全地形車關鍵技術研究

謝觀福+等

摘 要：全地形車的最大特點是可以在普通車輛難以機動的地形上行走自如，包括沙漠、雪地、沼澤、公路及內陸江河、湖泊、水路等地形。具體介紹了全地形底盤的傳動、行走、懸掛、轉向、俯仰、水中驅動等相關技術。

關鍵詞：全地形車；動力系統；傳動系統；鉸接轉向技術

中圖分類號：U489 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.088

1 全地形車概述

全地形車最早出現于瑞典、蘇聯等少數幾個位于北半球的國家，最大的特點是可以在普通車輛難以機動的地形上行走自如，具有良好的陸上、水上機動性能，適應力強，可在極端天氣環境中使用。

2 全地形車的整體結構

全地形車由前、后兩車體鉸接組成，前車為駕駛和動力車，后車為運輸車，前、后兩車都有驅動力。如圖1所示，該車主要由發動機、變速箱、分動箱、驅動橋、車架、車廂、履帶行走系統、絞接轉向系統、水中驅動系統、操縱駕駛系統、儀表電器系統、液壓系統等部分組成。其中，全地形底盤車的核心和特有部件主要為動力及傳動系統、行走及懸掛系統、轉向及俯仰系統和水中驅動系統。

1—動力及傳動系統；2—轉向及俯仰系統；3—行走及懸掛系統；4—水中驅動系統

圖1 全地形車整體結構簡圖

3 動力及傳動系統介紹

全地形車主要采用全液壓傳動和液力機械傳動兩種傳動技術。動力及傳動系統布置如圖2所示，主要由變速箱、分動器、前后驅動橋、傳動軸等組成。液力機械式傳動系統具有傳動效率高、質量穩定等優點。

1—前驅動橋；2—分動箱；3—變速箱；4—發動機；5—傳動軸；6—后驅動橋

圖2 動力及傳動系統布置簡圖

4 行走及懸掛技術介紹

全地形車需能在復雜路面上快速行駛，越野速度不低于60 km/h。為了減輕地面對設備的震動，提高駕駛舒適性，采用了橡膠扭簧彈性減震、橡膠履帶行走系統二級減震系統，行走架和機體采用板簧連接，支重輪和行走架采用橡膠扭簧減震。減震系統不但要將沖擊能量吸收掉，還需傳遞整機重量，受力情況復雜。

履帶行走系統主要包括驅動輪、減震器、支重輪、扭桿彈簧、拖帶輪、履帶、漲緊輪等。履帶式行駛系統的特點為支撐面積大，接地比壓小，具有較強的通過性，能在山地、雪地、沼澤地、沙漠等復雜地形上行走。

5 轉向及俯仰系統技術介紹

轉向系統由轉向操作系統、轉向液壓系統、轉向鉸接機構組成，主要實現裝備的轉向、車體的俯仰通過功能。

5.1 轉向功能

前后車體通過鉸接裝置連接，當駕駛員操縱方向盤時，依靠轉向液壓系統，使轉向油缸推拉，液壓系統使左油缸壓縮，右油缸伸出，使前后鉸接的兩車形成一定的夾角，實現鉸接轉向，如圖3所示。

5.2 俯仰功能

圖3 鉸接結構圖 圖4 俯仰系統裝置

俯仰系統裝置主要由前車車體、鉸接裝置、俯仰油缸、后車車體組成。俯仰油缸在前車與鉸接機構上都布置有鉸接點，鉸接機構又與后車連接，使前、后車與鉸接裝置連為一體。當俯仰缸活塞收縮時，前車車體以前車后接地點為俯仰中心轉動，前車可上翹一定角度，實現垂直越障，如圖4所示。

6 水中驅動技術介紹

全地形車水中驅動采用螺旋槳推進器，可獲得10～15 km/h的浮渡速度。該方案主要有傳動效率比較高、螺旋槳推進器能適應水中有雜物的工況這兩個優點。單道管螺旋槳推進器如圖5所示。

1—驅動馬達；2—水流導管；3—螺旋槳

圖5 單道管螺旋槳推進器簡圖

7 結束語

全地形車通過采用雙車體結構、前后驅動傳動技術、鉸接轉向技術、扭簧懸掛行走技術、水中驅動技術等非常有特色和先進的特種車輛技術，實現了車輛的工況高適應性。全地形車技術應用非常廣，可以推廣到工程車輛、救援裝備等領域。新興移山（天津）重工有限公司是一個歷史悠久的工程機械、特裝裝備設計制造企業，通過全地形技術的研究，現已研制出了高機動工程機械、高機動搶險救援車。

〔編輯：王霞〕