作品名稱：智能液壓爬樓車
學(xué)校名稱：大連科技學(xué)院
參賽隊伍：Idea Maker
參賽學(xué)生：陳瑞 徐偉童 庾金科
指導(dǎo)老師：呂海霆 董淑婧
針對市面上常見的各種上樓車出現(xiàn)的不足以及弊端，創(chuàng)新設(shè)計的新型助力載重上樓車。通過對現(xiàn)今市面上各種上樓車的研究，發(fā)現(xiàn)其中存在三種弊端。為了解決上述問題，研發(fā)了一款液壓載重上樓車，基于液壓為動力，不僅具備助力功能(兼顧上樓下樓助力)，載重能力強，運動平穩(wěn)，而且結(jié)構(gòu)簡潔，操作方便，造價便宜。文中介紹了雙程活塞液壓載重上樓車的設(shè)計背景，設(shè)計原理和數(shù)據(jù)分析及相關(guān)零件的校核。同時對設(shè)計的關(guān)鍵機構(gòu)凸輪曲軸做了詳細的強度剛度校核及加工其的專用夾具設(shè)計。
對傳統(tǒng)爬樓車進行了運動分析和受力分析，發(fā)現(xiàn)它無法解決重載上樓的問題。然后，我們考慮對這種爬樓機構(gòu)進行加裝動力的改造，以達到助力爬樓的功能。最終我們采用電控液壓驅(qū)動裝置達到助力起重的目的，通過開關(guān)控制電機驅(qū)動壓力油泵往外泵油，通過單向閥管道壓入液壓缸內(nèi)從而達到頂起重物的目的。為了配合液壓系統(tǒng)，我們還具體分析、設(shè)計了一系列機械結(jié)構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)，齒輪機構(gòu)，凸輪機構(gòu)等等。在平地前進階段，人施展的力主要是為了克服摩擦力，使小車前進。
在豎直上升階段，此時人所提供的力主要用于車的總重量和垂直面的內(nèi)力消耗，期間省略車輪與臺階間的摩擦力。我們考慮利用電控液壓驅(qū)動裝置達到助力起重的目的。通過開關(guān)控制電機驅(qū)動壓力油泵往外泵油，并通過單向閥管道壓入液壓缸內(nèi)，達到頂起重物的目的。為了配合液壓系統(tǒng)，我們還具體分析并設(shè)計了一系列機械結(jié)構(gòu)如曲柄滑塊機構(gòu)、齒輪傳動機構(gòu)、凸輪控制閥機構(gòu)等等眾所周知，一般的汽車發(fā)動機有進氣、點火、做功、排氣四個過程，因此設(shè)計者將曲軸設(shè)計成兩兩中心對稱，提高效率，這也是本作品創(chuàng)新點的靈感所在。
在上樓作業(yè)過程中，遇到需副軸旋轉(zhuǎn)工作時，關(guān)閉電控先導(dǎo)溢流閥，使整個系統(tǒng)開始增壓，進而完成爬樓所需的一個周期旋轉(zhuǎn)動作。
在下樓作業(yè)過程中，液壓系統(tǒng)處于常開狀態(tài)，先導(dǎo)溢流閥由旋鈕控制。不同負載時可調(diào)節(jié)旋鈕，控制系統(tǒng)液壓，使在下樓過程中副軸部分產(chǎn)生足夠的阻力，減緩沖擊，實現(xiàn)安全、平穩(wěn)地下樓。
