【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 大的 NRC。這一階段的清障車(chē)技術(shù)和生產(chǎn)得到很大的發(fā)展，首先是系列品種、規(guī)模增多，結(jié)構(gòu)形式多樣化，其次是所用專(zhuān)用底盤(pán)、二類(lèi)底盤(pán)多樣化。大型清障車(chē)最大為 4 橋。第三階段，結(jié)構(gòu)多樣、功能齊全，具有托舉、起吊、拖曳、牽引、背拖、破折、清潔、維修等功能。第四階段。工作能力更大，拖舉能力最大達(dá) 25 噸，拖牽能力達(dá) 48 噸，起吊能力達(dá) 40 噸。第五階段，操作方式更先進(jìn)，工作環(huán)境更舒適。 我國(guó)清障車(chē)產(chǎn)業(yè)起步于 20 世紀(jì) 80 年代未。近 20 年來(lái)，我國(guó)清障車(chē)行業(yè)經(jīng)歷了整車(chē)引進(jìn)、吸收仿制到自主研發(fā)的過(guò)程。隨著我國(guó)城市交通與高速公路的快速發(fā)展，國(guó)產(chǎn)清障車(chē)的技術(shù)水平、制造工藝已取得突破性進(jìn)展，形成了產(chǎn)品多功能化、智能化、人性化的技術(shù)特點(diǎn)，上裝（專(zhuān)用機(jī)構(gòu)）具有采用新材料、模塊化設(shè)計(jì)和專(zhuān)用設(shè)備制造的工藝特點(diǎn)。我國(guó)一些企業(yè)通過(guò)采用專(zhuān)用設(shè)備和模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了清障車(chē)的流水生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)，產(chǎn)量提高，成本下降，并有一定上裝產(chǎn)品出口。 包括國(guó)有企業(yè)，目前我國(guó)清障車(chē)生產(chǎn)企業(yè)有 10 家左右，生產(chǎn) 2—60 噸 100 余個(gè)不同型號(hào)和規(guī)格的清障車(chē)產(chǎn)品。據(jù)悉，國(guó)內(nèi) 目前最大噸位的清障車(chē)為 48 噸，產(chǎn)品投入市場(chǎng)后很受歡迎。我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的 60 噸級(jí)清障車(chē)也已實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售， 80 噸級(jí)清障車(chē)的開(kāi)發(fā)已開(kāi)始籌劃。可以說(shuō)，國(guó)內(nèi)清障車(chē)的設(shè)計(jì)與市場(chǎng)開(kāi)發(fā)已進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代。 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 設(shè)計(jì)主要承擔(dān)的任務(wù)是設(shè)計(jì)舉升機(jī)構(gòu)，初步選定采取 全 液壓操縱， 取力器從變速箱窗口取力，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)軸到達(dá)齒輪泵，油泵 輸出高壓油，流經(jīng)多路換向閥、液壓閥，然后到達(dá)各執(zhí)行原件。 設(shè)計(jì)總體 分為三個(gè)方面：機(jī)械舉升部分（包括舉升臂的選材、外形尺寸的確定等 ）；液壓控制部分（包括液壓缸的計(jì)算和型號(hào)確定、液壓控 制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和輔黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 助元件的選擇等）； 相關(guān)輔助系統(tǒng)部分 。 第 2 章 清障車(chē) 的分類(lèi)及總體布置 清障車(chē)總體設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：正確確定清障車(chē)的性能指標(biāo)，正確選擇汽車(chē)底盤(pán)，為各部件設(shè)計(jì)提供控制參數(shù)和設(shè)計(jì)要求，對(duì)各部件進(jìn)行合理布置和運(yùn)動(dòng)校核，并對(duì)車(chē)輛性能進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算和控制。 