【文章內(nèi)容簡介】 故障車四個輪子固定在平板上。若要再拖第二輛，只需再控制托臂機(jī)構(gòu)5 是托臂前部深入到故障車前輪下部，確定好輪胎合適位置再將托架的另外一部分從車上去下，裝到清障車的托臂上將故障車前輪卡住，然后用固定裝置固定即可。 方案四：斷開式平板清障車 斷開式平板清障車的結(jié)構(gòu)原理同整體式平板清障車一樣，只是在整體式的基礎(chǔ)上將平板斷開 成兩端 ，結(jié)構(gòu)簡圖如圖 所示 。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是可以減小工作時平板與地面的最小傾斜角，同時整體式清障車在工作時平板尾部容易與地面實(shí)現(xiàn)剛性碰撞而損壞平板，斷開式則解決了這一問題。 通過比較上述幾種清障車的結(jié)構(gòu)形式，拖吊連體和拖吊分離式清障車的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，而平板式清障車可以實(shí)現(xiàn)的功能更多，在有些故障車不宜實(shí)現(xiàn)拖運(yùn)的情況下，平板式可以實(shí)現(xiàn)故障的無損傷運(yùn)輸，并且也可以同時清理兩輛故障車，效率更高，相對拖吊式清障車僅僅加裝了一個平板，所以更加經(jīng)濟(jì)高效。 綜上，故選擇了平板式清障車作為設(shè)計方案，并在此基礎(chǔ)上采用斷 開式平板優(yōu)化結(jié)構(gòu)，即選擇方案四。 6 a1 234756圖 斷開式平板清障車 （ 1副車架； 3液壓缸； 4平板； 5托臂； 6卷揚(yáng)機(jī)； 7斷開式平板） 起升機(jī)構(gòu)方案 起升機(jī)構(gòu)是清障車必須具備的，使物品獲得升降運(yùn)動的基本組成。 起升機(jī)構(gòu)主要由驅(qū)動裝置、傳動裝置、卷筒、滑輪組、取物裝置和制動裝置組成。此外，還可裝設(shè)各種輔助裝置，如起升高度限位器，力矩限制器，三圈保護(hù)等安全裝置，特別是在中、大噸位起重機(jī)上，力矩限制器越來越重要。 驅(qū)動裝置包括電動機(jī)、聯(lián)軸 器、制動器、減速器、卷筒等部件。 鋼絲繩卷繞系統(tǒng)包括鋼絲繩、卷筒、定滑輪和動滑輪。 取物裝置包括吊鉤、吊環(huán)、抓斗、電磁吸盤、吊具、掛梁等多種型式。 安全保護(hù)裝置有超負(fù)荷限制器、起升高度限位器、下降深度限位器、超速保護(hù)開關(guān)等。 按傳動方式不同，起升機(jī)構(gòu)有以下三種方案 : 方案一：內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的起升機(jī)構(gòu) 這種驅(qū)動方式的優(yōu)點(diǎn)是具有自身獨(dú)立的能源，機(jī)動靈活，適用于流動作業(yè)的流動式起重機(jī)。為保證各機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)動，整機(jī)的傳遞系統(tǒng)復(fù)雜笨重。由于內(nèi)燃機(jī)不能逆轉(zhuǎn)，不能帶載啟動，需依靠傳遞環(huán)節(jié)的離合器實(shí)現(xiàn)啟動和換向。這種驅(qū)動方式調(diào) 速困難，操作麻煩，屬于淘汰類型。目前只在現(xiàn)有少數(shù)履帶起重機(jī)的鐵路起重機(jī)上應(yīng)用。 在清障車上其動力由發(fā)動機(jī)經(jīng)取力器和機(jī)械傳動裝置傳至卷筒，這樣一來從發(fā)動機(jī)到卷揚(yáng)機(jī)之間的傳動裝置將會很復(fù)雜，而且因?yàn)榘l(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)向是一定的，這樣卷揚(yáng)機(jī)的換向也會不方便。 方案二：電力傳動的起升機(jī)構(gòu) 這是起升機(jī)構(gòu)主要的驅(qū)動方式。直流電動機(jī)的機(jī)械特性適合起升機(jī)構(gòu)工作要求，調(diào)速性能好，但獲得直流電源教困難。 在大型的工程起重機(jī)上，常用內(nèi)燃機(jī)和直流電機(jī) 7 實(shí)現(xiàn)直流傳動。交流電動機(jī)驅(qū)動能直接從電網(wǎng)取得，操縱簡單，維護(hù)容易，機(jī)組重量輕，工作可靠，在 電動機(jī)起升機(jī)構(gòu)中被廣泛采用。 電動機(jī)的電力來源可來自清障車上電瓶，但是車載電瓶的電壓一般較低，能實(shí)現(xiàn)的牽引能力較弱。 方案三：液壓傳動的起升機(jī)構(gòu) 液壓驅(qū)動的起升機(jī)構(gòu)，由原動機(jī)帶動液壓泵，將工作油液輸入執(zhí)行構(gòu)件（液壓缸或液壓馬達(dá)）使機(jī)構(gòu)動作，通過控制輸入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液體流量實(shí)現(xiàn)調(diào)速。