全地形车关键技术研究

谢观福+等

摘 要：全地形车的最大特点是可以在普通车辆难以机动的地形上行走自如，包括沙漠、雪地、沼泽、公路及内陆江河、湖泊、水路等地形。具体介绍了全地形底盘的传动、行走、悬挂、转向、俯仰、水中驱动等相关技术。

关键词：全地形车；动力系统；传动系统；铰接转向技术

中图分类号：U489 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.088

1 全地形车概述

全地形车最早出现于瑞典、苏联等少数几个位于北半球的国家，最大的特点是可以在普通车辆难以机动的地形上行走自如，具有良好的陆上、水上机动性能，适应力强，可在极端天气环境中使用。

2 全地形车的整体结构

全地形车由前、后两车体铰接组成，前车为驾驶和动力车，后车为运输车，前、后两车都有驱动力。如图1所示，该车主要由发动机、变速箱、分动箱、驱动桥、车架、车厢、履带行走系统、绞接转向系统、水中驱动系统、操纵驾驶系统、仪表电器系统、液压系统等部分组成。其中，全地形底盘车的核心和特有部件主要为动力及传动系统、行走及悬挂系统、转向及俯仰系统和水中驱动系统。

1—动力及传动系统；2—转向及俯仰系统；3—行走及悬挂系统；4—水中驱动系统

图1 全地形车整体结构简图

3 动力及传动系统介绍

全地形车主要采用全液压传动和液力机械传动两种传动技术。动力及传动系统布置如图2所示，主要由变速箱、分动器、前后驱动桥、传动轴等组成。液力机械式传动系统具有传动效率高、质量稳定等优点。

1—前驱动桥；2—分动箱；3—变速箱；4—发动机；5—传动轴；6—后驱动桥

图2 动力及传动系统布置简图

4 行走及悬挂技术介绍

全地形车需能在复杂路面上快速行驶，越野速度不低于60 km/h。为了减轻地面对设备的震动，提高驾驶舒适性，采用了橡胶扭簧弹性减震、橡胶履带行走系统二级减震系统，行走架和机体采用板簧连接，支重轮和行走架采用橡胶扭簧减震。减震系统不但要将冲击能量吸收掉，还需传递整机重量，受力情况复杂。

履带行走系统主要包括驱动轮、减震器、支重轮、扭杆弹簧、拖带轮、履带、涨紧轮等。履带式行驶系统的特点为支撑面积大，接地比压小，具有较强的通过性，能在山地、雪地、沼泽地、沙漠等复杂地形上行走。

5 转向及俯仰系统技术介绍

转向系统由转向操作系统、转向液压系统、转向铰接机构组成，主要实现装备的转向、车体的俯仰通过功能。

5.1 转向功能

前后车体通过铰接装置连接，当驾驶员操纵方向盘时，依靠转向液压系统，使转向油缸推拉，液压系统使左油缸压缩，右油缸伸出，使前后铰接的两车形成一定的夹角，实现铰接转向，如图3所示。

5.2 俯仰功能

图3 铰接结构图 图4 俯仰系统装置

俯仰系统装置主要由前车车体、铰接装置、俯仰油缸、后车车体组成。俯仰油缸在前车与铰接机构上都布置有铰接点，铰接机构又与后车连接，使前、后车与铰接装置连为一体。当俯仰缸活塞收缩时，前车车体以前车后接地点为俯仰中心转动，前车可上翘一定角度，实现垂直越障，如图4所示。

6 水中驱动技术介绍

全地形车水中驱动采用螺旋桨推进器，可获得10～15 km/h的浮渡速度。该方案主要有传动效率比较高、螺旋桨推进器能适应水中有杂物的工况这两个优点。单道管螺旋桨推进器如图5所示。

1—驱动马达；2—水流导管；3—螺旋桨

图5 单道管螺旋桨推进器简图

7 结束语

全地形车通过采用双车体结构、前后驱动传动技术、铰接转向技术、扭簧悬挂行走技术、水中驱动技术等非常有特色和先进的特种车辆技术，实现了车辆的工况高适应性。全地形车技术应用非常广，可以推广到工程车辆、救援装备等领域。新兴移山（天津）重工有限公司是一个历史悠久的工程机械、特装装备设计制造企业，通过全地形技术的研究，现已研制出了高机动工程机械、高机动抢险救援车。

〔编辑：王霞〕