對(duì)道路清障車(chē)進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)，一般應(yīng)滿(mǎn)足以下設(shè)計(jì)要求： 具有一般清障汽車(chē)的功能 ； 能將滿(mǎn)載貨物的車(chē)廂在比較水平的狀態(tài)下平穩(wěn)地舉升到一定高度 ； 拖拽功能 ； 牽引功能 。 清障車(chē)的分類(lèi) 按類(lèi)別主要分為：拖吊連體型、拖吊 分離型 、 平板一拖二型 、 360度旋轉(zhuǎn)吊型 、液壓自動(dòng)夾緊型 。 按牽引噸位分為 :2噸 、 3噸 、 5噸 、 8噸 、 10噸 、 15噸 、 25噸 、 30噸 、 50噸 、 80噸。 按品牌分為：江淮清障車(chē) 、 五十鈴清障車(chē) 、 東風(fēng)小霸王平板清障車(chē) 、 東風(fēng)多利卡托吊型清障車(chē) 、 東風(fēng)平頭道路清障車(chē) 、 紅巖重型清障車(chē) 、 斯太爾重型清障車(chē) 、黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 平板清障車(chē) 、 依維柯清障車(chē)。 按作業(yè)能力分為：輕型 ， 中重型及超重型。輕型清障國(guó)作業(yè)對(duì)象是輕型載貨汽車(chē)，微型客車(chē)及轎車(chē)等，中重型清障車(chē)的清障作業(yè)對(duì)象是中重型載貨汽車(chē)，大中型客車(chē)等，超重型清障車(chē)作業(yè)對(duì)象是重型載貨汽車(chē)及超重型半掛 汽車(chē)系列等。 清障車(chē)按其使用特點(diǎn)可分為運(yùn)載類(lèi)、起吊牽引類(lèi)。運(yùn)載類(lèi)是將損壞的車(chē)輛牽引到運(yùn)載車(chē)上運(yùn)走；起吊牽引類(lèi)是用車(chē)上安裝的起吊牽引裝置把損壞汽車(chē)的一端托起 (或吊起 )離開(kāi)地面，另一端仍然著地，然后由起吊牽引式清障車(chē)拖離現(xiàn)場(chǎng)。 清障車(chē)基本上都是采用載貨汽車(chē)的二類(lèi)底盤(pán)改裝的，按清障車(chē)結(jié)構(gòu)型式可分為拖運(yùn)、裝運(yùn)、吊運(yùn)、救援 (單臂式和雙臂式 )式清障車(chē)。 工作原理 平板型清障車(chē)不具備的工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)能力，運(yùn)動(dòng)形式類(lèi)似翻斗卡車(chē)。清障車(chē)在工作平臺(tái)前部裝有液壓傳動(dòng)緊繩機(jī)構(gòu)，是裝車(chē)卸車(chē)的動(dòng)力來(lái)源。工作原理：在二類(lèi)通用汽 車(chē)底盤(pán)上裝有用油缸、連桿和底盤(pán)相聯(lián)接的工作平臺(tái)，工作平臺(tái)、汽車(chē)底盤(pán)、翻轉(zhuǎn)油缸及連桿共同構(gòu)成在汽車(chē)縱向垂直平面內(nèi)的四桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)翻轉(zhuǎn)油缸伸出時(shí)，工作平臺(tái)平緩地后移和翻轉(zhuǎn)，平臺(tái)末端落地，與地面成 1l176?！?22176。角，位于事故車(chē)正前方。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 圖 清障車(chē) 工作過(guò)程及原理 裝車(chē)作業(yè)過(guò)程：清障車(chē)以車(chē)尾接近事故車(chē)， 翻轉(zhuǎn)油缸工作使工作平臺(tái)后翻落地。開(kāi)動(dòng)液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)，用鋼絲繩連接事故車(chē)輛的前橋 (也可連接事故車(chē)輛后橋，以倒拉方式裝車(chē)，開(kāi)動(dòng)緊繩器，事故車(chē)被緩慢地拉上平臺(tái)，驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)油 缸，工作平臺(tái)復(fù)位，固定事故車(chē)輛后即可實(shí)現(xiàn)無(wú)損輸送。