CN101007531A

CN101007531A - 半履带气垫车

Info

Publication number: CN101007531A
Application number: CN 200710036551
Authority: CN
Inventors: 罗哲; 喻凡; 许烁; 杜尚谦; 李彬
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2007-08-01

Abstract

一种半履带气垫车，属于机械工程运载工具领域。本发明中，驱动发动机的输出轴连接涡轮减速器，涡轮减速器通过链轮连接后桥，后桥通过后桥链传动机构连接两个驱动轴，每个驱动轴分别同一个半履带行驶机构相连，半履带行驶机构通过垂直滑道弹簧机构与车体相连，车体底部周围安装折角指形围裙，车体底面与围裙构成气垫室，风机发动机同离心式风机相连，离心式风机出口同气垫室相连，驾驶座布置在车体前部中轴线上，方向盘通过转向系同导向轮相连。本发明既在湿软路面上具有良好的通过性，又可适应硬路面行驶要求。

Description

半履带气垫车

技术领域

本发明涉及一种的是机械工程运载工具技术领域的车辆，具体是一种既在湿软路面上具有良好的通过性、又可适应硬路面行驶要求的半履带气垫车。

背景技术

常规车辆以车轮或履带作为行走机构，在湿软路面上行驶时，存在着下陷深、阻力大、滑转严重，甚至根本无法工作的问题。而全垫升气垫船存在功率消耗过大，转向、制动困难等问题。半履带行走机构是一种较成熟的车辆行走机构，已被应用在拖拉机、大型收割机械和军事车辆上，其承载能力、地面附着等性能优于常规轮胎，机动性能、机构重量等方面优于常规履带，是解决湿软路面大吨位重载运输机械的有效措施之一。半履带气垫车是将气垫技术与半履带行走机构有机结合起来的一种新型混合式气垫车。在湿软路面行驶时，用气垫压力垫升车辆的大部分重量以满足行走机构接地比压低的要求，余留一部分重量由半履带行走机构承担，以产生必要的行驶驱动力。由于这种半履带气垫车半浮于湿软路面上，故可大大提高其在湿软路面的通过性。它还可适应硬路面的行驶要求。

经对现有技术文献的检索发现，中国专利号为：02276647.2，专利名称为：一种气垫车。该专利自述为：“本实用新型涉及一种气垫车，包括传统汽车的发动机和车身，车身内安装有空压机，通过管路连接安装于车身下的气囊，汽车可通过气囊的浮力，在水面行驶。气囊底部由轮式履带进行包裹，轮式履带由很多独立的履带链节通过销轴连接而成，在每个链节的下端装有滚轮，履带两端固定于车身上。轮式履带用于陆地行驶，使汽车具有超强的越野攀爬能力，同时还保护气囊不会被划伤。汽车前进的动力由车身后部安装的螺旋桨来提供。螺旋桨与驱动机构和转向机构传动连接，驱动机构和转向机构又与发动机动力传动轴传动连接。本设计结构简单合理，造价和使用成本比现有类似功能的气垫船和水陆两栖汽车都要低，易于得到普及应用。”该实用新型虽然能在湿软路面上使用，且具有结构简单合理、成本较低的特点，但该车由车后的螺旋桨驱动，功率消耗较大，不适用于湿软路面大吨位重载的工况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有常规车辆在湿软路面上行驶时存在的不足[0]，提供一种设计合理，主要用于湿软路面，兼具常规路面行走功能的半履带气垫车。

本发明是通过以下技术方案实现的。本发明包括：驱动发动机、涡轮减速器、链轮、后桥、后桥链传动机构、驱动轴、半履带行走机构、垂直滑道弹簧机构、车体、风机发动机、离心式风机、围裙、驾驶座、方向盘、转向系、导向轮。驱动发动机的输出轴连接涡轮减速器，涡轮减速器通过链轮连接后桥，后桥通过后桥链传动机构连接两个驱动轴，每个驱动轴分别同一个半履带行走机构相连；半履带行走机构通过垂直滑道弹簧机构与车体相连；车体底部周围安装围裙，车体底面与围裙构成气垫室，风机发动机同离心式风机相连，离心式风机出口同气垫室相通；驾驶座布置在车体前部中轴线上；方向盘通过转向系同导向轮相连。

所述的半履带比常规履带短，约为车长的1/2，只承担驱动功能，不承担转向功能。

所述的垂直滑道弹簧机构可自动调节，确保在任何载荷和垫升飞高下半履带都始终能与地面有效接触；在特殊地面条件或特殊工况下锁死，则车体与半履带行走机构连为一体；垂直滑道弹簧机构可以采用中国专利公开号为CN1709731中所述的垂直滑道弹簧机构。

所述的围裙采用折角指形围裙，由彼此独立的围裙指组成，围裙指一个紧挨一个地固定在车体的硬质周边上；采用独立的围裙指的优点在于提高了整个围裙的柔性，使围裙下缘对地面具有良好的仿形性，且制造简单，维修方便；围裙指的结构参数主要包括指边倾角β、指前倾角α、指内倾角Φ、折边垂直高度H₁和H₂、以及指宽B；指边倾角β的大小影响在气垫压力作用下指的成形状况，一般取90°＜β＜110°；指前倾角α的大小影响气垫车行驶过程中产生倾斜时气垫形心的移动量大小；α越小，车辆倾斜时，气垫形心的移动量越大，由此产生的复原力矩越大，因而车辆的行驶稳定性越好，这正是折角形围裙指的突出优点之一；但α也不能太小，太小则在车辆的同样外形尺寸下使气垫面积缩小；一般取α≈45°；指内倾角Φ的大小影响指的内牵引点位置和受力状态，同指的成形稳定性有关，一般取Φ≈90°；指折边的垂直高度H₁和H₂的大小主要与车辆硬质构件的离地间隙要求有关，离地间隙过小影响车辆的越障能力，过大则使围裙指尺度增大，牵引点作用力增加，影响使用寿命；指宽B影响围裙系统的整体柔性和对地面的仿形效果，B值越小，柔性和仿形效果越好，因而围裙被局部障碍顶起后所造成的泄漏量越小；因此，为了适应软地面地表的复杂状况，指宽B的取值不应图制造和安装的方便而过大。

