CN109017178A - 一种履带式两栖自行舟桥底盘 - Google Patents

一种履带式两栖自行舟桥底盘 Download PDF

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王永勤
周中锋
高拯国
廖长兵
文爱明
刘卫军
楚浩
陈建华
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Abstract

本发明公布了一种履带式两栖自行舟桥底盘，它包括浮体式车身，多特性输出动力单元，分布式传动系统；所述分布式传动系统包括发动机，发动机的动力输出端连接分动箱，分动箱的动力输出端分别设置有前传动轴和水上传动轴；所述前传动轴连接变速箱，变速箱连接侧传动轴，侧传动轴上设置有主动轮，主动轮设置在浮体式车身底部两侧；同一侧的所述主动轮之间设置履带；所述水上传动轴连接后传动轴，后传动轴连接喷水推进器；所述喷水推进器设置在浮体式车身尾端；所述水上传动轴上设置有制动器。本发明通过采用浮体式车身结构，多特性输出动力单元，分布式传动系统布局，实现舟桥的快速机动、灵活多样的伴随保障能力。

Description

一种履带式两栖自行舟桥底盘
技术领域
本发明属于自行舟桥技术领域，具体为一种履带式两栖自行舟桥底盘。
背景技术
目前，世界上的自行舟桥多采用轮式车辆底盘，而轮式底盘存在越野通过性能差的缺点；大多数轮式底盘不具备两栖作业能力，仅能作为陆上载具将舟桥运至作业地点，功能相对单一；部分轮式底盘具备两栖能力，但是其水上通过气囊获取浮力，其充气/收折时间较长，影响了作业效率。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题，提供一种履带式两栖自行舟桥底盘，本发明通过采用浮体式车身结构，多特性输出动力单元，分布式传动系统布局，实现舟桥的快速机动、灵活多样的伴随保障能力。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种履带式两栖自行舟桥底盘，它包括浮体式车身，多特性输出动力单元，分布式传动系统；所述分布式传动系统包括发动机，发动机的动力输出端连接分动箱，分动箱的动力输出端分别设置有前传动轴和水上传动轴；所述前传动轴连接变速箱，变速箱连接侧传动轴，侧传动轴上设置有主动轮，主动轮设置在浮体式车身底部两侧；同一侧的所述主动轮之间设置履带；所述水上传动轴连接后传动轴，后传动轴连接喷水推进器；所述喷水推进器设置在浮体式车身尾端；所述水上传动轴上设置有制动器。
进一步的，所述浮体式车身上部为桁架结构，桁架结构外部包裹有非承载蒙皮；所述浮体式车身下部采用装甲钢板承载结构。
进一步的，所述多特性输出动力单元采用单一动力装置，通过电控转换实现多特性进一步的，所述喷水推进器设置有两个，相互平行设置在浮体式车身尾端。
进一步的，所述喷水推进器包括喷管，喷管尾端设置有与浮体式车身平行的水门，水门侧边设置有侧喷水道；所述侧喷水道的出口朝向浮体式车身侧后方。
进一步的，所述浮体式车身包括动力舱，动力舱前端设置陆上传动舱，后端设置水上传动舱；所述发动机、分动箱、水上传动轴、制动器均设置有动力舱内；所述后传动轴、喷水推进器设置有水上传动舱内；所述前传动轴、变速箱、侧传动轴设置在陆上传动舱内。
本发明的有益效果：
该底盘采用两栖设计，陆上采用履带式行走装置，水上采用喷水推进装置。而陆上动力特性与水上动力存在着明显的差异。为此通过对发动机的调教，内置两种功率模式，两种模式分别对应陆上和水上两种不同的驱动特性，从而实现单一动力装置（发动机）下的多特性输出。
