阅读说明：本技术 一种气动多车轮同步抬起装置及其方法 (Pneumatic multi-wheel synchronous lifting device and method thereof ) 是由 陈雅 蒋晨超 刘涛 于 2020-06-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种新型的气动多车轮同步抬起装置及其方法,属于汽车移动技术领域,可用于不同移车和停车需求下同步抬起多个车轮。本装置在机械结构上由液压缸、移位器、抽气打气双用筒和气动软管四个部分组成,在人的外力作用下进行驱动。本装置中,通过设计液压缸、抽气打气双用筒和气动软管,解决了单轮抬动车辆带来的易侧翻及所需移动车辆周围空间狭小不便移动或停车位狭小等问题,保证了本气动多车轮同步抬起装置的安全可靠性和人机和谐性。(The invention discloses a novel pneumatic multi-wheel synchronous lifting device and a method thereof, belongs to the technical field of automobile movement, and can be used for synchronously lifting a plurality of wheels under different automobile moving and parking requirements. The device is composed of a hydraulic cylinder, a shifter, a dual-purpose cylinder for air suction and inflation and a pneumatic hose on a mechanical structure, and is driven under the action of external force of a person. In the device, by designing the hydraulic cylinder, the air pumping and inflating dual-purpose cylinder and the pneumatic hose, the problems that the single-wheel lifting vehicle is easy to turn on one side, the vehicle needs to be moved, the space around the vehicle is narrow and inconvenient to move, the parking space is narrow and small and the like are solved, and the safety reliability and the man-machine harmony of the pneumatic multi-wheel synchronous lifting device are ensured.)

一种气动多车轮同步抬起装置及其方法

技术领域

本发明涉及汽车移动技术领域，涉及一种气动多车轮同步抬起装置及其方法。

背景技术

随着我国汽车普及率的提高，汽车保有量也在快速增长，这也相继带来了一定的负面影响，例如车辆违章乱停、占用消防通道、停车位狭小导致停车不易等。

为解决上述问题，市场上制造了一系列针对快速移动车辆方面的辅助器械。整车移动的移车器，如液压拖车器，移动车辆方便，但所占空间较大，使用过程中需保证车辆前方或后方有较大空间，无法侧向移动车辆。单车轮移动的移车器，需依次抬起各个车轮才能移动整车，单轮抬车易致使车辆侧翻，易对车辆造成损害。

因此需要设计一种移车装置，可以实现多车轮同步抬起，对车辆周围空间要求不大，可实现侧向移动车辆，满足不同的停车需求；装置各部件模块化装卸，收纳方便，所占空间小。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的问题，并提供一种气动多车轮同步抬起装置。具体技术方案如下：

一种气动多车轮同步抬起装置，其包括液压缸、移位器、抽气打气双用筒和气动软管；

所述的液压缸包括A腔、B腔、活塞杆、泄压阀、单向阀、活塞块、C腔、D腔、复位弹簧和推板；A腔和B腔之间通过活塞杆端部的活塞分隔不直接连通，活塞杆的位移输出端伸出B腔外部；A腔和B腔之间设有并联的第一油路和第二油路；其中第一油路上设有泄压阀，打开泄压阀后A腔和B腔通过第一油路连通，第二油路上设有两个单向阀和一个泵腔，泵腔由活塞块分隔成互不连通的C腔和D腔，C腔串接于第二油路中，D腔上设有一个管路接口；两个单向阀分别设于泵腔的上下游，两个单向阀的导通方向均为由A腔单向流动至B腔；所述复位弹簧和推板均位于A腔中，复位弹簧一端固定在A腔的内壁上，另一端固定推板，复位弹簧用于在压缩状态下通过推板推动活塞杆回复至初始位置；

所述液压缸和移位器均有多个，每个移位器上分别固定一个液压缸；液压缸的活塞杆输出端用于对移位器施加工作驱动力；

所述抽气打气双用筒的进气出气口通过若干相同长度的气动软管同时连接各个液压缸中D腔上的管路接口；

在泄压阀打开时，复位弹簧通过推板推动活塞杆沿着轴线向着伸出液压缸的方向运动直至回复到初始位置，油液由B腔流向A腔，驱动所有移位器处于张开状态；在泄压阀关闭状态下，通过抽气打气双用筒往复抽气和打气，使各液压缸的泵腔内的活塞块同步往复运动，C腔内交替出现正负压，使油液由A腔单向流向B腔，活塞杆沿着轴线向缩进液压缸的方向运动，驱动所有移位器处于同步抬升状态。

