CN111559211A - 两栖轮式车辆水上减阻机构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水陆两栖轮式车辆技术领域，具体涉及一种两栖轮式车辆水上减阻机构。该机构包括电机、密封空腔、齿轮、齿条、滑板、导向机构、密封垫。密封空腔置于车体内轮舱前端，开口一端通向车体轮舱，电机正反转可使滑板伸出密封空腔外和收回。滑板伸出密封空腔后，可以补全水动力流线车体外形。本发明解决了两栖轮式车辆水上航行时，特别是高速航行时，由于轮舱存在而造成的车体外形水动力流线不完整的问题。两栖轮式车辆水上航行时，车轮可以提升到车底平面之上，但轮舱部分车体空缺，水上航行时将产生较大的阻力，很难达到水上滑行状态。本发明可补全水上工况时车体轮舱底部空缺的流线外形，大幅降低两栖轮式车辆水上航行阻力，提高水上航速。
Description
技术领域
本发明属于水陆两栖轮式车辆技术领域，具体涉及一种两栖轮式车辆水上减阻机构。
背景技术
由于受车辆重量、外形尺寸、动力等因素制约，车辆下水后航行速度很难提升。研究车辆水上减阻技术，提升车辆特别是战斗车辆水上航速，意义重大。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何降低两栖轮式车辆水上航行阻力。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种两栖轮式车辆水上减阻机构，其设置在轮舱部分处，其包括：电机1、齿轮5、滑板6、齿条7、密封空腔8；
所述密封空腔8安装在车体内，滑板6置于密封空腔8内，电机1驱动的齿轮5推动安装在滑板6上的齿条7，使滑板6伸出或收入密封空腔8，滑板6滑出后，当成车体外形的一部分，起到减少车辆水上阻力的作用；
所述密闭空腔8除开口端通向车体外侧，可使滑板6伸出外，其余全密封，用于防止水进入车体内。
其中，所述机构还包括：电机安装板2、限位块9；
所述齿条7安装固定在滑板6上，所述限位块9安装在滑板6上，所述滑板6安装于密封空腔8之内，电机1通过电机安装板2固定在密封空腔8上，电机1轴端伸入密封空腔8内，所述齿轮5安装固定在电机1输出轴上，齿轮5与齿条7啮合，电机1转动通过齿轮5、齿条7传动，带动滑板6移动。
其中，所述机构还包括：所述电机1设置为可正反转，使得滑板6作伸出密封空腔8外或收回的往复运动。
其中，所述滑板6设置为与车底平面平行安装，滑板6伸出密封空腔8后，可以补全轮舱部分处车体底部水动力流线外形。
其中，所述机构还设有导向机构4；
所述导向机构4用于保证滑板6沿着设定的路径伸出到指定的位置。
其中，所述限位块9安装在齿条7尾端，当齿轮5推动齿条7运行，滑板6到达指定位置时，齿条7末端的限位块9卡住齿轮5旋转，阻止滑板6继续伸出，防止滑板6完全从密封空腔8内滑出，脱离掉落。
其中，所述机构还设有锁紧机构10；所述锁紧机构10为卡销结构，采用断电锁紧方式，用于在滑板6收入密封空腔8内后，保持滑板6位置牢固稳定，不随车辆颠簸脱落错位。
其中，所述机构还设有挡泥板11；所述挡泥板11采用铰链结构，具有一定刚度，用于在车辆转陆上工况时，滑板6收入密封空腔8内后，挡在密封空腔8开口处，防止泥水沙土进入密封空腔8内；车辆转水上工况时，滑板6滑出时，挡泥板11自动打开。
其中，所述电机1、锁紧机构10的电源特性适合车载直流电源，DC12～28V，具有防水特性，密封等级达到IP68。
其中，所述密封空腔8外轮廓适应车体流线外形；
所述电机安装板2与密封空腔8之间设置密封垫3；电机安装板2通过固定螺栓固定在密封空腔8上；
所述密封空腔8、滑板6、齿轮5、齿条7、电机安装板2、密封垫3、导向机构4、限位块9、锁紧机构10挡泥板11固定螺栓所采用的材料均能耐长时间海水浸泡腐蚀。
(三)有益效果
两栖轮式车辆水上航行时，车轮可以提升到车底面之上以减少水上阻力，但轮舱部分车体空缺，破坏了车体整体划水流线，水上航行时将产生较大的阻力，很难达到水上滑行状态。由此提出车辆水上航行时，设计补全车体轮舱底部整体流线外形的机构，可大幅降低两栖轮式车辆水上航行阻力，提高车辆水上航速。
与现有技术相比较，本发明提供一种两栖轮式车辆水上减阻机构，内藏式滑板机构，可以在车轮提升后，滑板移出，补全车体轮舱底部流线外形。陆上行驶时可收回，不影响陆地行驶。
