一種吊裝式垃圾車的后門雙鉤鎖緊裝置的制作方法

本發明涉及垃圾轉運車輛的技術領域，涉及一種吊裝式垃圾車的后門雙鉤鎖緊裝置。

背景技術：

現在的垃圾運輸車輛后門鎖緊裝置都是單鉤鎖緊。并且鎖緊機構由于各種各樣的原因，會導致吊裝式垃圾車后門在壓縮的過程中有污水從后門縫隙中泄漏的情況。現今，已經開發了的吊裝式垃圾車后門采用了拉缸油缸，并且使用單個的鎖緊機構結構，只能在壓縮力小以及空載試驗狀態下無泄漏地使用，對使用的要求過高。因此，需要開發一種使用方便、密封性高的吊裝式垃圾車的后門雙鉤鎖緊裝置。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明提供一種解決或部分解決上述問題的吊裝式垃圾車的后門雙鉤鎖緊裝置。

為達到上述技術方案的效果，本發明的技術方案為：一種吊裝式垃圾車的后門雙鉤鎖緊裝置，包括：垃圾車后門、后門鎖緊油缸、鎖緊機械結構、雙鉤結構、鎖緊定位；

垃圾車后門，垃圾車后門與吊裝式垃圾車的箱體的框架呈垂直狀態，利用設定好的垃圾車后門的自重，以控制垃圾車后門的傾斜以及垂直貼合；

后門鎖緊油缸，在吊裝式垃圾車的箱體尾部下方兩個側面，都裝上推力形式的油缸，推力式的油缸采用多級結構，為多級等作用面積油缸，以保證人推力式的油缸的輸出力是恒定的；

雙鉤結構，在垃圾車后門的左、右兩側各裝上雙鉤形式的鎖鉤，保證整個垃圾車后門下方的4/5高度得到密閉作用，并且留有1/5的空間，使吊裝式垃圾車的箱體內壓縮空氣從1/5的空間排出；

鎖緊機械結構，為連桿機構，一旦推力形式的油缸受力活動，鎖緊機械結構就會帶動整個吊裝式垃圾車的后門雙鉤鎖緊裝置聯動，完成垃圾車后門的閉合；

鎖緊機械結構內含門驅動器，門驅動器用于當垃圾車后門關合時，驅動雙鉤結構中雙鉤形式的鎖鉤完成對垃圾車后門的鎖緊與松開；

門驅動器以兩塊形狀記憶合金絲作為驅動元件，分別用合金絲1與合金絲2表示，門驅動器由固定端、滑動端，輸出端、以及兩個彈簧、電加熱器、絕緣層組成；固定端用于固定合金絲1、合金絲2以及兩個彈簧，分為固定端的左端、固定端的右端；將一個彈簧置于絕緣層與合金絲1之間，另一個彈簧置于絕緣層與合金絲2之間，彈簧中設置金屬夾片，金屬夾片用于固定彈簧的位置；絕緣層置于彈簧以及固定端之間，使彈簧與固定端連接在一起，并且杜絕對使用電加熱器對合金絲1與合金絲2加熱時，熱量對固定端的影響；輸出端置于合金絲1與合金絲2中間，輸出端與滑動端相連，用于滑動端的驅動緩沖，滑動端用于控制雙鉤形式的鎖鉤的運動，電加熱器置于合金絲1與合金絲2之后，用于加熱合金絲1與合金絲2以其能被拉伸；

門驅動器的工作原理如下：

首先通過兩個彈簧進行合金絲1、合金絲2拉伸4％后，通過金屬夾片用于固定彈簧的位置，在拉伸的應力作用下，合金絲1、合金絲2完成應力誘發馬氏體后，將彈簧回到原有狀態，再通過電加熱器進行加熱使合金絲1溫度升高至Af溫度以上，從而發生相變，合金絲1的馬氏體體積分數降低，同時奧氏體體積分數增加，致使合金絲1的彈性模量增加四倍以上，其的回復力逐漸克服合金絲2的拉力，并且繼續使合金絲2也完成應力誘發馬氏體，合金絲1的回復力與合金絲2的拉力之間達到平衡時，輸出端驅動滑動端運動到固定端的左端，滑動端與雙鉤形式的鎖鉤聯動，完成其的鎖緊；如果停止對合金絲1加熱，代替地對合金絲2加熱，重復與上述過程相同的過程，合金絲2回復力克服合金絲1的拉力，輸出端驅動滑動端運動到固定端的右端，滑動端與雙鉤形式的鎖鉤聯動，完成其的松開；從合金絲1與合金絲2的中間到固定端的最左端或最右端的距離為最大輸出位移，最大輸出位移應大于雙溝形式的鎖鉤的最大運動半徑，通過反復交替加熱合金絲1、合金絲2，可以完成這一周期驅動動作，從而完成雙鉤形式的鎖鉤的運動；

