CN87103918A - 滩涂-浅海船式两用车 - Google Patents

Abstract

一种特种工程运输车辆或两栖车辆，它是既可在滩涂上行驶，又可在浅海航行的特种运输、工程作业之机动车辆。本发明综合车辆和船舶的特点，设计构成了车—船综合新车型。该车型采用了船体支承整机重量并滑行、双侧附加支撑机构辅助支撑、可调式长齿金属明轮驱动的特种滩涂行走方式。并采用了流线形船体、双螺旋桨推进的水域航行方法。为保证该车型的工作特性，配套设计了车、船组合式传动系和车、船组合式机驾合一操纵机构。

Description

本发明属于特种工程运输车辆或两栖车辆领域，亦可归属于特种浅海两栖船或遮蔽水域船舶领域。

目前应用于沿海滩涂运输或作业的车辆类型主要有：美国产KORL5528/AROC（浮箱履带运输车），比利时产MOL    4×4    BUGCY（低压宽胎车），美国产GMH-305空气船等。这些滩涂、沼泽车辆、船的特种行走机构各有特点，能适应滩涂或部份行驶条件（表层含水量、坚实度等）较好滩涂的作业要求，但滩涂、浅海两栖作业的综合性能都有所不足之处。例如：KORL-5528/AROC车的滩涂作业性能良好，但整车未考虑航行所要求的流线形，航行推进机构即为滩涂行驶所用履带，因而在水域航行中，航行阻力大，推进力小。在有潮流的水域中无法航行。MOL    4×4    BUGCY车采用了常规车的型式，仅轮胎为低压宽胎，所以在滩涂表层含水量较高时，将会严重下隔，无法行驶，并不具备浮航性能。GMH-305空气船借助空气为行驶航行介质、推动空气的螺旋桨尺寸受到多方面因素制约船体总尺度小，噪音大，载荷量仅为4人，且抗风浪性能差。因此也不能满足沿海滩涂、浅海两栖运输作业的要求。

这些车、船目前我国沿海油田已引进。

本发明之目的是为了解决滩涂、浅海区域内人员和零星物品的两栖运输，进一步发展可将客货仓改制成甲板，然后根据需要安装小型钻架等作业机具，使之成为行驶于滩涂、浅海区间的机动作业车辆，以满足滩涂、浅海各类工程作业之需要。

据此，本发明的特点在于把车与船综合设计成为滩涂、浅海两用车即：车一般综合新车型，以及为满足此新车型而配套设计的车-船组合式传动系和车-船组合式机架合一的操纵机构。下面结合附图对本发明进行说明。

图1：滩涂-浅海船式两用车滩涂行驶状态之侧视图

图2：滩涂-浅海船式两用车浅海航行状态之侧视图

图3：滩涂-浅海船式两用车滩涂行驶状态之前视图

图4：滩涂-浅海船式两用车浅海航行状态之前视图

图5：双侧附加支撑机构简图

图6：车-船组合式传动系简图

图7：车-船组合式机驾合一操纵机构

1、车-船综合新车型

由于该车型可行驶于滩涂区域及航行于水域，所以该车型的工作系统由行驶和航行两大部份组成。行驶部份组成包括图1中示出的常规民用平底船舶船体〔1〕，整车上共装有8个长齿金属驱动明轮〔2〕、驱动轮摆动式液压提升机构〔3〕，双侧附加支撑机构〔4〕。航行部份组成见图2中示出的常规民用平底船舶船体〔1〕、双侧附加支撑机构〔4〕、并列安装的船用双螺旋桨〔5〕，并列安装的船用双舵。

图5：双侧附加支撑机构简图，其中包括油缸〔7〕、内提升臂〔8〕、横轴〔10〕、外提升臂〔9〕、浮筒〔11〕。对照双侧附加支撑机构简图（图5）说明双侧附加支撑机构的操纵控制。在滩涂行驶时，首先操纵双侧附加支撑机构〔4〕中的油缸〔7〕推动内提升臂〔8〕转动，内提升臂〔8〕与横轴〔10〕刚性连接，所以横轴与内提升臂同步旋转，横轴〔10〕的另一端与外提升臂〔9〕上端刚性连接，横轴〔10〕转动则使外提升臂〔9〕摆动，外提升臂〔9〕下端与浮筒〔11〕铰接，外提升臂〔9〕摆动则使浮筒〔11〕相对于船体作水平下移，最后在油缸〔7〕的作用下强制性入土，入土时产生垂直反力使船体晃动，破坏船体与土壤接触面之间的吸附，起到减小起步阻力的功能，同时增大了整车与土壤间接触面积，从而减小了接地比压。