以4轮车为例，试验数据表明，相同的车体流线外形，把2个后轮舱底部补全，阻力峰值可降低15％～20％。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是本发明滑板结构示意图。
图3是本发明导向机构结构示意图。
图4是本发明锁紧机构结构示意图。
图5是本发明密闭空腔结构示意图。
图6为本发明两种工况下的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决现有技术问题，本发明提供一种两栖轮式车辆水上减阻机构，其设置在轮舱部分处，如图1-图6所示，其包括：电机1、齿轮5、滑板6、齿条7、密封空腔8；
所述密封空腔8安装在车体内，或与车体内相通，滑板6置于密封空腔8内，电机1驱动的齿轮5推动安装在滑板6上的齿条7，使滑板6伸出或收入密封空腔8，滑板6滑出后，当成车体外形的一部分，起到减少车辆水上阻力的作用；
所述密闭空腔8除开口端通向车体外侧，可使滑板6伸出外，其余全密封，用于防止水进入车体内。
其中，所述机构还包括：电机安装板2、限位块9；
所述齿条7安装固定在滑板6上，所述限位块9安装在滑板6上，所述滑板6安装于密封空腔8之内，电机1通过电机安装板2固定在密封空腔8上，电机1轴端伸入密封空腔8内，所述齿轮5安装固定在电机1输出轴上，齿轮5与齿条7啮合，电机1转动通过齿轮5、齿条7传动，带动滑板6移动。
其中，所述机构还包括：所述电机1设置为可正反转，使得滑板6作伸出密封空腔8外或收回的往复运动。
其中，所述滑板6设置为与车底平面平行安装，滑板6伸出密封空腔8后，可以补全轮舱部分处车体底部水动力流线外形。
其中，所述机构还设有导向机构4；
所述导向机构4用于保证滑板6沿着设定的路径伸出到指定的位置。
其中，所述限位块9安装在齿条7尾端，当齿轮5推动齿条7运行，滑板6到达指定位置时，齿条7末端的限位块9卡住齿轮5旋转，阻止滑板6继续伸出，防止滑板6完全从密封空腔8内滑出，脱离掉落。
其中，所述机构还设有锁紧机构10；所述锁紧机构10为卡销结构，采用断电锁紧方式，用于在滑板6收入密封空腔8内后，保持滑板6位置牢固稳定，不随车辆颠簸脱落错位。
其中，所述机构还设有挡泥板11；所述挡泥板11采用铰链结构，具有一定刚度，用于在车辆转陆上工况时，滑板6收入密封空腔8内后，挡在密封空腔8开口处，防止泥水沙土进入密封空腔8内；车辆转水上工况时，滑板6滑出时，挡泥板11自动打开。
其中，所述电机1、锁紧机构10的电源特性适合车载直流电源，DC12～28V，具有防水特性，密封等级达到IP68。
其中，所述密封空腔8外轮廓适应车体流线外形；
所述电机安装板2与密封空腔8之间设置密封垫3；电机安装板2通过固定螺栓固定在密封空腔8上；
所述密封空腔8、滑板6、齿轮5、齿条7、电机安装板2、密封垫3、导向机构4、限位块9、锁紧机构10挡泥板11固定螺栓所采用的材料均能耐长时间海水浸泡腐蚀。
实施例1
本实施例密封空腔8安装在车内贴近轮舱处，与车底平面平行，开口端通向轮舱，滑板6伸出密封空腔8后，所处的位置可以补全车体轮舱底面的水动力流线外形。
导向机构4与密封空腔8间应焊接完好，密封螺堵应用密封胶拧紧，气密性试验不能有渗漏。沿滑板6长度方向应每隔一段距离安装一个导向机构4，防止滑板6在重力作用下，或水阻力下偏离轨迹运行或卡死。
滑板6完全伸出后，应在车上设置定位卡紧机构，使滑板6不会因为水流的作用力发生变形、错位或脱落。
电机1选用防水电机1，电机1与密闭空腔间安装面采用密封垫3密封，轴采用唇型密封圈密封。
挡泥板11安装在密封空腔8开口处上方，在车辆转陆上工况时，滑板6收入密封空腔8内后，挡在密封空腔8开口处，防止泥水沙土进入密封空腔8内；车辆转水上工况，滑板6滑出时，滑板6可轻易推开挡泥板11。
滑板6收进密封空腔8内后，相当于车辆进入陆上模式，锁紧机构10断电，卡销插入滑板6上对应位置的孔内，并与密封空腔8外壳连到一起，可保持滑板6位置牢固稳定，不随车辆颠簸脱落错位。
锁紧机构10外壳应与密封空腔8焊接完好，密封螺堵应用密封胶拧紧，气密性试验不能有渗漏。锁紧机构10可以设置两至三个，确保多点定位，锁紧可靠。
综上，本发明属于水陆两栖轮式车辆技术领域，具体涉及一种两栖轮式车辆水上减阻机构。该机构包括电机、密封空腔、齿轮、齿条、滑板、导向机构、密封垫。密封空腔置于车体内轮舱前端，开口一端通向车体轮舱，滑板从密封空腔伸出后，正好可以补全轮舱处车体底平面。密封空腔上开安装电机孔，电机通过密封垫与密闭空腔连接。电机轴端伸入密闭空腔内，齿轮固定电机输出轴端。滑板可完全置于密封空腔内，齿条固定在滑板上，并与齿轮啮合。电机转动通过齿轮齿条传动，带动滑板移动。电机正反转可使滑板伸出密封空腔外和收回。滑板伸出密封空腔后，可以补全水动力流线车体外形。导向机构可以保证滑板沿着设定的路径伸出到指定的位置。