液壓驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是傳動比大，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無極調(diào)速，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作方便，過載保護(hù)性好。缺點(diǎn)是液壓傳動元件的制造精度要求高，液壓容易泄露。目前液壓驅(qū)動在流動式起重機(jī)上獲得廣泛的應(yīng)用。 液壓驅(qū)動的液壓可來源于汽車發(fā)動機(jī)，只需在原 有清障車液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖儭? 綜上所述，方案一的傳動裝置布置復(fù)雜且不易實(shí)現(xiàn)換向，方案二對于電瓶要求較高，且實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩較為有限，而方案三利用清障車上的液壓系統(tǒng)獲得液壓能，取能方式簡單，且采用液壓方式能獲得很大的轉(zhuǎn)矩。故選擇方案三。 舉升機(jī)構(gòu)方案選擇 舉升機(jī)構(gòu)選型時應(yīng)考慮：（ 1）液壓系統(tǒng)是否能承受在舉升質(zhì)量作用下的舉升力；（ 2）液壓缸的行程能否滿足車廂的最大舉升角度；（ 3）液壓系統(tǒng)特別是液壓缸的生產(chǎn)和配套情況。 主要有兩大類：直推式和連桿組合式，他們均采用液體壓力作為舉升力。 其中按液壓缸 的布置位置不同，直推式又分為前置式和后置式（也稱中置式）；按連桿組合布置的位置不同，連桿組合式又分為液壓缸前推式（又稱 T 式）和液壓缸后推式（又稱 D 式）。 方案一：直推前置式 直推前置式的布置結(jié)構(gòu)簡圖如圖 所示。前置式一般采用單缸多級式，其優(yōu)點(diǎn)是需要的舉升力較小，舉升時車廂的橫向剛度大，但液壓缸活塞的工作行程。 圖 直推前置式 8 方案二：直推后置式 直推后置式布置結(jié)構(gòu)簡圖如圖 所示。在同等載荷下后置式較前置式需要的舉升力大，故有時采用 并列雙缸，也可采用單缸，舉升時車廂橫向剛度小，但較前置式來說活塞的工作行程短，舉升時車廂的穩(wěn)定性較好。 圖 直推后置式 方案三：連桿組合液壓缸前推式 液壓缸前推式舉升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖如圖 所示。液壓前推式機(jī)構(gòu)舉升力系數(shù)小，省力，油壓特性好，適用于重型車輛。 圖 液壓缸前推式 方案四：連桿組合液壓缸后推式 液壓缸后推式舉升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)件圖如圖 所示。其舉升力系數(shù)適中，結(jié)構(gòu) 緊湊，但各部件布置集中在后部，車廂底板受力大，適用于中型車。 圖 液壓缸后推式 9 通過比較，直推式舉升機(jī)構(gòu)布置簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，舉升效率高，而連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)具有舉升平順、液壓缸活塞的工作行程短、機(jī)構(gòu)布置靈活、省力等優(yōu)點(diǎn)。綜合考慮因一般轎車面包車重量在 11002700kg，對舉升機(jī)構(gòu)要求不高，故選用并列雙缸后置直推式，保證了車廂舉升時的穩(wěn)定性。因而選擇方案二。 托臂設(shè)計方案選擇 方案一：普通收放式 普通收方式托臂結(jié)構(gòu)簡圖如圖 所示，主要有一個液壓缸完成托臂的收放。但其缺點(diǎn)是容易與平板和副車架產(chǎn)生干涉。 圖 普通收放式 方案二：加裝伸縮臂式 加裝伸縮臂式托臂機(jī)構(gòu)簡圖如圖 所示，主要在普通收放式的基礎(chǔ)上在托臂上加裝一個伸縮液壓缸，可使托臂更方便地伸縮到事故車前輪指定部位，而且收放起來時也可避免與車架平板產(chǎn)生干涉。 圖 加裝伸縮臂式 方案三：叉車臂式 叉車臂式托臂機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)件圖如圖 11 所示，其實(shí)現(xiàn)托 舉方式運(yùn)動形式簡單，較易實(shí) 10 現(xiàn)，但加裝到車架上結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得車架的受力形式變得惡劣。而且叉車臂式的起升容易與副車架平板產(chǎn)生干涉。 圖 叉車臂式 綜上所述，選擇方案二。 3 道路清障車的參數(shù)設(shè)計 參數(shù)選定 根據(jù)市場需求選定參數(shù)： 額定托舉質(zhì)量： 1500kg； 平板承載質(zhì)量： 3000kg； 最大牽引速度： 40km/h； 平板尺寸長 寬 (mm)： 。 