所述的导向轮只承担较小的载荷，主要起转向作用。

与常规车辆相比，本发明具有良好的湿软路面通过性；与气垫船相比，本发明具有良好的制动性能和加速性能，并能减少功率消耗；与以前各种形式的气垫车相比，本发明可以根据路面状况，通过改变风机转速调节气垫压强，在保证正常行驶状态的前提下，使功耗得以优化。

附图说明

图1是半履带气垫车整车结构图；

图2是半履带气垫车围裙指结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1，本实施例包括：驱动发动机1、涡轮减速器2、链轮3、后桥4、后桥链传动机构5、驱动轴6、半履带行走机构7、垂直滑道弹簧机构8、车体9、风机发动机10、离心式风机11、围裙12、驾驶座13、方向盘14、转向系15、导向轮16。

驱动发动机1通过涡轮减速器2、链轮3、后桥4、后桥链传动机构5和驱动轴6，同半履带行走机构7相连，为半履带气垫车提供驱动力；半履带行走机构7安装在车体9后部，其半履带长度约为车长的一半。垂直滑道弹簧机构8用于实现半履带行走机构7与车体9的连接，实现两者之间垂直载荷和水平载荷的相互传递，并在特殊地面条件或特殊工况下锁死，有助于提高半履带气垫车的工作性能和工作效率。风机发动机10连接离心式风机11，离心式风机11风机出口直接与车体9底面及周边围裙12构成的气垫室相通。驾驶座13布置在车体9前部中轴线上。方向盘14通过转向系15连接导向轮16实现转向。

所述的半履带行走机构7采用现有技术，包括半履带、驱动轮、从动轮、限位装置、机架等。

参见图2，所述围裙12为折角指形围裙，由彼此独立的围裙指17组成。围裙指17的上折边具有开式气囊的作用，有利于成形；下周边起到直角形围裙指的作用，空气从气垫室直接馈入指内。折角形围裙具有结构简单、通气效率高、拆装方便的特点。围裙指结构参数对车辆性能的影响如下：指边倾角β的大小影响在气垫压力作用下指的成形情况；指前倾角α的大小影响气垫车行驶过程中产生倾斜时气垫形心的移动量大小；指内倾角Φ的大小影响指的内牵引点位置和受力状态，和指的成形稳定性有关；折边垂直高度H₁和H₂的大小主要与车辆硬质构件的离地间隙要求有关；指宽B影响围裙系统的整体柔性和对地面的仿形效果。

本实施例工作过程如下：驾驶员坐在驾驶座13上，操纵该半履带气垫车，实现推进和转向。当启动驱动发动机后，通过涡轮减速器2、链轮3、后桥4、后桥链传动机构5、驱动轴6等一系列机构的传动，驱动半履带行走机构7，使车辆前进。当启动风机发动机10后，风机发动机10带动离心式风机11工作，压缩空气经风机11出口进入车体9底面及周边围裙12构成的气垫室，压缩空气从气垫室馈入围裙指17内，使围裙指17成形；压缩空气从围裙指之间的缝隙及围裙同路面的微小间隙泄漏，这样在车底部形成了举升气垫，以承担部分车辆载荷。驾驶员可根据不同的路面状况，通过调节风机11转速控制气垫压强，在保证车辆正常行驶状态的前提下，使功耗得以优化。例如：在通过湿软路面时，适当加大风机11转速，则增大了气垫压强，减小了半履带行走机构7的接地压强，使半履带行走机构7不至于下陷过大，保证了气垫车能够正常行驶；在通过硬路面时，适当减小风机11转速，则减小了气垫压强，增加了半履带行走机构7的接地压强，减小了总功耗。转向时，驾驶员操纵方向盘14，经过转向系15的传动，带动导向轮16实现转向。

Claims

1、一种半履带气垫车，包括：驱动发动机、涡轮减速器、链轮、后桥、后桥链传动机构、驱动轴、半履带行走机构、垂直滑道弹簧机构、车体、风机发动机、离心式风机、围裙、驾驶座、方向盘、转向系、导向轮，其特征在于，驱动发动机的输出轴连接涡轮减速器，涡轮减速器通过链轮连接后桥，后桥通过后桥链传动机构连接两个驱动轴，每个驱动轴分别同一个半履带行走机构相连，半履带行走机构通过垂直滑道弹簧机构与车体相连，车体底部周围安装折角指形围裙，车体底面与围裙构成气垫室，风机发动机同离心式风机相连，离心式风机出口同气垫室相连，驾驶座布置在车体前部中轴线上，方向盘通过转向系同导向轮相连。

2、根据权利要求1所述的半履带气垫车，其特征是，所述的半履带行走机构中的半履带，为车长的1/2。

3、根据权利要求1所述的半履带气垫车，其特征是，所述的围裙，为折角指形围裙，由彼此独立的围裙指组成，围裙指一个紧挨一个地固定在车体的周边上。

4、根据权利要求3所述的半履带气垫车，其特征是，所述的围裙指，其指边倾角β取90°＜β＜110°。

5、根据权利要求3或4所述的半履带气垫车，其特征是，所述的围裙指，其指前倾角α取α≈45°。

6、根据权利要求3或4所述的半履带气垫车，其特征是，所述的围裙指，其指内倾角Φ取Φ≈90°。