專利名稱：載重車車箱箱板自平衡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種運(yùn)輸車輛的車箱板自平衡裝置，特別是載重車車箱箱板自平衡裝置。
一般說來，載重車，如卡車、拖拉機(jī)等，具有兩側(cè)和尾部三塊可活動(dòng)箱板(俗稱車幫)，且箱板大多都由金屬制成，因而較重。特別是重型載重車，箱板重量大。而側(cè)箱板又較尾箱板為長，這樣在箱板厚、高相同的情形下，側(cè)箱板要較尾箱板為重。
目前的箱板都須靠人力來合上或放下，很費(fèi)力。
當(dāng)去除鎖緊裝置后，箱板可靠其自重自行放下。但這樣放下帶來如下幾個(gè)問題(1)由于車箱板靠自重的翻下重量大、速度快、沖擊大，容易損壞箱板或箱板與車箱箱底間的鉸鏈。
(2)箱板急速翻下容易打到車輪上，同時(shí)還將使箱板上的油漆被蹭掉。
(3)箱板急速翻下重量大、速度快，容易砸傷人，不安全。
而當(dāng)合上箱板時(shí)，則因重量較重，很費(fèi)力，有時(shí)甚至一人難以合上。當(dāng)然也極不安全。
到目有為止尚未有任何技術(shù)能夠有效地解決這些問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種能輕松自如地合上或放下箱板，且箱板能保持在任何位置的箱板自平衡裝置。
本發(fā)明所提供的箱板自平衡裝置，它包括一凸輪、彈簧作動(dòng)桶、彈簧以及彈簧壓縮裝置。凸輪固定在車箱板上，彈簧壓縮桶固定在車箱底板上，其中設(shè)有彈簧。彈簧壓縮裝置安裝在凸輪與彈簧之間。本發(fā)明是利用能量平衡原理，即通過箱板重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)箱板重力的自動(dòng)平衡。當(dāng)箱板放下時(shí)，箱板在重力作用下向下翻轉(zhuǎn)，并壓縮彈簧，箱板重力勢(shì)能將減少，而重力勢(shì)能的減少將轉(zhuǎn)換為彈簧彈性勢(shì)能的增加，也就是說，此時(shí)減少的重力勢(shì)能將以彈性勢(shì)能的形式貯存到彈簧中，當(dāng)箱板收上時(shí)，箱板重力勢(shì)能將增加，而彈簧將釋放貯存的能量以克服重力勢(shì)能的增加。要實(shí)現(xiàn)箱板重力的自動(dòng)平衡，只要重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能能夠等量相互轉(zhuǎn)換即可。
本發(fā)明的箱板自平衡裝置結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕，能夠有效地平衡箱板的重量，從而實(shí)現(xiàn)箱板重力的自動(dòng)平衡。


圖1為本發(fā)明第一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡圖;
圖2為圖1中A向局部視圖;
圖3為圖2中I-I向視圖;
圖4為本發(fā)明第二種實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡圖。
以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例作詳細(xì)說明。
如圖1-3所示，箱板自平衡裝置主要由凸輪環(huán)2、彈簧作動(dòng)桶3、彈簧5以及彈簧壓縮裝置組成。其中凸輪環(huán)2被固定在箱板1上，彈簧作動(dòng)桶3固定在車箱底板8上，彈簧作動(dòng)桶3中設(shè)有一彈簧5。所述彈簧壓縮裝置主要包括一軟索4，其一端與彈簧5的遠(yuǎn)端連接，另一端穿過車箱底板8上的定滑輪13連接到裝有滾子6的框架10上，該框架10套在所說凸輪環(huán)2上，并沿固定在車箱底板8上的導(dǎo)軌9滑動(dòng)。
參照?qǐng)D4，圖4為本發(fā)明第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該箱板自平衡裝置主要由凸輪14、彈簧作動(dòng)桶3、彈簧5以及彈簧壓縮裝置組成。其中凸輪14被固定在箱板1上，彈簧作動(dòng)桶3通過支架15將其固定在車箱底板8上，彈簧作動(dòng)桶3中設(shè)有一彈簧5。所述彈簧壓縮裝置主要包括一活塞導(dǎo)桿24，該活塞導(dǎo)桿24一端與彈簧相連，另一端設(shè)有一滾子17，該滾子17被安裝在導(dǎo)軌16中，滾子6在彈簧的作用下始終與凸輪14保持接觸。
圖1和圖4中所示的凸輪環(huán)2和凸輪14分別與滾子6和滾子17配合工作，其中凸輪環(huán)2和凸輪14的輪廓曲線相同，它們的輪廓曲線由AB、BC兩段曲線組成。其中AB曲線必須符合如下公式ρ =2mgl (1 - cosθ ) / K]]>。
式中ρ-凸輪或凸輪環(huán)廓線的向徑;
m-箱板質(zhì)量l-箱板質(zhì)心至鉸鏈中心的位置;
K-彈簧常數(shù);
θ-箱板與鉛重線的夾角。