作为优选，所述移位器包括滑动杆、支撑杆、承重杆、万向轮、套筒和轮架；

滑动杆套接在支撑杆内构成伸缩调节的滑动副，滑动杆相对于支撑杆仅有一个沿轴线方向运动的直线自由度；滑动杆和支撑杆上设有限位件，限位件用于临时限制滑动杆相对于支撑杆运动；两条承重杆分别垂直固定在滑动杆和支撑杆的一端，形成一个用于容纳车轮的凹形空间；每条承重杆的外部均同轴套有一个套筒，套筒能绕轴线自由转动；每条承重杆的每端均通过轮架固定有一个万向轮，整个移位器通过四个万向轮支撑于地面上；液压缸固定于支撑杆上，液压缸内的活塞杆与滑动杆固定，滑动杆在活塞杆的驱动下相对于支撑杆滑动。

作为优选，所述限位件包括插销孔和插销，滑动杆和支撑杆上各有一个插销孔，当滑动杆最大程度滑入支撑杆时，两个插销孔轴线重合，插销可插拔式***插销孔中，以限制滑动杆相对于支撑杆运动。

作为优选，所述液压缸和移位器的数量均为四个。

作为优选，所述气动软管与液压缸和抽气打气双用筒之间均采用可拆卸式连接。

作为优选，在泄压阀处于打开状态，复位弹簧推动活塞杆移动至平衡位置后，滑动杆和支撑杆上固定的两条承重杆间距应当能保证移位器放置于地面上时，车辆的轮胎能进入两条承重杆之间的凹形空间。

作为优选，所述抽气打气双用筒为手动拉压式的打气筒。

作为优选，每条所述气动软管的长度和管径均相同，在使用状态下其沿程气阻大小相同。

作为优选，所述液压缸通过螺栓可拆卸式固定于支撑杆的底板上。

本发明的另一目的在于提供一种利用上述气动多车轮同步抬起装置的车辆移位方法，其步骤如下：

S1：将一个移位器放置于地面上，解除支撑杆上限位件的限位作用，打开液压缸的泄压阀，使复位弹簧通过推板推动活塞杆，并带动滑动杆沿着轴线向伸出液压缸的方向运动，当活塞杆移动至平衡位置，两个承重杆之间的距离达到最大时，活塞杆停止运动，拧紧泄压阀；

S2：将S1中的移位器推至待移动车辆的任一车轮旁，沿着车轮轴线方向推入，使车轮进入两条承重杆之间的凹形空间，且保持支撑杆上固定的承重杆上的套筒紧贴车轮的圆周面；

S3：将抽气打气双用筒的进气出气口通过气动软管连接S1中的移位器对应液压缸的D腔；

S4：将其余移位器均按照S1～S3的步骤进行操作，使其分别位于车辆的不同车轮处；

S5：通过抽气打气双用筒往复进行抽气和打气；抽气打气双用筒抽气时，各液压缸的D腔内气体通过气动软管流向抽气打气双用筒内，C腔气压大于D腔，活塞块向D腔运动，在C腔和D腔的气压差及单向阀的作用下将A腔的油液抽至C腔；抽气打气双用筒打气时，抽气打气双用筒内气体通过气动软管同步流向各液压缸的D腔内，D腔气压大于C腔，活塞块向C腔运动，在C腔和D腔的气压差及单向阀的作用下将C腔内的油液泵向B腔；往复进行抽气和打气过程中，液压缸整体的油液不断由A腔流至B腔，带动活塞杆向液压缸内缩进，使两个承重杆的距离拉近，与滑动杆固定的承重杆逐渐靠近车轮对车轮两侧施加挤压力，通过套筒的滚动及两侧承重杆的挤压作用，从而将各车轮同步抬起；

S6：保持车辆的不同车轮均被各移位器抬起的状态，将车辆推移至目标区域后，打开泄压阀，连通液压缸的两个油腔，液压缸内的复位弹簧推动活塞杆复位使两个承重杆之间的距离变大，直至四个车轮完全支撑于地面上，套筒与车轮之间无竖向作用力，车辆停在该区域后，拧紧泄压阀；