图6：车-船组合式传动系简图：本车型共有四组驱动轮，现以一组（2个）驱动轮为例进行解释驱动轮入土过程。将浮筒〔11〕强制性入土后，操纵驱动轮摆动式液压提升机构中的提升油缸〔28〕的活塞杆〔29〕，〔29〕与内摆臂〔30〕铰接，活塞杆〔29〕推动内摆臂〔30〕使之转动，内摆臂〔30〕的一端与摆动箱体〔31〕刚性连接，内摆臂〔30〕转动则摆动箱体〔31〕摆动，使本组中的一个驱动轮〔2〕入土。同时该活塞杆还同连接轴〔32〕的一端铰接，连接轴的另一端与另一驱动轮〔2′〕的内摆臂连接，所以油缸〔28〕可将一组驱动轮同时入土。全部驱动轮入土至一定深度后，发动机动力通过传动系传至各驱动轮，各驱动轮旋转，产生使整车满足一定速度要求之滑行运动的驱动力。

图1与图3示出滩涂-浅海船式两用车在滩涂行驶的状态。在滩涂行驶时，整车的重量主要由船体〔1〕的底部支承，浮筒〔11〕起辅助支承作用，由于船底面积足够大，因而接地比压恰当，整车在土壤上的沉陷量小，通过性好，滑行阻力低。滩涂行驶时，驱动轮的入土深度还可由驾驶员根据滩涂土壤坚实度的变化，通过图6中液压系统控制提升油缸〔25〕的动作来调节，从而获得在不同工况下的最佳行驶状态。

图2和图4示出了滩涂-浅海船式两用车的浅海航行状态，航行时，船体〔1〕具有恰当的排水量，并具有良好的流线形，安全性符合规范要求。由图6示出了并列布置的两个船用螺旋桨〔5〕及〔5′〕，螺旋桨产生使整车满足一定航速要求之速度航行。航行时（见图4），将浮筒〔11〕提升至水面，浮筒〔11〕可起到减摇的作用，提高了航行的安全性和舒适性。

该车型通过常规民用平底船舶之船体将滩涂行驶和水域航行二套工作装置有机的组成了一个整体，构成了一个新型的车型。该车型具有在水域航行时的航行性和安全性与常规民用船舶等同的优点。

为了使本发明能发挥出滩涂行驶和水域航行的优良性能，本发明还创新设计了特殊的传动系统和车-船组合式操纵机构。

2、车-船组合式传动系

本传动系可实现将同一主机的动力分别传递到四对驱动轮或螺旋桨（双桨），并可实现将同一主机的动力同时传递到四对驱动轮和螺旋桨（双桨）之上的功能。

图6为本传动系的结构简图，该车-船传动系由四组驱动轮传动机构和双螺旋桨动力传动机构组成。每组驱动轮传动机构的动力传递路线均为：发动机〔12〕将动力传至离合器〔13〕，然后到变速箱〔14〕（变速箱除可提供不同速度外，还可置于车用即仅将动力传至驱动轮：船用，仅将动力传至螺旋桨：车、船用，将动力同时传至驱动轮和螺旋桨）。现将变速箱的二条传动路线，一条传动路线是将动力传至驱动轮，另一条传动路线是将动力传至螺旋桨分别加以说明。驱动轮传动路线：动力经变速箱〔14〕传到后桥〔15〕后，后桥将动力传到（仅以一对驱动轮为例）万向联轴节〔33〕，联轴节〔33〕将动力传至传动轴〔34〕，再通过联轴节〔35〕传至齿轮轴〔36〕，齿轮轴〔36〕将动力再传至齿轮〔37〕，齿轮〔37〕将动力传至传动轴〔38〕，轴〔38〕再将动力传至链轮（或齿轮）〔39〕，通过链条〔40〕将动力传至链轮（或齿轮）〔41〕，最后经驱动轮轴〔42〕传到驱动轮〔2〕。