為了便于曳引事故車(chē)輛，可在工作平臺(tái)上設(shè)置兩條縱向由排列緊密的多支平行滾子組成滑道，使?fàn)恳枇档停词骨昂髽蚓褤p壞，車(chē)輪不能轉(zhuǎn)動(dòng)的車(chē)輛也能輕松裝卸。到達(dá)目的地，卸車(chē)過(guò)程是裝車(chē)過(guò)程的逆過(guò)程。 動(dòng)力來(lái)源為發(fā)動(dòng)機(jī)，取力器從變速箱窗口取力，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)軸到達(dá)齒輪泵，油泵 輸出高壓油，流經(jīng)多路換向閥、液壓閥，然后到達(dá)各執(zhí)行原件。 工作原理示意圖 ： 發(fā)動(dòng)機(jī) 取力器 液壓油泵 液 壓 多 路 閥 控 制 液壓絞盤(pán) 功能油缸、馬達(dá) 鋼絲繩收放 平臺(tái)傾斜升降 平臺(tái)前后伸縮 托臂升降、伸縮 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 液壓工作原理示意圖 二 類(lèi)底盤(pán)的選擇 清障車(chē)是一種專(zhuān)項(xiàng)作業(yè)的 汽車(chē)。汽車(chē)底盤(pán)的性能決定了清障車(chē)的基本性能， 最大限度地發(fā)揮底盤(pán)的能力及底盤(pán)能夠滿(mǎn)足專(zhuān)用裝置的要求是底盤(pán)選擇的關(guān)鍵。 根據(jù)我國(guó)目前生產(chǎn)的各類(lèi)型專(zhuān)用車(chē)輛的基本模式，大多是為了滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)某一服務(wù)領(lǐng)域的特定使用要求，主要是在已定型的基本車(chē)型底盤(pán)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行車(chē)身及工作裝置的設(shè)計(jì)，與此同時(shí)對(duì)底盤(pán)各總成的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行局部的更改設(shè)計(jì)與合理匹配，以達(dá)到滿(mǎn)足使用需求的較為理想的整車(chē)性能。汽車(chē)底盤(pán)的選擇主要是根據(jù)專(zhuān)用汽車(chē)的類(lèi)型、用途、裝載質(zhì)量、使用條件、專(zhuān)用汽車(chē)的性能指標(biāo)、專(zhuān)用設(shè)備或裝置的 外形、尺寸、動(dòng)力匹配等決定， 清障車(chē)是以路面作業(yè)為主的專(zhuān)用車(chē)，故底盤(pán)的選擇以二類(lèi)貨車(chē)底盤(pán)為主。 采用二類(lèi)汽車(chē)底盤(pán)進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)工作重點(diǎn)是整車(chē)總體布置和工作裝置設(shè)計(jì)，對(duì)底盤(pán)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(chē)性能基本與原車(chē)接近。 在專(zhuān)用汽車(chē)底盤(pán)或總成選型方面，一般應(yīng)滿(mǎn)足下述要求： 適用性 對(duì)貨運(yùn)車(chē)用的總成應(yīng)適 應(yīng)貨運(yùn)要求，保證貨運(yùn)安全無(wú)損；對(duì)乘用車(chē)用的總成應(yīng)適于乘客的需要。 達(dá)到乘座安全舒適；對(duì)各種專(zhuān)用改裝車(chē)的總成應(yīng)適于專(zhuān)用汽車(chē)特殊功能的要求，并以此為主要目標(biāo)進(jìn)行改裝選型設(shè)計(jì)，例如各種取力器的輸出接口 等。 可靠性 所選用的各總成工作應(yīng)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(chē)型各總成零部件的壽命應(yīng)趨于均衡。 先進(jìn)性 所選用的底盤(pán)或總成。 應(yīng)使整車(chē)在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性、行駛平順性及通過(guò)性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類(lèi)車(chē)型的先進(jìn)水平。