S7：将移位器推出车轮位置，再通过抽气打气双用筒往复进行抽气和打气，使移位器中的两个承重杆的间距收缩至最短状态，并利用限位件锁定支撑杆与滑动杆之间的相对移动；

S8：将抽气打气双用筒、气动软管与液压缸进行拆卸后收纳待用。

相对于现有技术而言，本发明的有益效果是：

(1)本发明能够实现多车轮同步抬起，移车过程平稳，对车辆伤害小，不易侧翻；

(2)本发明能够满足不同的停车需求，侧方停车、倒车等动作均可实现，对车辆周围空间要求不大；

(3)本发明能够整机由模块化部件组成，拆装便捷，方便使用者携带。

附图说明

图1为气动多车轮同步抬起装置工作状态俯视图；

图2为气动多车轮同步抬起装置工作状态正视图；

图3为气动多车轮同步抬起装置液压缸内部工作简图；

图4为气动多车轮同步抬起装置移位器俯视图；

图5为气动多车轮同步抬起装置移位器正视图；

图6为移位器与车轮的的配合关系示意图。

图中，液压缸1、A腔101、B腔102、活塞杆103、泄压阀104、单向阀105、活塞块106、C腔107、D腔108、复位弹簧109、移位器2、滑动杆201、支撑杆202、承重杆203、万向轮204、套筒205、轮架206、插销孔207、插销208、抽气打气双用筒3、气动软管4、车轮5。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

图1和图2为气动多车轮同步抬起装置工作状态下不同角度的详细结构，它主要由液压缸1、移位器2、抽气打气双用筒3、气动软管4四个部分组成，可在不同移车和停车需求下使用，实现多车轮同步抬起。其中各部分的基本功能如下：

液压缸1和移位器2均有多个，每个移位器2上分别固定一个液压缸1，液压缸1的活塞杆103输出端用于对移位器2施加进行抬升工作的驱动力。液压缸1和移位器2两两配对使用，两者成组驱动一个车轮进行抬升。因此，当需要对多个车轮进行同步抬起时，需要多组液压缸1和移位器2。一般车辆具有四个车轮，因此下面以四个车轮同步抬升为例进行说明。当然，在其他的实施例中，也可根据车辆的车轮数量进行调整液压缸1和移位器2的组数。

抽气打气双用筒3通过四根等长的气动软管4分别与固定于四个移位器2上的液压缸1的出气进气口相连接。使用者上拉和下压抽气打气双用筒3的过程中，液压缸1腔内的气体与抽气打气双用筒3内的气体通过气动软管4内来回流动并产生气压差，使得液压缸1其余腔内的油液单向流动，从而使液压缸1的活动件沿着轴线向靠近液压缸1的方向运动，移位器2的活动件保持同一运动轨迹，进而同步抬起四个车轮。

下面将对这几个部分的机械结构进行详细说明。

图3为气动多车轮同步抬起装置液压缸内部工作简图，该液压缸1包括A腔101、B腔102、活塞杆103、泄压阀104、单向阀105、活塞块106、C腔107、D腔108、复位弹簧109和推板110。A腔101和B腔102之间通过活塞杆103端部的活塞分隔不直接连通，活塞杆103的位移输出端伸出B腔102外部。A腔101和B腔102之间设有并联的第一油路和第二油路。其中第一油路上设有泄压阀104，打开泄压阀104后A腔101和B腔102通过第一油路连通，而关闭泄压阀104则可以保持第一油路不连通。第二油路上设有两个单向阀105和一个泵腔，泵腔由活塞块106分隔成互不连通的C腔107和D腔108，C腔107串接于第二油路中，D腔108上设有一个管路接口；两个单向阀105分别设于泵腔的上下游，两个单向阀105的导通方向均为由A腔101单向流动至B腔102。因此，当活塞块106向D腔108移动时，C腔107中形成负压，在两个单向阀105的作用下，使A腔101中的油进入C腔107中；当活塞块106向C腔107移动时，C腔107中形成正压，C腔107的油在两个单向阀105的作用下，从C腔107排出进入B腔102，由此实现单向输油的目的。

