肖卫卫 冯文明 肖几何 罗端华 王建宇 江秦
摘要:针对以新一代中高机底盘为运载平台的大型特种炊事车,详细论述和分析了其总体设计、内外布局、底盘改装、厢体结构、控制系统、电气系统、供排水系统、油路系统等方面的设计思路和实施方案,并对整车的主要性能进行了校核。通过校核和实际试验验证表明,该炊事车功能完备、性能优良,能够满足使用要求。
关键词:新一代中高机底盘;炊事车总体设计
本文介绍的炊事车采用新一代中高机底盘作为运载系统,具有高机动性的优点。文中对该炊事车的设计进行了详细的分析和论述,并对整车的性能进行了校核,可为相关车辆的研制和集成提供技术参考。
总体方案设计
整车由底盘(CTM132型二类底盘,驾驶室配置空调、暖风)、4.7米车厢、作业设备(包括主食加工设备、副食加工设备、配套加工设备、炊事附属设备)、控制系统、电气系统、供排水系统、油路系统、低温加热系统及附件等组成。
经过改装后,整车外形尺寸(长×宽×高):7905mm×2550mm×3370mm(舱顶烟囱拆除),满足公路、铁路、水路运输要求。
布局设计
外部布局
炊事车舱体前部设置一个附件箱,舱体左侧依次设有蒸箱维修门、活动推拉窗、分发门、通风口、活动推拉窗。舱体右侧依次设有蒸箱维修门、侧门、通风口、活动推拉窗。顶部设有换气扇、天窗以及烟囱。车后居中设置一个舱体,左下角设有一个电源口,左右对称各安装一个登车梯。副车架下方安装调平支腿、电缆线及燃油加热器箱。
整车外部布局如下图所示。
水箱布置在车厢的前壁,舱内前部设置一个主食加工设备,中部左右各设置一个双联副食加工设备,左侧后部为一个调理台和一个储物柜。调理台下方安装有和面设备。左侧上部依次设置有吊柜、排排油烟设备、配电柜。右侧后部为一个水池工作台和储物柜,水池工作台下方为油箱、水泵和管路等。储物柜下方设有切菜机。右侧上部依次设置有吊柜、排排油烟设备、吊柜。舱内顶部设置换气扇、天窗、照明灯、摄像头等。
内部布局如下图所示。
CTM132型底盘为新一代中型高机动越野底盘,该底盘为全时全驱越野车,装有电控共轨柴油机、九档机械自动变速器、双横臂独立悬架、与主减速器集成的单速分动器。
装载平台与底盘连接可靠,所有均按底盘生产厂家提供的改装手册中的要求进行设计,依照相关标准生产,保证车辆使用的安全可靠性。整车改装完成后不影响底盘的机动性能与可靠性指标。
车厢设计
4.7米削角厢体,采用厢式方舱大板结构,外形尺寸 (长×宽×高) (长)× (宽)× (高)mm。整个厢体通过包边、包角将多块骨架壁板拼接成形。厢体壁板采用复合夹心板结构,板片采用加筋复合大板制作技术,板片骨架主要由优质钢方管焊接而成,外蒙皮材料为防锈铝板,内蒙板采用拉丝不锈钢板制作,板片中间填充硬质聚氨脂泡沫,采用成熟可靠的熱压成型工艺粘接成形,具有很好的平面度和强度。外表面平整美观。
控制系统
舱内设置综合控制箱,具有供配电控制、主副食加工设备控制、及辅助设备控制、监测功能。
供配电控制主要实现市电、自发电、逆变电自由切换及连锁功能,同时具备照明灯、防空灯、应急灯控制功能,配电箱控制面板配有7英寸宽温型触摸式显示器,具有电压、频率、电流及功率实时显示及电源输入状态显示功能;
主副食加工设备具有手动、自动作业功能,能够智能选择加工设备位号、工作模式,可设置作业时间,启动后自动打开蒸汽阀门,具有实时监测蒸箱、炖锅压力、故障报警及连锁功能,结束作业后具有声音提醒功能并自动切断工作电源。
可对水箱水位、油箱油量、舱内温度、湿度等参数进行监控及自动告警,具备行车监控功能,可在方舱内或驾驶室内进行炊事操作及设备运行状态监控。
电气系统
供配电系统为满足野战条件下热食(含主食和副食)制作、净菜半成品加工和储存,遂行热食机动伴随保障和支援保障任务的供电要求,设有市电、底盘自发电及底盘硅发加逆变电源三种供电方式。
车载设备全部选用交流220V/50H电源供电体制。
电气系统主要由电源口、8kw底盘自发电系统、底盘硅发、逆变电源、综合控制箱、电源输出转接板、电源电缆等组成。
电气系统的原理如下图所示:
供排水系统
水路系统由水箱、水泵、水管、水龙头及阀门等组成。水管采用25mm不锈钢水管,阀门采用球阀结构。整车进水口布置在车厢后部,设 有快速接头,水路系统的主要功能:一是方便、快捷的吸入其它装备为炊事车提供的炊事用水;二是将水箱的的储水科学合理的分配给各个用水设备;三是在冬季将整车所有设备和管路中的存水排空。
油路系统
油路系统主要功能:一是方便、快捷的吸入其它装备为炊事车提供的炊事用油;二是将油箱的炊事用油进行过滤,并科学合理的分配给各个用油设备。
油路系统由车内油箱、多级滤芯器、油泵和管路组成。车内油箱可储存 103L 油。
整车性能校核
根据炊事车的总体设计方案,可以计算出炊事车的总重量为G总=15560kg,底盘最大允许总质量16400 kg,符合底盘的承载要求。
稳定性校核
(a)横向稳定性校核
根据GB7258-2004的规定:“车辆在空载、静态状态下,向左侧和右侧倾斜的最大侧倾稳定角不得小于30°”。
侧倾稳定角θ按下式计算
其中,B为两后轮轮距,H为质心高度,C为质心偏离程度。
(b)纵向稳定性校核
根据GB7258-2004的规定:“机动车在空载和满载状态下,转向轴轴荷(或转向轮轮荷)与该车整备质量和最大允许总质量的比值不允许小于20%。”
经计算,横向、纵向稳定性满足要求。
结语
该特种炊事车经过全面的试验验证,各项指标均达到技术要求。具备操作简单便捷,一体化集中控制,空间布局合理,炊事设备齐备,烹饪手段丰富多样,机动性好,能适用高海拔、严寒高温等极端自然环境,功能性能优良而全面等特点,是目前国内领先的大型特种后勤保障装备。