而且在專(zhuān)用性能上要滿(mǎn)足國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 方便性 所選用的各總成要便于安裝、檢查、保養(yǎng)和維修。處理好結(jié)構(gòu)緊湊與裝配調(diào)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 試空間合理的矛盾。在選用專(zhuān)用汽車(chē)底盤(pán)時(shí)，除了上述因素外，還有以下兩個(gè)很重要的方面：一是汽車(chē)底盤(pán)價(jià)格，它是專(zhuān)用汽車(chē) 購(gòu)置成本小很大約部分，一定要考慮到用戶(hù)可以接受。這也涉及到專(zhuān)用汽車(chē)產(chǎn)品能否很快地占有市場(chǎng)、企業(yè)能否增加效益等問(wèn)題。二是汽車(chē)底盤(pán)供貨要有來(lái)源，要同生產(chǎn)汽車(chē)底盤(pán)的主機(jī)廠(chǎng)有明確的協(xié)議或合同，無(wú)論汽車(chē)底盤(pán)滯銷(xiāo)或緊俏，一定要按時(shí)將底盤(pán)供貨。 目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上底盤(pán)的種類(lèi)多、品種全， 國(guó)產(chǎn) 底盤(pán) 可供 選擇 的品種很多，如東風(fēng)、解放、慶鈴、江鈴、依維柯、江淮、黃河、躍進(jìn)、斯太爾、北方奔馳等知名品牌均可做為 清障車(chē) 的 底盤(pán) ， 因?yàn)?江淮貨車(chē) 價(jià)格便宜，市場(chǎng)保有量大，維修方便，所以選取 江淮汽車(chē)廠(chǎng)的 HFC1061k93 型 的 二類(lèi)底盤(pán)。 表 HFC1061k93 底盤(pán)參數(shù) 底盤(pán)型號(hào) HFC1061K93 詳細(xì)參數(shù) 軸數(shù) 2 軸距（ mm） 3815 輪胎數(shù) 6 輪胎規(guī)格 前輪距（ mm） 1665 后輪距（ mm） 1525 燃料種類(lèi) 柴油 彈簧片數(shù) 9/12 乘駕人數(shù) 3 軸荷 3815 總體布置 本次設(shè)計(jì)的清障車(chē)為平板式清障車(chē)， 其主要由 底盤(pán)、副車(chē)架、托盤(pán)、托臂、液壓系統(tǒng)、工具箱等組成。 平板清障車(chē)各部分結(jié)構(gòu)的功能 ： 副車(chē)架是各個(gè)上裝部件的安裝基礎(chǔ)，能夠?qū)⒏鞑考募休d荷均勻地分布到底盤(pán)車(chē)架上，改善底盤(pán)受力狀況 。 托架是托盤(pán)滑動(dòng)，托臂托舉等作業(yè)的支撐骨架。托盤(pán)在托架軌道上被油缸推著前后滑動(dòng)；托架油缸推動(dòng)托架實(shí)現(xiàn)托盤(pán)傾斜；托架后部安裝托臂來(lái)完成各種托舉作業(yè)。 托盤(pán)是清障車(chē)參與救援工作的主要部件。托盤(pán)向后滑移，并傾斜合適角度，尾部支腿靠地。此時(shí)絞盤(pán)可將故障車(chē)輛順利牽引到托盤(pán)上來(lái) ,借助各液壓油缸的伸縮動(dòng)作，托盤(pán)收回原位，完成馱載作業(yè)。 托臂是清障車(chē)參與救援工作的關(guān)鍵部件，對(duì)故障車(chē)輛的托舉牽引工作主黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 要通過(guò)托臂來(lái)實(shí)現(xiàn)。借助于各液壓油缸的伸縮動(dòng)作，托臂能夠?qū)崿F(xiàn)折疊、舉升、傾斜及伸縮等運(yùn)動(dòng)，從而完成各項(xiàng)清障救援任務(wù) 。 配置一個(gè)大工具箱。用于存放清障車(chē)的各種作業(yè)附件及其備件。在車(chē)身后部?jī)蓚?cè)有兩個(gè)操縱箱，是安裝液壓操縱手柄的空間，可始終處于安全的一側(cè)操縱。 本章小結(jié) 本章主要介紹了 清障車(chē) 的分類(lèi)以及 清障車(chē)工作原理，對(duì)本設(shè)計(jì)中的清障車(chē)進(jìn)行了總體布置，確定了本設(shè)計(jì)所使用的二類(lèi)底盤(pán)的型號(hào)。 