复位弹簧109和推板110均位于A腔101中，复位弹簧109一端固定在A腔101的内壁上，另一端固定推板110。推板110的尺寸与A腔101和B腔102的横截面刚好匹配，使其能够在腔体内轴向滑动。复位弹簧109可以被活塞杆103压缩，其作用是在压缩状态下通过推板110推动活塞杆103回复至初始位置。

抽气打气双用筒3可以采用手动拉压式的打气筒，因此无需外接电源即可实现车辆的抬升。抽气打气双用筒3上可以设置多个进气出气口，抽气打气双用筒3的进气出气口通过若干相同长度的气动软管4同时连接各个液压缸1中D腔108上的管路接口。为了便于拆卸收纳，气动软管4与液压缸1和抽气打气双用筒3之间均可采用可拆卸式连接。若单次使用的有效进气出气口数量少于抽气打气双用筒3上实际有的进气出气口数量，则可以设置若干堵塞，对暂时不用的进气出气口进行临时封堵，以避免漏气。另外，气动软管4也可以配备堵塞，用于收纳过程中封堵管口，避免杂质进入管内。

为了保证各车辆抬升的同步性，各条气动软管4的长度和管径均相同，在使用状态下其应当尽量舒展，没有弯折的额情况，使其沿程气阻大小相同。

该同步抬起装置的工作过程为：在泄压阀104打开时，复位弹簧109通过推板110推动活塞杆103沿着轴线向着伸出液压缸1的方向运动直至回复到初始位置，油液由B腔102流向A腔101，驱动所有移位器2处于张开状态；在泄压阀104关闭状态下，通过抽气打气双用筒3往复抽气和打气，使各液压缸1的泵腔内的活塞块106同步往复运动，C腔107内交替出现正负压，使油液由A腔101单向流向B腔102，活塞杆103沿着轴线向缩进液压缸1的方向运动，驱动所有移位器2处于同步抬升状态。

在本实施例中，图4和图5为气动多车轮同步抬起装置移位器不同角度的详细结构。该移位器2包括滑动杆201、支撑杆202、承重杆203、万向轮204、套筒205和轮架206。

其中支撑杆202为一个具有中空内腔的杆体，滑动杆201套接在支撑杆202内构成可伸缩调节的滑动副，且滑动杆201相对于支撑杆202仅有一个沿轴线方向运动的直线自由度。由于在抬升车轮的过程中，移位器2需要承担车辆的自重，因此滑动杆201和支撑杆202上设有限位件，限位件用于临时限制滑动杆201相对于支撑杆202运动。在本实施例中，限位件包括插销孔207和插销208，滑动杆201和支撑杆202上各有一个插销孔207，当滑动杆201最大程度滑入支撑杆202时，两个插销孔207轴线重合，插销208***插销孔207中，以限制滑动杆201相对于支撑杆202运动。当需要取消限位时，则可以将插销208从插销孔207中拔出，恢复滑动杆201和支撑杆202之间的相对移动。

移位器2对于车轮的抬升是通过两条承重杆203的挤压作用进行的。两条承重杆203分别垂直固定在滑动杆201和支撑杆202的一端，形成一个用于容纳车轮的凹形空间。每条承重杆203的外部均同轴套有一个套筒205，套筒205能绕轴线自由转动。每条承重杆203的每端均通过轮架206固定有一个万向轮204，整个移位器2通过四个万向轮204支撑于地面上。移位器2放置于地面上使用，其承重杆203所处高度略高于底面，但大大低于车轮的轮轴。由于车辆停止地面上时，其车轮的外圆周面仅有底部与地面接触。参见图6所示，可以挪动移位器2，使车轮5按图中箭头方向进入两条支撑杆202之间的凹形空间中，然后使两条承重杆203的间距逐渐缩小，对车轮5的外圆周面的下部施加挤压力，使车轮5逐渐脱离地面支撑于两条承重杆203上。由于车轮5为橡胶材质，因此承重杆203外部能自由转动的套筒205可以通过旋转，避免承重杆203对车轮5进行挤压过程中出现过大的摩擦力。