齿轮轴〔36〕同时还将动力传至联轴节〔43〕，并通过与上述路线相同的零部件将动力传至本组驱动轮中的置于前部的驱动轮〔2′〕。使驱动轮〔2〕、〔2′〕同步旋转。

双螺旋桨的动力传动路线为，变速箱〔14〕将动力传至联轴节〔16〕，联轴节〔16〕将动力传至传动轴〔17〕，轴〔17〕再将动力传至联轴节〔18〕，联轴节〔18〕再将动力传至传动箱中之传动轴〔19〕，轴〔19〕传至链轮〔20〕，再通过链〔21〕传至链轮〔44〕，由链轮〔44〕将动力传至传动轴〔22〕后到螺旋桨〔5〕。同时，轴〔19〕带动齿轮〔45〕旋转，轴〔45〕与齿轮〔23〕啮合，齿轮〔23〕与链轮〔24〕同轴，所以动力即传至链轮〔24〕，链轮〔24〕通过链〔25〕将动力传至链轮〔26〕，链轮〔26〕将动力传至传动轴〔27〕，然后到螺旋桨〔5′〕。螺旋桨〔5′〕与螺旋桨〔5〕同步旋转。

3、车-船组合式机架合一操纵机构

图7为车-船组合式机架合一操纵机构。操纵本机构可实现两用车滩涂行驶时的方向控制，亦可实现两用车水域航行时的航向控制。

图7示出，本机构主要由操纵手柄总成〔46〕，方向盘总成〔47〕，传动箱总成〔48〕组成。操纵手柄总成由：操纵手柄〔49〕、传动轴〔50〕、拨头〔51〕、拨叉〔52〕组成。方向盘总成由：方向盘〔66〕、传动轴〔59〕、联轴节〔60〕、传动轴〔61〕组成。传动箱总成包括二条传递链。第一条为实现车的操纵：由双联滑动齿轮〔53〕、齿轮〔54〕、轴〔55〕、凸块〔56〕、左拉杆〔57〕、右拉杆〔58〕组成。第二条为实现船的操纵：双联滑动齿轮〔53〕、齿轮〔62〕、轴〔63〕、钢绳卷筒〔63〕、舵叶拉绳〔65〕组成。

手柄总成〔46〕的功用为，操纵它可使传动箱〔48〕处于车操纵挡或船操纵挡。方向盘总成〔47〕的功用为，将人所施加的转向操纵力转换成为机械力，并输入到传动箱〔48〕。传动箱〔48〕的功用为将方向盘总成〔47〕输入的力，以满足操纵执行部件工作要求之扭矩和转角输出。实现方向操纵控制。

具体的传动路线按车、船分别叙述如下：滩涂行驶时的控制：搬动手柄〔49〕，置于车位，手柄〔49〕带动传动轴〔50〕转动，传动轴〔50〕另一端装有拨头〔51〕，拨头〔51〕拨动拨叉〔52〕，拨叉〔52〕拨动双联滑动齿轮〔53〕，使双联滑动齿轮〔53〕与齿轮〔54〕啮合，啮合时系统处于车操纵状态。此时，转动方向盘〔66〕，方向盘〔66〕带动传动轴〔59〕转动，轴〔59〕通过联轴节〔60〕带动传动轴〔61〕，传动轴〔61〕通过花键带动双联滑动齿轮〔53〕转动，齿轮〔53〕带动齿轮〔54〕转动，齿轮〔54〕带动轴〔55〕转动，轴〔55〕再带动凸块〔56〕转动，凸块〔56〕分别带动右拉杆〔57〕或左拉杆〔58〕运动，左、右拉杆分别与后桥中的左右转向离合器相连接，实现车的控制。

水域航行时的操纵为，搬动手柄〔49〕，置于船位。通过与车的操纵相同的零部件，带动拨叉〔52〕使双联滑动齿轮与齿轮〔62〕啮合。转动方向盘〔66〕，方向盘〔66〕带动轴〔59〕转动，轴〔59〕通过联轴节〔60〕带动轴〔61〕，轴〔61〕通过花键带动双联滑动齿轮〔53〕转动，齿轮〔53〕与齿轮〔62〕啮合，齿轮〔62〕带动轴〔63〕转动，轴〔63〕再带动舵叶钢绳卷筒〔64〕转动，卷筒〔64〕带动舵叶拉绳〔65〕使舵叶转动，实现船的操纵。

