CN113119669B - 一种适用于水陆两栖车的车架总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于水陆两栖车的车架总成，包括相对设置的两根纵梁、分别连接在两纵梁两端的前封板、后封板及连接在两纵梁底部的下封板，前封板和后封板之间由前向后依次设置有转向系统安装座、前桥主减速器安装座、发动机前悬置支撑梁、陆上分动箱支撑梁、前横梁、后横梁、中桥主减速器安装座、后桥角传动箱安装座；所述车架总成各部分均采用钛合金材质焊接而成，质轻、强度高、耐腐蚀；且密封性好，保证了车体的流线型，提高了整车在水中的通过性；另外，所述车架总成上预留有各种系统安装接口，是一种通用型车架，结构设计合理、新颖，且可以在轮胎和履带传动之间转换，使得车辆在水面、陆地和沼泽等复杂环境中具有良好的通过性。

Description

一种适用于水陆两栖车的车架总成

【技术领域】

本发明涉及水陆两栖车技术领域，具体涉及一种适用于水陆两栖车的车架总成。

【背景技术】

水陆两栖车主要以轮式或履带式传动作为陆上、湿地或水上等工况下的驱动形式，需要兼顾陆上高速行驶和滩涂、湿地和沼泽等柔软路况的高速通过性，而车架总成是汽车底盘及汽车的关键部件，水陆两栖车通过车架总成将车辆、车身、船体、履带系统、悬架系统、传动系统等结构连接固定，保证水陆两栖车的正常使用。

现有的水陆两栖车的车架结构存在着以下缺陷：传统的水陆两栖车辆大多是在现有车辆基础上改装而成，车架结构为开放式，改装时需考虑悬架系统、转向系统、轮胎等系统避让问题，将其与船体连接并进行密封封闭处理，空间受限，难以满足结构调整和整车布置的需要，而且通用性及适应性较差；传统的水陆两栖车辆车架采用高强钢板作为其主体材料，密度大，质量大，车体吃水较深，增加车辆行驶和航渡的阻力，降低了整车承载能力和燃油经济性；而且其在海洋环境下耐腐蚀性能较差，依靠涂装工艺进行防腐耐蚀处理，涂层复杂，同时增加了后期维护保养成本。

【发明内容】

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于，提供一种适用于水陆两栖车的车架总成，所述车架总成密封性好、整车承载力高、通用性强、重量轻、耐腐蚀。

为了实现上述目的，本发明提供一种适用于水陆两栖车的车架总成，包括相对设置的两根纵梁、分别连接在两纵梁前后两端的前封板和后封板以及连接在两纵梁底部的下封板，所述前封板和后封板之间由前向后依次设置有转向系统安装座、前桥主减速器安装座、发动机前悬置支撑梁、陆上分动箱支撑梁、前横梁、后横梁、中桥主减速器安装座、后桥角传动箱安装座。

优选地，所述转向系统安装座包括转向器安装座和角传动器安装座，所述转向器安装座的底部通过固定板固定在下封板的上方，所述固定板的两侧分别与两纵梁固定连接，其前端与前封板固定连接，远离前封板的一端通过一竖板与下封板固定连接，使得下封板与固定板之间形成一扁平空间，作为转向系统横拉杆的装配空间，所述转向器安装座的上表面设置一圆孔，所述圆孔向下贯穿固定板，作为转向器输出轴过孔，圆孔的周围设置有转向器安装孔，转向器安装孔向下贯穿固定板，将转向器通过螺栓安装在转向器安装座上，用密封圈将圆孔及转向器安装孔密封，保证转向系统的密封性；所述角传动器安装座固定在转向器安装座的左侧。

优选地，所述下封板与固定板之间的扁平空间的两侧分别设置一矩形槽，所述矩形槽位于两纵梁的下边缘处，满足转向系统中横拉杆及边拉杆的运动需求，有利于保持车体的流线型，降低水上航行的阻力，提高整车燃油经济性和承载力。

优选地，所述两根纵梁的侧面对应前桥主减速器安装座、中桥主减速器安装座和后桥角传动箱安装座的位置分别设置有前桥过孔、中桥过孔和后桥过孔。

优选地，所述发动机前悬置支撑梁设置为弓形的箱式结构梁，包括上支撑板，上支撑板的下方宽度方向的两侧分别固定连接一侧支撑板，两侧支撑板的底部连接有下支撑板；所述发动机前悬置支撑梁既可以作为发动机的安装支座，又可以作为连接横梁，起到连接纵梁的作用，设置为箱式结构，加强了承载力，防止变形。

