CN1123232A - 运货车辆的自动翻斗装置及自卸方法 - Google Patents

Abstract

本运货车辆的自动翻斗装置，车斗和车架可相对运动，车斗和车架间装有自锁器，车斗与车架间有一个可使该车斗在惯性作用下与车架产生相对运动的翻斗机构。该惯性翻斗机构包括两个座板，新增加的座板位于原座板的内侧，两者可相对转动；车架、车斗分别通过连接机构与内、外座板固定连接。采用这种结构后，卸货前松开自锁器，在运货车辆突然加速前进或者在倒车时对后轮刹车制动，车斗在惯性作用下完成翻斗卸货。

Description

运贷车辆的自动翻斗装置及自卸方法

本发明涉及机动运货车辆自动翻斗装置及自卸方法。

为了解决运货车辆人工卸货劳动量大、时间长的缺陷，近几十年已出现了许多翻斗卸货装置：美国专利VS-1113274和法国专利FR-2408482均披露采用气压和液压翻斗装置来实现自卸。由于采用气压和液压系统必然需增加造价、液压油对环境污染且单独供能损耗大。除此以外有手动机械翻斗装置，中国发明公开说明书86102909和实用新型说明书85203213就公开了这样的手动机械翻斗装置，这两种装置开始翻斗时都要借助人力来实现翻斗。重载车辆及车斗重心线在轮轴位置前就无法借助人力来实现翻斗，车辆运动特性和自身部件未能充分利用。

本发明目的是为了提供一种造价较低的运货车的自动翻斗装置。而且不要借助人力及液压，在惯性力作用下就能实现自动翻倾卸货。

运货车辆的自动翻斗装置的自卸方法，发明通过松开自锁器，加速过程中车斗惯性力作用下使车斗与车架相对移动，而翻倾卸货。

加速过程中使用加速前进或倒车行驶制动。

本发明是通过在卸货车辆倒车行使中加以制动或者在车辆准备卸货时加速前进而使车斗在惯性力作用下翻斗而实现自动卸货，因而本发明的运货车辆的自动翻斗装置是对车架、车轮、车轮制动器和轮轴的连接结构作改进，车斗和车架之间有一个可使车斗在惯性力作用下与车架产生相对运动的翻斗机构。

该惯性翻斗机构可以包括两个座板，新增的座板位于原座板的内侧，两者相距2-8cm，外侧座板与制动器的制动底板及轮轴连为一体，内侧底板绕轮轴转动，或者外侧座板与制动器制动座板连成一体，内侧座板与轮轴连成一体，外侧座板可绕轮轴转动，车架、车斗分别通过连接机构与内外座板固定。悬挂装置或橡胶垫与内外座板固定连接。

在另一种惯性翻斗机构中，车斗和车架通过悬挂装置与轮轴相连接，悬挂装置前端与车架后部相连，后端与设置在车斗后部的滑动支架以滑动方式相连接，车架后端与车斗下方中前部用铰链轴连接；或者悬挂装置与车斗中部相连，车架后端通过销轴与车斗在轮轴位置前方相连，车斗重心线在轮轴位置前，且重力矩小于惯心矩。

对于车斗下方中部有两排轮轴的运货车辆，在惯性翻斗机构中，轮轴上制动器的制动底板与座板可相对转动，悬挂装置两端与前、后轮轴上的座板固定相连，悬挂装置的中部与车架相连，车斗两侧前后各有一根以销轴方式连接连杆一端，连杆的另一端以销轴方式与两侧前后轮轴上的制动底板对应相连。

对于半挂车或拖车来说，车斗和车架下方各有一根轮轴，车斗轮轴位于车斗后部传统联接，在该惯性翻机构中车斗中前部下方两侧有斜坡滑道和开有行程槽的控制板，车架后部上转盘底板装有滑轮和滑轮支架，滑轮轴穿过行程槽，固定滑轮支架上，保持滑轮与斜坡滑道紧密接触和滑动，行程槽前后与滑轮支架上装有自锁器。

对本发明来说，还有一种带滑道及控制板的惯性翻斗机构，车架上表面后端两侧附近装有滑轮和滑轮支架，车斗下方中后部两侧设滑道和开有行程槽控制板，滑轮轴穿过行程槽固定在滑轮支架上，保持滑轮与骨道紧密接触和滑动，车架前部上表面两侧有前滑道与车斗下方前端两则装有滑轮或者滑道对应接触，可沿该表面滚动或滑动。

