大吨位散料汽车卸车平台装置的研制及应用

我国正处于转变经济增长方式、走新型工业化道路、建设资源 节约型和环境保护型社会的重要时期。国民经济的快速、稳定发展， 为面向国民经济各行各业，包括第二与第三产业提供所需大量物料 搬运装备的物料搬运机械制造业，提供了最好的发展机遇。

随着各行业规模化生产的出现，高成本低效率的人力卸车已经 不能满足生产的需要。通过市场调研：粗略估计人工卸料成本 5耀10 元/吨，而本项目研制的大吨位散料汽车卸车装置（见图 1）仅为 1 元/吨。该卸车装置实现了卸车自动化，使货物安全快速卸载，大量 减少劳动力，提高企业效益。该卸车装置适用于港口、各类仓库、加 工厂对散状物料的自动卸载；广泛适用于粮食、化工、冶金、矿山、工 程建设及一切有散状物料接收作业的场所。

1.1 结构功能分析

100t 散料汽车卸车装置由翻转架、固定架、导向坡以及液压系 统组成。

100t 散料汽车卸车装置设计主要技术性能：

         翻转角度 0~45°

         翻转速度 100/min

         起重量 100t

         装置长度 18m，不含导向坡

技术优势：

卸车装置两侧采用特制的双支撑结构，PLC 系统控制油缸同 步，保证转动平稳。

翻转架配有挡轮器，适合于不同后悬长度的汽车使用。

卸车装置在水平位置和各个使用角度下，具有足够的强度和刚 度。

液压系统配有液压锁以便在断电或液压管破裂的情况下，液压缸能自锁，此自锁机构可以通过手动解锁。

1.2 载荷工况分析

在卸车装置翻转过程中，需要计算的控制工况包括： 货车满载静置于卸车装置上，假设启动时两侧液压缸不同步： 一侧液压缸已达到 750kN 顶升力（油缸与地面初始角度为 65°），而 另一侧未能起动。

货车满载静置于卸车装置上且翻转角度根据设计要求达到 30°。

货车空载静置于卸车装置上且翻转角度根据设计要求达到 45°。

2 卸车装置的有限元分析

2.1 有限元模型的建立

采用有限元分析软件 MADIS 进行力学建模分析，为 100t 散料汽车卸车装置计算模型。模型中液压缸未示出，直接在液 压缸施力点设置载荷或边界条件，不影响最后结果。汽车荷载根据 车辆轴重在模型上进行布置。

2.2 计算分析

2.2.1 工况一：货车满载、卸车装置启动，油缸不同步。计算后得到的 卸车装置位移及应力结果。

计算得到 100t 散料汽车卸车装置在工况一的最大位移发生在 远离铰轴的端部，为 47.509mm。

大应力发生在翻转架底部一横梁上，为 219MPa。

219MPa<[滓]=310MPa， 安全系数为 n=310/219=1.42，满足塑性材料的安全系数的取用 要求。

2.2.2 工况二：货车满载、卸车装置翻转角度根据设计要求达到 300。 计算时按货车荷载 100t（实际在倾斜过程中，货车载荷随着角度的 增大而减小），则此时计算结果比实际结果大，偏于安全。计算后得 到的卸车装置位移及应力结果。卸车平台