该机构将车、船的两套操纵机构有机的组合起来，性能符合两方面操纵的要求，具有结构紧凑、一机多能的优点。

Claims (6)

1、滩涂-浅海船式两用车，其特征为车-船综合新车型及为此车型配套设计的车-船组合式传动系和车-船组合式机驾合一的操纵机构。

2、按照权利要求1所述的滩涂-浅海船式两用车，其特征在于滩涂行驶部份由平底船舶船体〔1〕，双侧附加支撑机构〔4〕及由驱动轮摆动式液压提升机构〔3〕所控制的长齿金属驱动明轮〔2〕组成。

3、按照权利要求2所述的滩涂-浅海船式两用车，其特征在于双侧附加支撑机构〔4〕中油缸〔7〕推动内提升臂〔8〕转动，内提升臂〔8〕与横轴〔10〕刚性联接，横轴〔10〕的另一端与外提升臂〔9〕上端刚性连接，外提升臂〔9〕下端与浮简〔11〕铰接。

4、按照权利要求2所述的滩涂-浅海船式两用车，其特征在于驱动轮摆动式液压提升机构〔3〕中提升油缸〔28〕的活塞杆〔29〕与内摆臂〔30〕铰接，活塞杆〔29〕推动内摆臂〔30〕转动，内摆臂〔30〕的一端与摆动箱体〔31〕刚性连接，内摆臂〔30〕转动则摆动箱体〔31〕摆动。

5、按照权利要求1所述的滩涂-浅海船式两用车，其特征在于车-船组合式传动系由四组驱动轮传动机构与双螺旋桨传动机构组成，每组驱动轮传动机构的动力传递路线均为从发动机〔12〕经离合器〔13〕、变速箱〔14〕、万向联轴节〔33〕、传动轴〔34〕、万向节〔35〕、齿轮轴〔36〕、齿轮〔37〕、传动轴〔38〕、链轮或齿轮〔39〕、链条〔40〕、链轮或齿轮〔41〕、经驱动轮轴〔42〕传至驱动轮〔2〕。齿轮轴〔36〕同时将动力经联轴节〔43〕传到本组驱动轮中的置于前部的驱动轮〔2′〕。双螺旋桨传动机构的动力传递为从发动机〔12〕发出的动力经变速箱〔14〕、联轴节〔16〕、传动轴〔17〕、联轴节〔18〕、传动轴〔19〕、链轮〔20〕、链〔21〕、链轮〔44〕、传动轴〔22〕传到螺旋桨〔5〕，并通过传动轴〔19〕带动齿轮〔45〕与齿轮〔23〕啮合，齿轮〔23〕与链轮〔24〕同轴，链轮〔24〕通过链〔25〕、链轮〔26〕，传动轴〔27〕，将动力传至螺旋桨〔5′〕，螺旋桨〔5〕与螺旋桨〔5′〕同步旋转。

6、按照权利要求1所述的滩涂-浅海船式两用车，其特征在于车-船组合式机驾合一操纵机构由操纵手柄总成〔46〕、方向盘总成〔47〕、传动箱总成〔48〕组成，操纵手柄总成〔46〕中的手柄〔49〕通过固定销带动传动轴〔50〕转动，传动轴〔50〕另一端固定装有拨头〔51〕，拨头〔51〕拨动拨叉〔52〕使传动箱总成〔48〕中的双联滑动齿轮〔53〕与齿轮〔54〕或齿轮〔62〕啮合或脱开，方向盘总成〔47〕中的方向盘〔66〕带动轴〔59〕转动，轴〔59〕通过联轴节〔60〕带动传动轴〔61〕，传动轴〔61〕通过花键带动传动箱总成〔48〕中的双联滑动齿轮〔53〕，当双联滑动齿轮〔53〕与齿轮〔54〕啮合，则齿轮〔54〕带动轴〔55〕、凸块〔56〕转动，凸块〔56〕分别与右拉杆〔57〕或左拉杆〔58〕连接。传动轴〔61〕并可通过花键带动传动箱总成〔48〕中的双联滑动齿轮〔53〕传动，双联滑动齿轮〔53〕与齿轮〔62〕啮合，带动轴〔63〕、舵叶钢丝绳卷筒〔64〕、舵叶拉绳〔65〕使舵叶转动。

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