优选地，所述上支撑板为一体式结构，包括第一上连接板以及分别连接在第一上连接板两端的第二上连接板，所述第一上连接板水平设置，第二上连接板斜向设置，且第一上连接板与第二上连接板连接处圆弧过渡；

所述侧支撑板为一体式结构，包括第一侧连接板、分别连接在第一侧连接板两端的第二侧连接板，分别连接在两第二侧连接板下端的第三侧连接板，所述第一侧连接板连接在第一上连接板的下方，且其宽度方向与第一上连接板的长度方向垂直，第二侧连接板连接在第二上连接板的下方，且其宽度方向与第二上连接板的长度方向垂直，第三侧连接板竖直设置；第二上连接板及第三侧连接板的边缘分别焊接在两纵梁内侧壁上；

所述下支撑板包括第一下连接板、第二下连接板以及第三下连接板，所述第一下连接板与第一上连接板平行，且位于第一侧连接板长度方向的中间位置，第二下连接板设置有两块，分别连接在第二侧连接板的下方，第三下连接板设置有两块分别连接在第三侧连接板的内侧，且同侧的第二下连接板和第三下连接板一体成型。

优选地，所述陆上分动箱支撑梁设置为扁平的箱式结构梁，包括水平设置的上板、下板以及竖向连接在上板及下板之间的两个侧板，所述侧板的长度方向与上板的长度方向平行，上板的宽度大于下板的宽度，所述上板及侧板长度方向的两端分别焊接在两纵梁的内侧壁上；所述陆上分动箱支撑梁既可以作为陆上分动箱的安装支座，又可以起到连接横梁的作用，加固纵梁之间的连接，设置为箱式结构，加强了承载力，防止变形。

优选地，所述前横梁和后横梁均设置成箱式结构，连接强度高、结构简单，提高整车的承载力，且所述前横梁和后横梁的侧壁上分别设置有液压管路过孔和传动轴过孔。

优选地，所述下封板和后封板上还设置有喷泵接口，所述中桥主减速器安装座与后桥角传动箱安装座之间的下封板上固定设置一矩形框架，沿矩形框架的周围设置有喷泵安装孔，矩形框架中间镂空，镂空部分对应的下封板上设置一矩形口，作为喷泵进水端接口，后封板上设置一圆口，圆口周围设置有喷泵安装孔，所述圆口作为喷泵出水端接口。

优选地，所述两纵梁的侧面还设置有履带安装支座，所述履带安装支座包括履带上支座和履带下支座，分别设置在两纵梁中间位置外侧面的上方和下方。

优选地，所述陆上分动箱支撑梁与前横梁之间的两纵梁内侧壁上还设置有水陆分动箱支座。

优选地，所述纵梁的截面为典型的槽型梁结构，包括腹板以及分别固定在腹板上下两端的上翼板和下翼板，上翼板的宽度大于下翼板的宽度。

优选地，所述车架总成为钛合金材质，质轻、强度高、耐腐蚀。

本发明的有益效果：

本发明所述车架总成中横梁均采用箱式结构，结构简单、连接强度高，预留传动轴安装空间，通用性强，并设置有减重孔，重量轻；

本发明所述发动机前悬置支撑梁和陆上分动箱支撑梁的设置，既为发动机和陆上分动箱提供了安装接口，又起到了连接横梁的作用，提高了连接强度；且各部分结构是通过不断优化得到，在保证支撑及连接强度的同时，节约了材料、减轻了重量；

本发明所述车架总成各部分均是采用钛合金材质焊接而成，减轻了车体重量，提高了整车承载力和燃油经济性，而且有效提高了车架总成在海洋环境中的抗腐蚀性能，相较于高强钢板材料依靠涂装工艺进行防腐耐蚀处理，降低了涂装工艺复杂性和后期维护保养成本；

本发明所述车架总成除安装接口和车架上部敞口外，其余面均为密封结构，且车架高度高于整车水线位置，便于船体结构的设计，且转向系统安装位置便于密封，保证了车体的流线型，提高了整车在水中的通过性，解决了现有技术中两栖车转向系统不好密封的技术难题；