该底盘为水陆两栖底盘，陆上采用履带行走，水上采用喷水推进器推进，由一台V12柴油发动机提供动力，由分动箱根据工况将动力按功率需求分配给陆上推进、水上推进及辅助系统。该底盘采用发动机中置，陆上传动前置、水上传动后置的分布式传动系统布局。
该底盘采用喷水推进器实现水上驱动，在喷水推进器尾部设计了侧喷水道和水门，驾驶过程中通过左右水门的开、闭，实现车辆的转向和倒航。其结构简单可靠。
附图说明
图1是本发明的浮体式车身结构图；
图2是本发明的多特性动力输出中的功率输出曲线图；
图3是本发明的多特性动力输出中的转矩输出曲线图；
图4是本发明的分布式传动系统布置图；
图5是本发明的喷水推进器俯视结构示意图。
图中：1、主动轮；2、侧传动轴；3、变速箱；4、前传动轴；6、分动箱；7、发动机；8、水上传动轴；9、制动器；11、后传动轴；12、喷水推进器；13、非承载蒙皮；14、桁架结构；15、装甲钢板承载结构；16、驾驶舱；17、陆上传动舱；18、动力舱；19、水上传动舱；121、喷管；122、水门；123、侧喷水道。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
如图1-图5所示，本发明的具体结构为：一种履带式两栖自行舟桥底盘，它包括浮体式车身，多特性输出动力单元，分布式传动系统；所述分布式传动系统包括发动机7，发动机7的动力输出端连接分动箱6，分动箱6的动力输出端分别设置有前传动轴4和水上传动轴8；所述前传动轴4连接变速箱3，变速箱3连接侧传动轴2，侧传动轴2上设置有主动轮1，主动轮1设置在浮体式车身底部两侧；同一侧的所述主动轮1之间设置履带；所述水上传动轴8连接后传动轴11，后传动轴11连接喷水推进器12；所述喷水推进器12设置在浮体式车身尾端；所述水上传动轴8上设置有制动器9。
优选的，所述浮体式车身上部为桁架结构14，桁架结构14外部包裹有非承载蒙皮13；所述浮体式车身下部采用装甲钢板承载结构15。
优选的，所述多特性输出动力单元采用单一动力装置，通过电控转换实现多特性优选的，所述喷水推进器12设置有两个，相互平行设置在浮体式车身尾端。
优选的，所述喷水推进器12包括喷管121，喷管121尾端设置有水门122，水门122侧边设置有侧喷水道123；所述侧喷水道123的出口朝向浮体式车身侧后方。
优选的，所述浮体式车身包括动力舱18，动力舱18前端设置陆上传动舱17，后端设置水上传动舱19；所述发动机7、分动箱6、水上传动轴8、制动器9均设置有动力舱18内；所述后传动轴11、喷水推进器12设置有水上传动舱19内；所述前传动轴4、变速箱3、侧传动轴2设置在陆上传动舱17内。
本发明设计原理：
1 浮体式车身设计
如图1所示，该底盘采用桁架+蒙皮式整体箱式车身设计，车身的上部采用内部桁架结构设计，外部采用薄钢板覆盖，焊接形成浮体。采用高强度钢材，在保证车体刚强度的同时，减轻车体重量，从而提高了底盘的浮力储备能力，无需增加其他浮力设备（如气囊）。对于承载大、冲击强的车体下部采用承载式车身设计。同时，采用高强度装甲钢板提高车体下部的承载能力。从而形成了承载和非承载车身相结合的混合式车身设计。
2 多特性输出动力单元
根据陆上驱动和水上驱动的动力需求特性，对发动机的输出功率和输出扭矩进行分别调教，形成陆上和水上两种工况下的发动机输出特性曲线。使用时，发动机电控程序更具当前的工况选择自动切换相应的工作模式，按设定的输出特性提供动力，从而实现单一动力装置（发动机）下的多特性输出。（见图2-3）
3 分布式传动系统