平板工作行程： 。 平板最小傾斜角： 。 絞盤額定牽引質(zhì)量： 。 ； 絞繩速度 。 ； 托臂伸縮行程： 。 托臂最大伸長量： 。 底盤的選取 底盤的結(jié)構(gòu) 道路清障汽車與普通專用汽車一樣，都是在二類底盤的基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝而成，主要尺寸參數(shù)原則上應(yīng)于原車底盤尺寸相同，從而保證其整車性能參數(shù)與原車基本保持不變。常見二類底盤機(jī)構(gòu)如圖 所示。 11 圖 3 .1 常見二類底盤 專用汽車性能的好壞直接取決于專用汽車底盤的好壞，通常專用車輛所采用的基本底盤按結(jié)構(gòu)分可分為二、三、四類底盤。二類底盤是在整車基礎(chǔ) 上去掉貨廂，三類底盤是從整車上去掉駕駛室與貨廂，四類底盤是在三類底盤的上，一般專用改裝車輛在選用底盤時應(yīng)滿足下述要求： （ 1）適用性：對于專用改裝車底盤應(yīng)適用于專用汽車特殊功能的要求，并以此為主要目標(biāo)進(jìn)行改裝造型設(shè)計 . （ 2）可靠性：所選用汽車底盤要求工作可靠，出現(xiàn)故障的幾率少，零部件要有足夠的強(qiáng)度和壽命；且同一車型各總成零部件的壽命應(yīng)趨于平衡 . （ 3）先進(jìn)性：應(yīng)使用整車在動力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性、行駛平順性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類車型的先進(jìn)水平的汽車底盤；而且在專用性能上要滿足國家或行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)的要求 . （ 4）方便性：所選用的底盤要便用于安裝、檢查保養(yǎng)和維修，處理好結(jié)構(gòu)緊湊與裝配調(diào)試空間合理的矛盾 . 除了上述主要要求外，還有兩個值得注意的方面，一是汽車底盤價格，它是專用汽車購置成本中很大的部分，一定要考慮到用戶可以接受。這也涉及到專用汽車產(chǎn)品能否很快的占有市場，企業(yè)能否增加效益問題。二是汽車底盤供貨要有來源，所選用的底盤在市場上必須具有一定的保有量。 底盤型號的選定 專用汽車底盤的選擇主要是根據(jù)專用汽車的類型、用途、裝載質(zhì)量、使用條件、專用汽車的性能指標(biāo)、專用設(shè)備或裝置的外形、尺 寸、動力匹配等決定，目前，幾乎 80% 12 以上的專用車輛采用二類底盤進(jìn)行改裝設(shè)計。采用二類汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計工作重點(diǎn)是整車總體布置和工作裝置設(shè)計，對底盤僅作性能適應(yīng)性分析和必要的強(qiáng)度校核，以確保改裝后的整車性能基本與原車接近。 目前國內(nèi)市場上底盤的種類多、品種全，如解放、東風(fēng)、紅巖等系列底盤性能好，價格便宜，市場保有量大，在載重量為 4t 左右的輕型汽車，選用的底盤也多為這些系列的產(chǎn)品。 表 底盤性能對比列表 解放 東風(fēng) 紅巖 適用性 適用于各類載重貨車及專用汽車特殊功能的要求 適用于各類載重貨車及專用汽 車特殊功能的要求 適用于各噸位載重貨車的改裝設(shè)計要求以及部分專用車輛的特殊要求 可靠性 工作可靠，出現(xiàn)故障的幾率少，零部件要有足夠的強(qiáng)度和壽命 工作性能好，故障率低，零部件要有足夠的強(qiáng)度和壽命 性能可靠，出現(xiàn)故障率低，各部件要有足夠的強(qiáng)度 先進(jìn)性 動力性、經(jīng)濟(jì)性、行駛平順性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類車型的先進(jìn)水平 動力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類車型的先進(jìn)水平 動力性、經(jīng)濟(jì)性、行駛平順性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面略低于同類車型 方便性 安裝、檢查保養(yǎng)和維修方便，結(jié)構(gòu)緊湊 安裝、檢查保養(yǎng)和維修方便，結(jié)構(gòu)緊湊 安裝、檢查保養(yǎng)和維修方便，結(jié)構(gòu)緊湊 價格 較便宜 便宜 便宜 供貨來源 市場擁有量多 市場擁有量多 市場擁有量較多 常見噸位 各種噸位車型 各種噸位車型 輕、中型載貨車型 經(jīng)過實(shí)際調(diào)研和上網(wǎng)搜集各類底盤及其技術(shù)參數(shù)相關(guān)方面的資料，并結(jié)合本次改裝設(shè)計專用車的用途、最大裝載質(zhì)量、使用條件、專用汽車的性能指標(biāo)、專用設(shè)備或裝置的外形、尺寸、動力匹配、成本等各方面的綜