本发明解决了两栖轮式车辆水上航行时，特别是高速航行时，由于轮舱存在而造成的车体外形水动力流线不完整的问题。两栖轮式车辆水上航行时，车轮可以提升到车底平面之上，但轮舱部分车体空缺，水上航行时将产生较大的阻力，很难达到水上滑行状态。本发明机构可补全水上工况时车体轮舱底部空缺的流线外形，大幅降低两栖轮式车辆水上航行阻力，提高水上航速。
本发明机构装在靠近轮舱处车体内，长度方向与车体底面平行，并贴近车体底部。开口通向车外，滑板从开口伸出后补全轮舱部分车体底平面空缺的流线外形。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种两栖轮式车辆水上减阻机构，其特征在于，其设置在轮舱部分处，其包括：电机(1)、齿轮(5)、滑板(6)、齿条(7)、密封空腔(8)；
所述密封空腔(8)安装在车体内，滑板(6)置于密封空腔(8)内，电机(1)驱动的齿轮(5)推动安装在滑板(6)上的齿条(7)，使滑板(6)伸出或收入密封空腔(8)，滑板(6)滑出后，当成车体外形的一部分，起到减少车辆水上阻力的作用；
所述密闭空腔(8)除开口端通向车体外侧，可使滑板(6)伸出外，其余全密封，用于防止水进入车体内。
2.如权利要求1所述两栖轮式车辆水上减阻机构，其特征在于，所述机构还包括：电机安装板(2)、限位块(9)；
所述齿条(7)安装固定在滑板(6)上，所述限位块(9)安装在滑板(6)上，所述滑板(6)安装于密封空腔(8)之内，电机(1)通过电机安装板(2)固定在密封空腔(8)上，电机(1)轴端伸入密封空腔(8)内，所述齿轮(5)安装固定在电机(1)输出轴上，齿轮(5)与齿条(7)啮合，电机(1)转动通过齿轮(5)、齿条(7)传动，带动滑板(6)移动。
3.如权利要求1所述两栖轮式车辆水上减阻机构，其特征在于，所述机构还包括：所述电机(1)设置为可正反转，使得滑板(6)作伸出密封空腔(8)外或收回的往复运动。
4.如权利要求1所述两栖轮式车辆水上减阻机构，其特征在于，所述滑板(6)设置为与车底平面平行安装，滑板(6)伸出密封空腔(8)后，可以补全轮舱部分处车体底部水动力流线外形。
5.如权利要求1所述两栖轮式车辆水上减阻机构，其特征在于，所述机构还设有导向机构(4)；
所述导向机构(4)用于保证滑板(6)沿着设定的路径伸出到指定的位置。
6.如权利要求1所述两栖轮式车辆水上减阻机构，其特征在于，所述限位块(9)安装在齿条(7)尾端，当齿轮(5)推动齿条(7)运行，滑板(6)到达指定位置时，齿条(7)末端的限位块(9)卡住齿轮(5)旋转，阻止滑板(6)继续伸出，防止滑板(6)完全从密封空腔(8)内滑出，脱离掉落。
7.如权利要求1所述两栖轮式车辆水上减阻机构，其特征在于，所述机构还设有锁紧机构(10)；所述锁紧机构(10)为卡销结构，采用断电锁紧方式，用于在滑板(6)收入密封空腔(8)内后，保持滑板(6)位置牢固稳定，不随车辆颠簸脱落错位。
8.如权利要求1所述两栖轮式车辆水上减阻机构，其特征在于，所述机构还设有挡泥板(11)；所述挡泥板(11)采用铰链结构，具有一定刚度，用于在车辆转陆上工况时，滑板(6)收入密封空腔(8)内后，挡在密封空腔(8)开口处，防止泥水沙土进入密封空腔(8)内；车辆转水上工况时，滑板(6)滑出时，挡泥板(11)自动打开。
9.如权利要求1所述两栖轮式车辆水上减阻机构，其特征在于，所述电机(1)、锁紧机构(10)的电源特性适合车载直流电源，DC12～28V，具有防水特性，密封等级达到IP68。
10.如权利要求1所述两栖轮式车辆水上减阻机构，其特征在于，所述密封空腔(8)外轮廓适应车体流线外形；
所述电机安装板(2)与密封空腔(8)之间设置密封垫(3)；电机安装板(2)通过固定螺栓固定在密封空腔(8)上；
所述密封空腔(8)、滑板(6)、齿轮(5)、齿条(7)、电机安装板(2)、密封垫(3)、导向机构(4)、限位块(9)、锁紧机构(10)挡泥板(11)固定螺栓所采用的材料均能耐长时间海水浸泡腐蚀。
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