鎖緊定位，由于使用了推力形式的油缸，鎖緊定位采用反向定位結構，用于完成垃圾車后門的密封以及關閉后的定位，在這其中設定定位角度，用于設定垃圾車后門的定位位置，當垃圾車后門關閉后，對定位角度進行測量，當定位角度的偏差值不能大于或者小于設定值的1％時，停止對垃圾車后門關閉位置的調整，否則繼續對其進行調整直到最后定位角度的偏差值滿足條件，以保證垃圾車后門的密封效果。

本發明的有益成果是：本發明改善了原有的拉缸油缸以及單個的鎖緊機構結構，將其改進成左右雙鉤鎖緊，使垃圾車的后門能夠高度封閉，在壓縮過程與運輸過程中不會有任何的泄漏，并且本發明采用了門驅動器的設計方法，不需要任何減速機構、驅動頻率高，可以實現仿真、驅動電壓低，可以采用5V以下的電源進行加熱的驅動。

附圖說明

圖1為本發明的吊裝式垃圾車的后門雙鉤鎖緊裝置的結構示意圖。

圖中，1為垃圾車后門，2為后門鎖緊油缸，3為鎖緊機械結構，4為雙鉤結構，5為鎖緊定位；

圖2為整個吊裝式垃圾車的結構圖。

具體實施方式

為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行詳細的說明。應當說明的是，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明，能實現同樣功能的產品屬于等同替換和改進，均包含在本發明的保護范圍之內。具體方法如下：

實施例1：一種吊裝式垃圾車的后門雙鉤鎖緊裝置，包括：垃圾車后門、后門鎖緊油缸、鎖緊機械結構、雙鉤結構、鎖緊定位；

吊裝式垃圾車的后門雙鉤鎖緊裝置的鎖緊的方法如下：

垃圾車后門視為靜止狀態，推力形式的油缸動作后，由于定位裝置的行為連帶鎖緊機械結構聯動，整個后門左右總共4個鎖鉤進行緊、松動作。應當理解，單獨鎖緊機械結構都是可以獨立使用的，而整合在一起就會需要有額外的設計。

鎖緊機械結構為連桿機構，一旦推力形式的油缸受力活動，鎖緊機械結構就會帶動整個吊裝式垃圾車的后門雙鉤鎖緊裝置聯動，完成垃圾車后門的閉合；

推力式的油缸采用多級結構，為多級等作用面積油缸。

多級等作用面積油缸設計思路如下：

根據流體力學理論，油缸的輸出力計算公式為F＝PA，式中P為輸出壓力，A為油缸作用面積，當輸出壓力P恒定時，輸出力F取決于油缸作用面積A，所以只要保證各級油缸作用面積恒定，則輸出力就應該是恒定的。根據該原理，設計了一種多級等作用面積油缸，即等推力使油缸。這樣的設計使得本身缸筒之間的液壓力可以相互平衡，使得系統只有一個輸出力，這樣使系統運行更加平穩可靠。在設計時主要存在以下兩個條件：

(1)本級活塞上下面積要相等；

(2)本級和上一級活塞面積要相等；

鎖緊機械結構內含門驅動器，門驅動器用于當垃圾車后門關合時，驅動雙鉤結構中雙鉤形式的鎖鉤完成對垃圾車后門的活動；

本發明的結構會在垃圾車后門的最上端，接近1/5的后門高度上，留有空間，這個設計也是結合空氣壓力學，在相對密閉空間下，進行壓縮，密閉空間的空氣也會有很大的壓力，這點壓力會讓原本平衡的實物壓力失去這個平衡狀態，導致后門的泄漏，設計了雙鉤鎖緊，可以把垃圾車后門鎖緊泄漏這個問題完全解決。

實施例2：在本發明中，采用了門驅動器，門驅動器以兩塊形狀記憶合金絲作為驅動元件。最早的應用、最廣泛的形狀記憶合金是Ni-Ti基形狀記憶合金，這種合金可逆相變應變量可達8％，考慮到這種合金的疲勞壽命、相變滯后效應、相變溫度、抗腐蝕性能以及加工難度等。為了使Ni-Ti基形狀記憶合金的這些性能更加優良，常常在Ni-Ti基形狀記憶合金中加入了少量的其它元素。例如，加入Cu元素能夠顯著降低溫控Ni-Ti合金的相變滯后效應，并提高合金材料的疲勞壽命，變為Cu基記憶合金；加入Fe元素可以使相變轉變溫度降低，實現合金的低溫控制，變為Fe基合金。Ni-Ti基合金與Cu基記憶合金相比，制造、加工工藝相對困難，性價比低，而Cu基合金加工制造工藝簡單，容易獲得且價格低廉，但其缺點相對明顯，可逆應變相變只有4％，壽命短，遠低于Ni-Ti合金。與前兩種合金相比，Fe基合金價格最低廉，經過特殊工藝處理之后，其可逆相變量也能夠達到4％，但是其缺點是特別容易生銹，必須要加入Ni、Cr等元素來改善其抗腐蝕性能。綜合考慮，本發明采用了Ni-Ti形狀記憶合金。

