qū)動(dòng)式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：①結(jié)構(gòu)及工作原理簡(jiǎn)單；②自動(dòng)化程度較高；③省時(shí)省力；④鎖緊效率高。缺點(diǎn)是：①需要連接外部油源，油源連接、轉(zhuǎn)換需人工操作；②無(wú)法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化；③液壓鎖出現(xiàn)內(nèi)泄時(shí)鎖緊功能失效。

3 防開(kāi)式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)

防開(kāi)式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)是一種可以防止后門(mén)因外力因素而自行打開(kāi)的鎖緊機(jī)構(gòu)，主要由上壓緊銷軸1、上旋轉(zhuǎn)銷軸2、上限位塊3、上鎖鉤4、鎖緊油缸5、下限位塊6、下旋轉(zhuǎn)銷軸7、下鎖鉤8和下壓緊銷軸9組成，上壓緊銷軸1和下壓緊銷軸9固定在后門(mén)0上，如圖3所示。

0-后門(mén)；1-上壓緊銷軸；2-上旋轉(zhuǎn)銷軸；3-上限位塊；4-上鎖鉤；5-鎖緊油缸；6-下限位塊；7-下旋轉(zhuǎn)銷軸；8-下鎖鉤；9-下壓緊銷軸

鎖緊油缸作為該機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)上、下鎖鉤做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而鎖緊或開(kāi)啟后門(mén)。鎖緊油缸5的活塞桿收回，帶動(dòng)上鎖鉤4繞上旋轉(zhuǎn)銷軸2逆時(shí)針回轉(zhuǎn)，上鎖鉤4壓緊上壓緊銷軸1，當(dāng)上鎖鉤4碰到上限位塊3時(shí)，活塞桿受阻不再收回，在液壓系統(tǒng)壓力作用下缸筒向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)下鎖鉤8繞下旋轉(zhuǎn)銷軸7順時(shí)針回轉(zhuǎn)，下鎖鉤8壓緊下壓緊銷軸9，從而鎖緊后門(mén)0。反之，鎖緊油缸5的活塞桿伸出時(shí)，上、下鎖鉤松開(kāi)，后門(mén)開(kāi)啟。當(dāng)后門(mén)鎖緊后，下鎖鉤左側(cè)桿接觸地面，防止鎖緊油缸液壓鎖緊失效，意外打開(kāi)鎖鉤而使后門(mén)鎖緊失效，為后門(mén)鎖緊起到保險(xiǎn)作用。

防開(kāi)式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：①自動(dòng)化程度較高；②省時(shí)省力；③鎖緊可靠性高。缺點(diǎn)是：①結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；②需要連接外部油源，油源連接、轉(zhuǎn)換需人工操作；③無(wú)法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化。

4 連桿式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)

連桿式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)是利用車廂傾倒垃圾過(guò)程的運(yùn)動(dòng)特性實(shí)現(xiàn)后門(mén)的自動(dòng)開(kāi)啟和鎖緊，主要由限位塊1、轉(zhuǎn)臂2、撐桿3、彈簧4、鎖鉤5和壓緊銷軸6組成，撐桿3分別與轉(zhuǎn)臂2和鎖鉤5鉸接，壓緊銷軸6固定在后門(mén)0上，如圖4所示。

0-后門(mén)；1-限位塊；2-轉(zhuǎn)臂；3-撐桿；4-彈簧；5-鎖鉤；6-壓緊銷軸

當(dāng)車廂前端傾斜升起時(shí)，轉(zhuǎn)臂2隨車廂抬高，轉(zhuǎn)臂左端輪被限位塊1擋住后，右端便繞旋轉(zhuǎn)點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由于轉(zhuǎn)臂2的拉動(dòng)，撐桿3拉動(dòng)鎖鉤5繞固定點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，打開(kāi)后門(mén)。鎖緊后門(mén)時(shí)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程相反，彈簧4在后門(mén)鎖緊過(guò)程中起到了延時(shí)作用，使得后門(mén)完全為水平狀態(tài)時(shí)才鎖緊后門(mén)。

連桿式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：①可實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化；②可使后門(mén)“早開(kāi)晚鎖”；③可防止后門(mén)被垃圾頂死打不開(kāi)；④鎖緊可靠性高；⑤操作省時(shí)省力且不受環(huán)境影響。

5 結(jié)語(yǔ)

介紹了棘輪式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)、油缸驅(qū)動(dòng)式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)、防開(kāi)式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)、連桿式后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)組成以及各自的工作機(jī)理與優(yōu)缺點(diǎn)，為車廂可卸式垃圾車、流動(dòng)式垃圾站等垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)類產(chǎn)品后門(mén)鎖緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了選擇依據(jù)，同時(shí)為類似產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了參考。