对本发明来说，还有一种惯性翻斗机构底盘用传统连接，车斗用固定轴或活动转轴与车架相连，且重力距小于惯心矩。

采用上述惯性翻斗装置，通过其各部件连接方式的改变和车斗重心选择、而不要借助人力和液压装置。在倒车制动或加速前进时可借助惯性力自动卸货造价低，操作方便，比液压自卸装置可降低成本70％，并可解决液压油污染问题，采用上述结构，可适宜于各种运货车辆，如单车、半挂车、拖车、半挂拖车、三轮车等。

本发明的优点在于：通过改变自身联结机构使车斗中部与车架活动联结，在倒车行驶制动或加速前进产生惯性力使车斗与车架相对运动而自动卸货，从而利用了车辆自身部件，造价低，利用车辆后悬，车箱底板高度，车斗重心位置与后轮轴位置关系，车斗与车架自锁时能平稳运行，在松开自锁时，加速行车、车斗在惯性力作用下翻斗自卸，自卸时间短，且卸货状态下车辆能平稳行车。利用运动力学、能量、动量守恒，在车辆加速行驶时把机械能转换成自卸时能量减少能量损耗，达到节能，本装置的自卸费用和造价就须同类车液压自卸装置1/3，解决了液压油污染，并保持车辆主要参数，利用重量及轴荷分配，车斗承载货物重量，车斗中部与车架相连，可实现车斗与车架分载，翻斗能量，随着车斗重心增高和货物增加而增大，车斗与制动底板相连的车辆可利用制动器制动来转换传递动能及惯心矩，制造修理简单，提高自卸可靠系数和车辆自身部件在自卸时使用率，性能可靠易推广，实用所有车辆。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

图1是本发明第一种自动翻斗装置示意图；

图2是图1所示自动翻斗装置的一种改进；

图3、图5是图1和图2所示自动翻斗装置中后轮轴头处制动底板与座板结构位置示意图。

图4是图3中段A—A线的剖视图；

图6是图5中沿B-B线的剖视图；

图7是本发明第二种自动翻斗装置示意图；

图8是本发明第三种自动翻斗装置示意图；

图9是图8所示自动翻斗装置中轮轴头处制动底板与座板结构位置示意图；

图10是图9中沿C-C线的剖视图；

图11是本发明第四种自动翻斗装置示意图；

图12是图11自动翻装置处于卸货状态示意图；

图13是图12所示自动翻斗装置一种变化形式；

图14是本发明第五种自动翻斗装置示意图；

图15是本发明第六种自动翻斗装置示意图。

图1所示的自动翻斗装置中，车斗8和车架9可相对运动，并且装有自锁器20，在运输过程中，自锁器20处于自锁状态，保证运送货物中不致出现车斗向后倾倒现象；卸货前，松开自锁器20，从而车斗处于卸货准备状态。为使自动翻斗装置能完成自动卸货，轮轴5两端有内外两个座板3和4，如图3和图4所示的一种结构中，制动器1装在轴头上，外侧座板3、制动底板2与轮轴5连成一体，内侧座板4绕轮轴5转动。而在图5和图6的另一种结构中。外侧座板3与制动座板2、内侧座板4与轮轴5各连为一体，座板3绕轮轴转动，外侧座板3位于轮轴5上常规位置，而内侧座板4位于外侧座板3内侧，相距2-8cm；轮制动器总成及制动底板2装在一起。车架、车斗分别通过外悬挂装置11、10各与内外座板4、3固定相连。外悬挂装置10承载主载荷，内悬挂装置11承载副载荷。外悬挂装置10的长度大于内悬挂装置11的长度，通过这种连接构成惯性翻斗装置，当松开自锁器20，车辆突然加速前进，则车斗绕轮轴5转动倾翻卸货；在车辆向后倒车卸货时，先倒车行驶后对后轮制动刹车，车斗、制动器轮15连成一体，绕轮15倾翻卸货。前进时制动可自动收斗。

当然，在此实施中车斗通过悬挂装置10与座3固定相连，车架9通过橡胶垫与座板4相连；或车架9、车斗8分别与内外座板4、3固定相连。

图2与图1所示自动翻斗装置的不同之处是在外悬挂装置10两端各增加吊耳19，与车斗8两侧用销轴相连，从而自卸货时可增大车斗倾斜角度。

图7所示的自动翻斗装置中，车架9后端两侧通过销轴18与车斗8下方中前部两侧相连。车斗8下方中后部两侧有滑动支架14，轮轴5制动器底板2与悬挂装置10固定相连。悬挂装置10前后端分别与车架9后部及车斗上滑动支架14相连，且其后端在滑动支架滑动，车斗8重心线在销轴18位置后端，销轴18至车架和悬挂装置连接处的距离小于悬挂装置10长度的1/4，在松开自锁器倒车制动而翻车。