该底盘传动系统布局如图4所示。车辆分为启动工况、陆上工况、水陆工况、水上工况四种工况模式。发动机7动力输出至分动箱6，分动箱根据车辆工况将动力分配至相应的驱动系统。当车辆处于启动工况时，分动箱6仅将动力传递给辅助系统，水、陆驱动系统均不工作；当工况为陆上工况时，分动箱6通过前传动轴4将动力传递给变速箱3，变速箱3通过侧传动轴2将动力传递给侧减速箱及主动轮1，驱动履带实现陆上行走。同时制动器9将水上传动轴8制动，以防止喷水推进器12由于分动箱6的水上离合器带排而转动；当工况为水陆工况时，分动箱6通过前传动轴4、水上传动轴8和后传动轴11将动力同时传递给变速箱3和喷水推进器12，实现陆上和水上同时驱动；当工况为水上工况时，分动箱6通过传动轴8和后传动轴11将动力传递给喷水推进器12，实现水上驱动。
4 水门操纵水上航行控制系统
该底盘采用两台喷水推进器12进行水上推进，对称布置于车体后部，如图5所示，为了实现车辆水上航行时的转向和倒航，设计了水门122和侧喷水道123。当驾驶员通过电液系统操作两个水门均打开时，两个喷水推进器12喷射出来的水流经尾喷管121向后喷射，车辆活动向正前方的推力，车辆直驶；
当驾驶员通过电液系统操作两个水门均关闭时，两个喷水推进器12喷射出来的水流经侧喷水道123向侧前方喷射，车辆活动向正前方的推力，车辆直驶；当驾驶员通过电液系统操作左水门关闭、右水门打开时，两个喷水推进器12喷射出来的水流经左侧喷水道和右尾喷管喷射，对车辆产生一个向左旋转的扭矩，实现车辆左转向。反之则车辆右转向。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种履带式两栖自行舟桥底盘，其特征在于，它包括浮体式车身，多特性输出动力单元，分布式传动系统；所述分布式传动系统包括发动机（7），发动机（7）的动力输出端连接分动箱（6），分动箱（6）的动力输出端分别设置有前传动轴（4）和水上传动轴（8）；所述前传动轴（4）连接变速箱（3），变速箱（3）连接侧传动轴（2），侧传动轴（2）上设置有主动轮（1），主动轮（1）设置在浮体式车身底部两侧；同一侧的所述主动轮（1）之间设置履带；所述水上传动轴（8）连接后传动轴（11），后传动轴（11）连接喷水推进器（12）；所述喷水推进器（12）设置在浮体式车身尾端；所述水上传动轴（8）上设置有制动器（9）。
2.根据权利要求1所述的一种履带式两栖自行舟桥底盘，其特征在于，所述浮体式车身上部为桁架结构（14），桁架结构（14）外部包裹有非承载蒙皮（13）；所述浮体式车身下部采用装甲钢板承载结构（15）。
3.根据权利要求1所述的一种履带式两栖自行舟桥底盘，其特征在于，所述多特性输出动力单元采用单一动力装置，通过电控转换实现多特性输出。
4.根据权利要求1所述的一种履带式两栖自行舟桥底盘，其特征在于，所述喷水推进器（12）设置有两个，相互平行设置在浮体式车身尾端。
5.根据权利要求4所述的一种履带式两栖自行舟桥底盘，其特征在于，所述喷水推进器（12）包括喷管（121），喷管（121）尾端设置有与浮体式车身平行的水门（122），水门（122）侧边设置有侧喷水道（123）；所述侧喷水道（123）的出口朝向浮体式车身侧后方。
6.根据权利要求5所述的一种履带式两栖自行舟桥底盘，其特征在于，所述浮体式车身包括动力舱（18），动力舱（18）前端设置陆上传动舱（17），后端设置水上传动舱（19）；所述发动机（7）、分动箱（6）、水上传动轴（8）、制动器（9）均设置有动力舱（18）内；所述后传动轴（11）、喷水推进器（12）设置有水上传动舱（19）内；所述前传动轴（4）、变速箱（3）、侧传动轴（2）设置在陆上传动舱（17）内。
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