第 3 章 清障車(chē)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 基本尺寸參數(shù)的確定 道路清障汽車(chē)與普通專(zhuān)用汽車(chē)一樣，都是在二類(lèi)底盤(pán)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(chē)底盤(pán)尺寸相同，從而保證其整車(chē)性能參數(shù)與原車(chē)基本保持不變。常見(jiàn)二類(lèi)底盤(pán)機(jī)構(gòu)如圖 所示。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 3 .1 常見(jiàn)二類(lèi)底盤(pán) 質(zhì)量參數(shù)的確定 額定裝載質(zhì)量 道路清障汽車(chē) me 是在二類(lèi)地盤(pán)的基礎(chǔ) 上 多加了一套舉升和傾卸裝置，所以其裝載質(zhì)量差不多，而且道路清障汽車(chē)不需要太高的速度 ， 根據(jù)初定額定裝載質(zhì)量為 me =3 000kg，所以 選擇 底盤(pán)最大承載質(zhì)量為 3500kg。 整車(chē)整備質(zhì)量 整車(chē)整備質(zhì)量 m0 是指汽車(chē)完全裝備好的質(zhì)量，包括潤(rùn)滑油、燃料、隨車(chē)工具、備胎等所有裝置的質(zhì)量。參考同類(lèi)普通 專(zhuān)用汽車(chē)的整車(chē)整備質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上在增加裝備質(zhì)量，便可估算道路清障汽車(chē)整車(chē)整備質(zhì)量。 所選 HFC1061k93 車(chē)底盤(pán)的整備質(zhì)量為 5100kg,因?yàn)樵诒敬卧O(shè)計(jì)選用的裝備較多，因此整車(chē)整備質(zhì)量相對(duì)有所增加，取為 m0=5500kg； 總質(zhì)量 總質(zhì)量 ma 的計(jì)算公式為 ： 9 1 9 530 ????? pea mmmm kg （ ） 式中 mp—— 乘員質(zhì)量 （ kg） ，按每人 65kg 計(jì)。 改裝后道路清障汽車(chē)最大軸載質(zhì)量的分配應(yīng)基本接近原車(chē)底盤(pán)軸載要求。又由于車(chē)廂升高的同時(shí)， 其質(zhì)心向后移。 道路清障汽車(chē)副車(chē)架的設(shè)計(jì)與分析 在專(zhuān)用汽車(chē)設(shè)計(jì)時(shí)，為了改善主車(chē)架的承載情況，避免集中載荷。同時(shí)也為了不破壞主車(chē)架的結(jié)構(gòu)，一般多采用副車(chē)架過(guò)渡。 在增加副車(chē)架的同時(shí)，為了避免由于副車(chē)架剛度的急劇變化而引起主車(chē)架上的應(yīng)力集中，所以對(duì)副車(chē)架的形狀、安裝位置及與主車(chē)架的連接方式都有一定要求。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 副車(chē)架的截面形狀及尺寸 專(zhuān)用汽車(chē)副車(chē)架的截面形狀一般和主車(chē)架縱梁的截面形狀相同，多采用如圖 所示的槽形結(jié)構(gòu)，其截面形狀尺寸圖 所示的槽形結(jié)構(gòu)，其截面形狀尺寸取決于專(zhuān)用汽車(chē)的種 類(lèi)及其承受載荷的大小。 圖 副車(chē)架的截面形狀 對(duì)于隨車(chē)運(yùn)輸車(chē)的副車(chē)架來(lái)說(shuō)，在安裝起重裝置的范圍內(nèi)，應(yīng)按如圖 和圖 所示的方式用一塊腹板將副車(chē)架截面封閉起來(lái)，以提高副車(chē)架的抗扭和抗彎能力。 圖 加強(qiáng)后的副車(chē)架截面形狀 圖 加強(qiáng)腹板的位置 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 副車(chē)架的前端形狀及安裝位置 為了避免由于副車(chē)架截面高度尺寸的突然變化而引起主車(chē)架縱梁的應(yīng)力集中，副車(chē)架的前端形狀應(yīng)采用逐步過(guò)渡的方式。例如采用如圖 所示的三種過(guò)渡方式。對(duì)于這三種不同形狀的副車(chē)架前端，在其與主車(chē)架縱梁相接觸的翼面上都加工有局部斜面，其斜面尺寸如圖 （ c）所示。 h0 =1mm 、 l0 =15～ 20mm。 如果加工上