图7方式还可改为悬挂装置，车斗、轮轴为传统方式相连，车架9与车斗8用销轴18相连，其位于轮轴前方，车斗重心线在轮轴位置前方，且重力矩小于惯心矩。

图8所示的自动翻斗装置适用于车斗下方中部，有双排轮的情况，轮轴5上的制动底板2与座板4可相对转动，如图9和图10所示，取消了图3和图5上的座板3，改成销轴7与制动底板2相连，悬挂装置11前后分别与前后轮轴上的座板4′相连、中间与车架9相连，车斗8两侧前后各有一根销轴24与连杆6一端相连，且连杆6的另一端经销轴7分别与两侧前后轮轴上的制动底板2对应相连。车斗8中部下方与车架9后端通过销轴18相连。在加速前进卸货时，制动底板2可自由转动。车斗8绕销轴18转动倾翻，在倒车制动卸货时，轮15与制动底板2连成一体，绕轴5转动，连杆6传递轮了阻力，在车斗8的惯性力和轮子阻力作用下绕销轴18转动翻倾。

图11和图12分别是一种实施方式在运货和卸货时工作状态图，底盘按传统方式连接，在车架上表面后端两侧处各有滑轮29和滑轮支架33，滑轮附近与车斗对应处设自锁器20。车斗8下方中后部两侧设滑道27和控制板30，并开有行程槽31，车斗8前端两侧装有前滑轮32及滑轮支架34，与车架9上前滑道16对应接触，车架与车斗前端设自锁器21，滑轮轴28穿过滑轮29，行程槽31固定在滑轮支架33上保持滑轮29与滑道27紧密接触，并可滑动，行程槽后端到车斗后边缘长度大于地面到滑轮29高度，重心线在行程槽31长度内的前端。在自卸时有两种，第一种加速前进，先松开自锁器20再加速行驶，车斗在惯性力作用下在车架上滑动，重心线在滑轮之外而倾翻卸货。第二种情况，倒车行驶松开自锁器，突然制动，车斗在惯性力作用下向后运动倾翻卸货。在向后倒车时自锁器20自锁，增加翻斗角度在加速前进就可把货卸完而自动收斗。

图13中的自动翻斗装与图12相比略作变动，其不同之处是滑轮29与滑道16上表面相平，车斗前端下方改用滑道35与车架上的滑道16相接触，滑道上可带有油脂减少车斗滑动时阻力。

图14的自动翻斗装置：底盘用传统方式相连，车斗中部用销轴18与车架后端相连，车斗重心线在转轴18前方且重力矩小于惯心矩，虚线是翻斗时位置。

图15是自动翻斗装置，可用于半挂车式拖车上。车斗8和车架9上各装有一个轮轴。车斗和车架在传统位置经各自悬挂装置于轮轴相连。在车斗8前部下方两侧有斜坡滑道25和控制板30，控制板30上开有行程槽31，其长度和斜坡滑道的坡度能使车斗倾翻大于如度。车架9后部上方装有转向机构的转盘底板26，转盘底板26两侧上装有滑轮29和滑轮支架33，与斜坡滑道25相对应。滑轮轴28穿过行程槽31，固定在滑轮支架33上，并保持与斜坡滑道25与滑轮29表面紧密接触，并可在其上滑动，在转盘底板26滑轮附近与行程槽31前后对应处设往复式自锁器23，在行程槽前后时该自锁器均能实现自锁或分离动作。在倒车卸货时，松开自锁器23，后轮制动，前轮向后运动，在车斗和主车惯性力作用下滑轮沿斜坡滑道25向后运动，将车斗前端抬起，车斗绕后轮倾翻，滑轮轴到行程槽后端，自锁器23自锁，车斗倾40度以上，加速前进后松开自锁器就可把货物卸完并可收斗，自锁器23自锁。

上述实施例中车架、牵引架总称车架9。轮轴、后桥壳、驱动桥总称轮轴5，加速前进卸货时，加速度1.5-5m/S²，加速时间为0.5-2S。倒车制动卸货时，倒车行驶初速度0.5-3m/S，制动时减度度0.5-5m/S²。加速度和时间，初速度大小由车斗重心位置来确定，在倒车制动时可全车制动，后轮制动、后轮与其它轮时间差制动，在前进制动可收斗。