當(dāng)箱板1處于合上位置時(shí)，箱板重心最高，箱板重力勢(shì)能也最大，而此時(shí)彈簧長度恰好等于其自然長度，彈性勢(shì)能為零。
當(dāng)箱板放下時(shí)，重力勢(shì)能降低，凸輪環(huán)或凸輪(2、14)壓迫滾子，使彈簧壓縮變形并貯存能量。安裝滾子(6、17)的目的是為了減少摩擦磨損。當(dāng)箱板處于最低鉛垂位置時(shí)，彈簧壓縮變形量最大，貯存能量也最大，而重力勢(shì)能降到最低值。如果忽略摩擦磨損等能量損耗，箱板重力勢(shì)能的減少等于彈簧彈性勢(shì)能的增加。另一方面受壓變形彈簧將產(chǎn)生一反作用力F，通過滾子(6、7)作用到凸輪或凸輪環(huán)(2、14)和箱板(1)上，方向沿凸輪與滾子接觸點(diǎn)的法線方向;該反作用力F對(duì)鉸鏈(7)中心之矩M′與箱板重力對(duì)鉸鏈(7)中心之矩M大小相等、方向相反，因而反作用力F或反作用力矩M′將阻礙箱板在重力作用下向下翻轉(zhuǎn)，使箱板重力得以自動(dòng)平衡，從而使箱板能夠平衡向下翻轉(zhuǎn)。當(dāng)然反作用力F或反作用力矩M′在運(yùn)動(dòng)過程中是隨M大小的變化而變化的。當(dāng)箱板向上運(yùn)動(dòng)或合上時(shí)，受壓彈簧產(chǎn)生的反作用力F或反作用力矩M′將阻礙箱板在重力作用下向下翻轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，同時(shí)受壓彈簧的恢復(fù)放松將釋放(箱板在向下翻轉(zhuǎn)時(shí))貯存的能量以克服箱板重力勢(shì)能的增加。箱板重力勢(shì)能的增加等于彈簧彈性勢(shì)能的減少，實(shí)現(xiàn)了箱板重力的自動(dòng)平衡，因而操作人員能夠輕松地合上箱板。
由此可見該平衡裝置有效地實(shí)現(xiàn)了箱板在收上或放下時(shí)重力的自動(dòng)平衡，解決了現(xiàn)有技術(shù)由于沒有應(yīng)用行之有效的平衡裝置所存在的如上所說的幾個(gè)問題。
在使用時(shí)，可根據(jù)箱板的具體尺寸和重量確定平衡裝置的個(gè)數(shù)和尺寸。如箱板的尺寸和重量都較大時(shí)，可考慮使用多個(gè)平衡裝置，這樣平衡裝置的尺寸和所占空間較小且便于安裝。如一箱板安裝了兩個(gè)平衡裝置，那么每一平衡裝置只需平衡該箱板的二分之一重量。
權(quán)利要求
1.一種載重車車箱箱板自平衡裝置，其特征在于它包括一凸輪、彈簧作動(dòng)桶、彈簧以及彈簧壓縮裝置，所述凸輪固定在箱板上，彈簧作動(dòng)桶固定在車箱底板上，其中設(shè)有彈簧，彈簧壓縮裝置安裝在凸輪與彈簧之間，以便箱板打開時(shí)壓縮彈簧蓄能，合上箱板時(shí)彈簧釋放能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱板自平衡裝置，其特征在于彈簧壓縮裝置為一活塞導(dǎo)桿，該活塞導(dǎo)桿一端與彈簧相連，另一端設(shè)有一滾子，滾子安裝在導(dǎo)軌中，該滾子在彈簧的作用下始終與凸輪保持接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱板自平衡裝置，其特征在于所說的凸輪為一凸輪環(huán)，所說彈簧壓縮裝置包括一軟索，其一端與彈簧遠(yuǎn)端連接，另一端穿過定滑輪連接到裝有滾子的框架上，框架套在凸輪環(huán)上，并沿固定在車箱底板上的導(dǎo)輪滑動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的箱板自平衡裝置，其特征在于凸輪或凸輪環(huán)工作部分的輪廓由AB、BC兩段曲線組成，其中AB段曲線滿足如下規(guī)律ρ =2mgl (1 - cosθ ) / K]]>。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的箱板自平衡裝置，其特征在于所述定滑輪固定在車箱底板上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種運(yùn)輸車輛的車箱箱板自平衡裝置，特別是載重車車箱箱板自平衡裝置。它主要包括一凸輪、彈簧作動(dòng)桶、彈簧以及彈簧壓縮裝置。凸輪固定在車箱板上，彈簧壓縮桶固定在車箱底板上，其中設(shè)有彈簧，該彈簧設(shè)在凸輪與彈簧之間。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、能夠有效地平衡箱板的重量，從而實(shí)現(xiàn)箱板重力的自動(dòng)平衡。
文檔編號(hào)B62D33/02GK1083001SQ92109368
公開日1994年3月2日 申請(qǐng)日期1992年8月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月15日
發(fā)明者俞建榮 申請(qǐng)人:北京石油化工專科學(xué)校, 俞建榮