该移位器2的抬升动力是由液压缸1提供的，液压缸1可通过螺栓可拆卸式固定于支撑杆202的底板上。液压缸1内的活塞杆103与滑动杆201固定，滑动杆201在活塞杆103的驱动下相对于支撑杆202滑动。当两个承重杆203的距离不断拉近，对车轮不断夹紧时，即进入抬升状态。

为了便于车轮卡入，在泄压阀104处于打开状态，复位弹簧109推动活塞杆103移动至平衡位置后，滑动杆201和支撑杆202上固定的两条承重杆203间距应当能保证移位器2放置于地面上时，车辆的轮胎能进入两条承重杆203之间的凹形空间。

基于上述气动多车轮同步抬起装置，本发明还提供了一种利用该装置的车辆移位方法，其步骤如下：

S1：将一个移位器2放置于地面上，拔出插销208，解除支撑杆202与滑动杆201之间的限位作，打开液压缸1的泄压阀104，使复位弹簧109通过推板110推动活塞杆103，并带动滑动杆201沿着轴线向伸出液压缸1的方向运动，当活塞杆103移动至平衡位置，两个承重杆203之间的距离达到最大时，活塞杆103停止运动，拧紧泄压阀104。

S2：将S1中的移位器2推至待移动车辆的任一车轮旁，沿着车轮5轴线方向推入，即沿着图6中的箭头方向推入，使车轮5进入两条承重杆203之间的凹形空间，且保持支撑杆202上固定的承重杆203上的套筒205紧贴车轮的圆周面。

S3：拔掉移位器2与抽气打气双用筒3的出气进气口的堵塞后，将抽气打气双用筒3的进气出气口通过气动软管4连接S1中的移位器2对应液压缸1的D腔108。

S4：将其余移位器2均按照S1～S3的步骤进行操作，使其分别位于车辆的不同车轮处；

S5：通过抽气打气双用筒3往复进行抽气和打气。抽气打气双用筒3抽气时，各液压缸1的D腔108内气体通过气动软管4流向抽气打气双用筒3内，C腔107气压大于D腔108，活塞块106向D腔108运动，在C腔107和D腔108的气压差及单向阀105的作用下将A腔101的油液抽至C腔107。抽气打气双用筒3打气时，抽气打气双用筒3内气体通过气动软管4同步流向各液压缸1的D腔108内，D腔108气压大于C腔107，活塞块106向C腔107运动，在C腔107和D腔108的气压差及单向阀105的作用下将C腔107内的油液泵向B腔102。往复进行抽气和打气过程中，液压缸1整体的油液不断由A腔101流至B腔102，带动活塞杆103向液压缸1内缩进，使两个承重杆203的距离拉近，与滑动杆201固定的承重杆203逐渐靠近车轮对车轮两侧施加挤压力，通过套筒205的滚动及两侧承重杆203的挤压作用，从而将各车轮同步抬起。

S6：保持车辆的不同车轮均被各移位器2抬起的状态，将车辆推移至目标区域后，打开泄压阀104，连通液压缸1的两个油腔，液压缸1内的复位弹簧109推动活塞杆103复位使两个承重杆203之间的距离变大，此时，车辆依靠四个车轮支撑，而套筒205与车轮之间不再有竖向作用力，处于脱离状态。因此，车辆就可以完成移位，停放在该区域，最后拧紧泄压阀104。

S7：将移位器2推出车轮位置，再通过抽气打气双用筒3往复进行抽气和打气，使移位器2中的两个承重杆203的间距收缩至最短状态，并利用限位件锁定支撑杆202与滑动杆201之间的相对移动；

S8：按照顺序依次拔掉移位器2与抽气打气双用筒3的出气进气口间连接的气动软管4后，立刻用堵塞堵住出气进气口。抽气打气双用筒3、气动软管4与液压缸1拆卸完毕后，即可收纳待用。

由此可见，本发明的同步抬起装置在机械结构上由液压缸、移位器、抽气打气双用筒和气动软管四个部分组成，在人的外力作用下即可进行驱动。本装置中，通过设计液压缸、抽气打气双用筒和气动软管，解决了单轮抬动车辆带来的易侧翻及所需移动车辆周围空间狭小不便移动或停车位狭小等问题，保证了本气动多车轮同步抬起装置的安全可靠性和人机和谐性。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。