以上所列举的本发明施方式只是对本实施新型技术方案的具体描述，但本发明的保护范围并不局限在这几种实施方式中，凡是利用倒车制动或加速前进过程中的惯性力作用而完成的自动翻斗卸货的自动卸货装置均应视作本发明保护范围之内。

Claims (10)

1、运货车辆的自动翻斗装置的自卸方法，其特征在于：松开自锁器，加速过程中车斗惯性力作用下使车斗与车架相对移动而翻倾卸货。

2、根据权利1所述，加速过程中包括加速前进或倒车行驶制动。

3、根据权利要求1所述：这种运货车辆的自动翻斗装置由车架、车斗、车轮、车轮制动器、轮轴及车斗与车架间所装自锁器组成，其特征在于：车斗[8]与车架[9]之间有一个可使该车斗[8]在惯性力作用下与车架[9]产生相对运动的翻斗机构。

4、根据权利要求3所述，其特征在于：该自动翻斗机构包括两对座板[3、4]，新增的座板[4]位于原座板[3]的内侧，相距2～8CM，两者可相对转动；外侧座板[3]与制动底板[2]相连为一体，车架[9]、车斗[8]分别通过一对连接机构与内、外座板[4]、[3]固定连接。

5、根据权利要求4所述：座板[3]、[4]两者可相对转动，其包括制动器[1]安装在车轮[15]的轮轴[5]上，外侧座板、制动器[1]的底板[2]与轮轴[5]连成一体，内侧座板[4]绕轮轴[5]转动；或外侧座板[3]与轮轴上的制动底板[2]连为一体，内侧座板[4]与轮轴[5]连为一体，外侧座板[3]绕轮轴[5]转动。

6、根据权利要求2所述自动翻斗装置，其中包括：车斗[8]和车架[9]通过悬挂装置[10]与轮轴[5]相连接，悬挂装置[10]前端与车架[9]后部相连，悬挂装置[10]后端与设置在车斗[8]后部的滑动支架[14]以滑动的方式相连，车架[9]后端与车斗[8]下方中部用销轴[18]相连；或轮轴[5]与悬挂装置[10]固定相连，悬挂装置[10]与车斗中部相连，车架[9]后端通过销轴[18]方式与车斗[8]、轮轴[5]位置前方相连，车斗重心线存轮轴[5]位置前方，其重力矩小于惯心矩。

7、根据权利要求1或3所述的自动翻斗装置，其中包括：车斗[3]下方中间有双排轮轴[5]，轮轴[5]上制动器[1]的制动底板[2]与底板[4]可相对转动，悬挂装置[11]两端与前后轮轴[5]的座板[4]固定相连，悬挂装置[11]中部与车架[9]相连，车斗[8]两侧前后各有一根以销轴[24]方式连接连杆[6]一端，连杆[6]另一端以销轴[7]分别与两侧后轮轴[5]的制动底板[2]对应相连。

8、根据权利3所述自动翻斗装置，车斗与车架下方各有一根轮轴用传统连接，其特征在于：车斗[8]前部下方两侧装有斜坡滑道[25]和开有行程槽[31]的控制板[30]，车架[9]后部转盘底板[26]有滑轮[29]和滑轮支架[33]，滑轮轴[28]穿过滑轮[29]、行程槽[31]固定在支架[33]上，保持滑轮[29]与斜坡滑道[25]紧密接触，行程槽[31]前后与滑轮支架[33]设自锁器[23]。

9、根据权利要求3所述的自动翻斗装置，其中包括：车架[9]上表面后端两侧附近装有滑轮[29]和滑轮支架[33]，车斗[8]下方中后部设滑道[27]和其上开有行程槽[31]的控制板[30]，滑轮[29]和滑轮轴[28]穿过行程槽[31]固定在滑轮支架[33]上，保持滑轮[29]与滑道[27]紧密接触，其上滑动；车架[9]前部上表面两侧有前滑道[16]车斗[8]下方前端两侧装有滑轮[32]或者是滑道[35]，滑轮[32]或滑道[35]与车架前滑道相接触，可沿该表面滚动或滑动。

10、根据权利3所述惯性翻斗，车斗[8]与车斗[9]、转轴[18]相连，其特征在于：重力矩小于车斗惯心矩。

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