Ni-Ti形狀記憶合金是一種新型智能材料，在溫度激勵下，形狀記憶合金從馬氏體向奧氏體轉變的同時長度縮短，當合金絲兩端受到約束時，會產生很大的回復力。利用這些特性，形狀記憶合金作為驅動器可用于主動控制等場合。本發明在拉伸試驗、耐候性試驗的基礎上，進一步地深入對形狀記憶合金的絲力學性能的研究，證明了形狀記憶合金作為新型驅動器驅動元件的可行性，將其加入門驅動器。

從驅動方式上分，傳統的門驅動器主要分為液壓驅動、氣動驅動和電動驅動三種方式，與之相比較，形狀記憶合金驅動器的工作原理和設計與傳統驅動器相比存在著很大的差異。傳統的驅動器利用外界輸入的電能等能源通過復雜的結構轉變為位移或者扭轉等動作，從而對外做功，而形狀記憶合金驅動器的驅動力源于合金內部的固態轉變，只需要通過適當的方式對合金進行加熱即可實現驅動。

比較而言，形狀記憶合金驅動器還具有以下特點：

1、功/重比越大、質量越小，優勢越顯著；

2、結構簡單，形狀記憶合金驅動器不需要任何減速機構；

3、沒有污染和噪聲；

4、驅動元件形狀記憶合金絲絲具有傳感功能，可以同時檢測溫度變化；

5、驅動電壓要求低，可以采用5V以下的電源加熱驅動。

采用的原理描述為：如果將具有熱彈性轉變的合金在一定條件下施加外力或冷卻到該合金的Ms點，或Mf點以下并使之發生形狀改變；另一方面，如果再將這種合金加熱到高溫相狀態，即As點以上，使馬氏體發生逆相變轉變，同時合金又會逐漸恢復到變形前的狀態，通常稱這種現象稱為“形狀記憶效應”。

在外力作用下，完成馬氏體再取向的過程稱為應力誘發馬氏體行為的過程。記憶合金在馬氏體的相變過程中，當溫度的降低時，會形成許多相變向不同的馬氏體變體。馬氏體變體在形成的同時在其周圍會產生一定的應變場，伴隨著馬氏體變體的不斷長大，應變能就會隨之逐漸增大。由于增大的應變能會使馬氏體變體成長越來越困難，在舊馬氏體的周圍會形成新馬氏體，用以減小應變能，這些新馬氏體的應變方向，與舊馬氏體方向可以部分相互抵消，具有自我協調作用。這一階段，記憶合金經歷了馬氏體自協調彈性變形和馬氏體變體再取向，這種馬氏體自協調性是實現形狀記憶效應的關鍵條件之一，另一個方面，馬氏體在晶體學上具有可逆性。

撤去外力后，形狀記憶合金外形基本保持不變，直到合金絲內部溫度高于奧氏體轉變溫度，馬氏體逐漸逆變成原來母相的狀態，在升溫過程中變形逐漸消失的現象稱為形狀記憶合金的形狀記憶效應。形狀記憶合金形狀隨著外部條件(例如，加載、卸載、加熱、冷卻)變化而變化，形狀記憶效應發生時對應的形狀記憶合金內部機理(例如，孿晶馬氏體、變形馬氏體、奧氏體之間轉變)。Ni-Ti基形狀記憶合金中的馬氏體相變既可以呈現應力誘發相變行為，也可以呈現熱誘發相變行為，在不同條件、溫度和應力綜合影響下，形狀記憶效應主要被分為三種類型，即單程、雙程及全程形狀記憶效應。

(1)單程記憶效應

當形狀記憶合金回復受到外界阻力時，對外界產生應力，此應力隨溫度升高而升高，并且溫度不超過破壞合金性能，在不超過材料屈服強度前提下，直到克服外界阻力而作功。當溫度低于形狀記憶合金轉變溫度時，合金受到外力變形，保持溫度不變，形狀記憶合金材料形狀不會變化，但對形狀記憶合金加熱后，形狀記憶合金材料可恢復變形前的形狀的現象稱為單程記憶效應。

(2)雙程記憶效應

在無外力影響條件下，高溫狀態、低溫狀態下，形狀記憶合金材料具有不同的宏觀外形，當滿足高、低溫條件后，合金外形就會恢復的現象稱為雙程效應。

(3)全程記憶效應

在無外力影響條件下，低溫保持形變的形狀記憶合金材料，加熱時恢復高溫相形狀，冷卻時形狀記憶合金材料變為形狀相反的低溫時相變向的形狀稱為全程記憶效應。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，并非用以限定本發明的權利要求保護范圍。同時以上說明，對于相關技術領域的技術人員應可以理解及實施，因此其他基于本發明所揭示內容所完成的等同改變，均應包含在本權利要求書的涵蓋范圍內。

本發明的有益成果是：本發明改善了原有的拉缸油缸以及單個的鎖緊機構結構，將其改進成左右雙鉤鎖緊，使垃圾車的后門能夠高度封閉，在壓縮過程與運輸過程中不會有任何的泄漏，并且本發明采用了門驅動器的設計方法，不需要任何減速機構、驅動頻率高，可以實現仿真、驅動電壓低，可以采用5V以下的電源進行加熱的驅動。