本发明所述车架总成上预留有各种系统接口，是一种通用型车架，结构设计合理、新颖，应用灵活，且设置有履带安装支座，可以在轮胎和履带传动系统之间转换，使得水陆两栖车辆在水面、陆地和沼泽等复杂环境中具有良好的通过性，非常适合军民两用水陆两栖车辆的使用。

【附图说明】

图1是本发明所述车架总成的整体结构图；

图2是本发明所述车架总成的俯视图；

图3是本发明所述车架总成的侧视图；

图4是图2中AA方向的剖视图；

图5是图2中BB方向的剖视图；

图6是本发明所述发动机前悬置支撑梁的结构示意图；

图7是本发明所述陆上分动箱支撑座的结构示意图；

图8是本发明所述陆上分动箱的主视图；

图9是本发明所述前横梁的结构示意图；

图10是本发明所述纵梁的截面示意图；

其中，1-纵梁；101-前桥过孔；102-中桥过孔；103-后桥过孔；104-矩形槽；2-前封板；3-后封板；4-下封板；5-转向系统安装座；501-转向器安装座；5011-圆孔；502-角传动器安装座；503-固定板；504-竖板；6-前桥主减速器安装座；7-发动机前悬置支撑梁；701-上支撑板；7011-第一上连接板；7012-第二上连接板；702-侧支撑板；7021-第一侧连接板；7022-第二侧连接板；7023-第三侧连接板；703-下支撑板；7031-第一下连接板；7032-第二下连接板；7033-第三下连接板；8-陆上分动箱支撑梁；801-上板；802-侧板；803-下板；9-前横梁；901-上连接板；9011-矩形板；9012-梯形板；902-下连接板；903-侧连接板；9031-连接翼片；9032-液压管路过孔；9033-传动轴过孔；10-后横梁；11-中桥主减速器安装座；12-后桥角传动箱安装座；13-喷泵接口；1301-喷泵进水端接口；1302-喷泵出水端接口；14-水陆分动箱支座；15-履带上支座；16-履带下支座。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，本发明用以下具体实施例进行说明，但绝非仅限于此。以下所述为本发明较好的实施例，仅仅用于描述本发明，不能理解为对本发明的限制，应当指出的是在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

如图1～4所示，本发明所述适用于水陆两栖车的车架总成，包括相对设置的两根纵梁1、分别连接在两纵梁前后两端的前封板2和后封板3以及连接在两纵梁底部的下封板4，所述前封板2和后封板3之间由前向后依次设置有转向系统安装座5、前桥主减速器安装座6、发动机前悬置支撑梁7、陆上分动箱支撑梁8、前横梁9、后横梁10、中桥主减速器安装座11、后桥角传动箱安装座12。

如图1、2和5所示，所述转向系统安装座5包括转向器安装座501和角传动器安装座502，所述转向器安装座501的底部通过固定板503固定在下封板4的上方，所述固定板503的两侧分别与两纵梁固定连接，其前端与前封板2固定连接，远离前封板2的一端通过一竖板504与下封板4固定连接，使得下封板4与固定板503、前封板2、下封板4、竖板504及两侧纵梁之间形成一扁平空间，作为转向系统横拉杆的装配空间，所述转向器安装座501的上表面设置一圆孔5011，所述圆孔向下贯穿固定板503，作为转向器输出轴过孔，圆孔5011的周围设置有转向器安装孔，转向器安装孔向下贯穿固定板503，将转向器通过螺栓安装在转向器安装座501上，用密封圈将圆孔及转向器安装孔密封，保证转向系统的密封性；所述角传动器安装座502固定在转向器安装座501的左侧。

如图1和3所示，所述两根纵梁的侧面对应前桥主减速器安装座6、中桥主减速器安装座11和后桥角传动箱安装座12的位置分别设置有前桥过孔101、中桥过孔102和后桥过孔103；并在前桥过孔101的前方，两纵梁的下边缘处分别开设一矩形槽104，所述矩形槽104位于下封板与固定板503之间的扁平空间的两侧，满足转向系统中横拉杆及边拉杆的运动需求，有利于保持车体的流线型，降低水上航行的阻力，提高整车燃油经济性和承载力。

作为优选，如图1和6所示，所述发动机前悬置支撑梁7设置为弓形的箱式结构梁，包括上支撑板701，上支撑板701的下方宽度方向的两侧分别固定连接一侧支撑板702，两侧支撑板702的底部连接有下支撑板703；所述发动机前悬置支撑梁既可以作为发动机的安装支座，又可以作为连接横梁，起到连接纵梁的作用，设置为箱式结构，加强了承载力，防止变形。

作为优选，所述上支撑板701为一体式结构，包括第一上连接板7011以及分别连接在第一上连接板7011两端的第二上连接板7012，所述第一上连接板7011水平设置，第二上连接板7012斜向设置，且第一上连接板7011与第二上连接板7012连接处圆弧过渡；

所述侧支撑板为一体式结构，包括第一侧连接板7021、分别连接在第一侧连接板两端的第二侧连接板7022，分别连接在两第二侧连接板7022下端的第三侧连接板7023，所述第一侧连接板7021连接在第一上连接板7011的下方，且其宽度方向与第一上连接板的长度方向垂直，第二侧连接板7022连接在第二上连接板7012的下方，且其宽度方向与第二上连接板7012的长度方向垂直，第三侧连接板7023竖直设置；第二上连接板7022及第三侧连接板7023的边缘分别焊接在两纵梁内侧壁上；

所述下支撑板703包括第一下连接板7031、第二下连接板7032以及第三下连接板7033，所述第一下连接板7031与第一上连接板7011平行，且位于第一侧连接板7021长度方向的中间位置，第二下连接板7032设置有两块，分别连接在第二侧连接板7022的下方且靠近第一下连接板的一端向第一下连接板延伸，第三下连接板7033设置有两块分别连接在第三侧连接板7023的内侧，且同侧的第二下连接板7032和第三下连接板7033一体成型。

作为优选，所述第三侧连接板7023上设置有减重孔。

作为优选，如图7和8所示，所述陆上分动箱支撑梁8设置为扁平的箱式结构梁，包括水平设置的上板801、下板803以及竖向连接在上下板之间的两个侧板802，所述侧板802的长度方向与上板的长度方向平行，上板801的宽度大于下板803的宽度，所述上板801及侧板802长度方向的两端分别焊接在两纵梁的内侧壁上，下板803焊接在下封板上；所述陆上分动箱支撑梁8既可以作为陆上分动箱的安装支座，又可以起到连接横梁的作用，加固纵梁之间的连接，设置为箱式结构，加强了承载力，防止变形。

作为优选，所述陆上分动箱支撑梁上板801长度方向的中间位置的宽度大于两侧的宽度，且中间位置上设置有陆上分动箱安装孔。

如图10所示，所述纵梁1的截面为典型的槽型梁结构，包括腹板105以及分别固定在腹板105上下两端的上翼板106和下翼板107，上翼板106的宽度大于下翼板107的宽度。

作为优选，所述腹板105包括一体成型的上腹板1051、中间腹板1052和下腹板1053，所述上腹板1051和下腹板1053竖直设置，中间腹板1052向内倾斜，使得车架的上方宽度大于下方宽度，所述矩形槽104开设于中间腹板和下腹板1053上，节约装配空间，保证车体的流线型结构。

作为优选，如图9所示，所述前横梁9和后横梁10的结构相同，均设置为箱式结构，其具体结构以前横梁为例进行说明，包括相对设置的上连接板901和下连接板902以及分别连接在上连接板901和下连接板902之间宽度方向的两侧的侧连接板903；所述上连接板901与下连接板902的结构相同，分别包括一体成型的矩形板9011以及连接在矩形板9011长度方向的两端的梯形板9012；且上连接板901的上表面与纵梁上翼板106的下表面焊接固定，下连接板902的下表面与纵梁下翼板107的上表面焊接固定；所述侧连接板903为长方形，并分别在与纵梁连接的两边、上下两端设置有连接翼片9031，通过9031与纵梁的内侧壁焊接固定。

作为优选，所述前横梁和后横梁的侧连接板903上预留有液压管路过孔9032和传动轴过孔9033，并设置减重孔，且在两侧连接板之间的各预留孔处设置有预留孔封板，使得各预留孔之间不相通。

如图1和2所示，所述中桥主减速器安装座11与后桥角传动箱安装座12之间的下封板上固定设置一喷泵安装板13，所述喷泵安装板13设置为矩形框架式结构，中间镂空，四周设置有喷泵安装孔，喷泵安装板13中间镂空部分对应的下封板上设置有对应大小的矩形口，作为喷泵进水端接口1301，后封板上设置一圆口，圆口周围设置有喷泵安装接口，所述圆口作为喷泵出水端接口1302。

作为优选，如图1～3所示，所述两纵梁1的外侧面还设置有履带安装支座，所述履带安装支座包括四个履带上支座15和两个履带下支座16，每个纵梁的侧面均设置有两个履带上支座和一个履带下支座，且其中两个履带上支座相对设置在前横梁对应位置的纵梁外侧面，另外两个相对设置在前横梁的前方，所述履带下支座16设置在履带上支座的前方、纵梁的下半部分。

作为优选，所述陆上分动箱支撑梁8与前横梁9之间的两纵梁内侧壁上还设置有水陆分动箱支座14，用于安装水陆分动箱。

作为优选，本申请所述车架总成采用钛合金材质制作，具有强度高、质量轻、耐腐蚀等优点，适合在海洋、陆地和滩涂等复杂环境下使用。

作为优选，本申请所述车架总成总长度占整车总长度的80％～90％，总宽度为整车总宽度的40％～50％，总高度为整车高度的20％～30％。

以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本部分的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种适用于水陆两栖车的车架总成，其特征在于，包括相对设置的两根纵梁、分别连接在两纵梁前后两端的前封板和后封板以及连接在两纵梁底部的下封板，所述前封板和后封板之间由前向后依次设置有转向系统安装座、前桥主减速器安装座、发动机前悬置支撑梁、陆上分动箱支撑梁、前横梁、后横梁、中桥主减速器安装座、后桥角传动箱安装座；

所述转向系统安装座包括转向器安装座和角传动器安装座，所述转向器安装座的底部通过固定板固定在下封板的上方，所述固定板的两侧分别与两纵梁固定连接，其前端与前封板固定连接，远离前封板的一端通过一竖板与下封板固定连接，使得下封板与固定板之间形成一扁平空间，作为转向系统横拉杆的装配空间，所述转向器安装座的上表面设置一圆孔，所述圆孔向下贯穿固定板，作为转向器输出轴过孔，圆孔的周围设置有转向器安装孔；所述角传动器安装座固定在转向器安装座的左侧；

两纵梁的侧面对应前桥主减速器安装座、中桥主减速器安装座和后桥角传动箱安装座的位置分别设置有前桥过孔、中桥过孔和后桥过孔；并在前桥过孔的前方开设一矩形槽，所述矩形槽位于扁平空间对应的两纵梁的下边缘处，满足转向系统中横拉杆及边拉杆的运动需求。

2.根据权利要求1所述的车架总成，其特征在于，所述发动机前悬置支撑梁设置为弓形的箱式结构梁，包括上支撑板，上支撑板的下方宽度方向的两侧分别固定连接一侧支撑板，两侧支撑板的底部连接有下支撑板。

3.根据权利要求1所述的车架总成，其特征在于，所述陆上分动箱支撑梁设置为扁平的箱式结构梁，包括水平设置的上板、下板以及竖向连接在上板及下板之间的两个侧板，所述侧板的长度方向与上板的长度方向平行，上板的宽度大于下板的宽度，所述上板及侧板长度方向的两端分别焊接在两纵梁的内侧壁上。

4.根据权利要求1所述的车架总成，其特征在于，所述前横梁和后横梁均设置成箱式结构，且所述前横梁和后横梁的侧壁上分别设置有液压管路过孔和传动轴过孔。

5.根据权利要求1所述的车架总成，其特征在于，所述下封板和后封板上还设置有喷泵接口，所述中桥主减速器安装座与后桥角传动箱安装座之间的下封板上固定设置一矩形框架，沿矩形框架的周围设置有喷泵安装孔，矩形框架中间镂空，镂空部分对应的下封板上设置一矩形口，作为喷泵进水端接口，后封板上设置一圆口，圆口周围设置有喷泵安装孔，所述圆口作为喷泵出水端接口。

6.根据权利要求1所述的车架总成，其特征在于，所述两纵梁的侧面还设置有履带安装支座，所述履带安装支座包括履带上支座和履带下支座，分别设置在两纵梁长度方向的中间位置外侧面的上方和下方。

7.根据权利要求1所述的车架总成，其特征在于，所述陆上分动箱支撑梁与前横梁之间的两纵梁内侧壁上还设置有水陆分动箱支座。

8.根据权利要求1~7任一项所述的车架总成，其特征在于，所述车架总成为钛合金材质。

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