一种6x6水陆两栖救援车的制作方法

文档序号:29320175发布日期:2022-03-19 22:32阅读:252来源:国知局
一种6x6水陆两栖救援车的制作方法

1.本发明涉及到一般水陆两栖车,具体地说是一种能全浮于水面永不沉没、可广泛适应于应急救援抢险和两栖特种作战的多轮式水陆两栖救援车。


背景技术:

2.轻型高速水陆两栖车的关键技术,主要体现在动力高效传递、水面减阻增速、全域安全运行和整车轻量化等四个方面;现有水陆两栖车为了获得车辆水面运行所需浮力,一般均采用“对车体进行全密封,以此增大其排水量”的技术方案,故密封性能则是水陆两栖车水面运行必须解决的首要问题;为便于密封,现有水陆两栖车多采用独立悬架,故车体的水下部分、传动部件的安装部位、以及车门均成为了水陆两栖车密封的重要部位。
3.关于对普通车辆进行密封改装、使其具有悬浮水面所需的足够浮力,专利号为zl 201110242045.6,发明名称“一种两栖车辆水上密封装置”的发明专利,公开的技术方案为:借助车上原有的部件和装置,实现车桥和轮边减速器等旋转部件的水上密封;密封装置由空气压缩机、减压阀、开关阀、单向阀、三通单向阀、呼吸器和链接管路等组成,空气压缩机连接在发动机输出端,将产生的高压空气经减压阀减压后,经过开关阀、单向阀和三通单向阀进入到车桥或者轮边减速器的箱体中建立高压,实现车辆水上行驶状态的密封。
4.关于一般水陆两栖车,专利申请号为 202010394678.8,发明名称“一种船型底水陆两用车”的发明专利,公开的技术方案为:一种船型底水陆两用2驱电动摩托车前车轮装置(137)和后车轮装置(172)分别安装在2个阶梯空心轴旋转底盘装置(113)上,其中空心轴装置(114)的第1端穿过轴套装置与船型底车体(101)铰链连接,空心轴装置(114)的第2端固定连接圆柱面阶梯空心轴基准轴装置(116),圆柱面阶梯空心轴基准轴装置(116)固定连接旋转底盘盘体装置(118),两个圆弧面装置(119)、一个流线型面装置(120)、一个轮拱切口面装置(121)、一个轮拱外侧面装置(122)组成圆弧面整流罩装置固定连接在旋转底盘盘体装置(118)上,转换为水上模式时,流线型面装置(120)参与摸似v型船底。
5.专利申请号为 201710556269.1,发明名称“一种水陆两用车辆”的发明专利,公开的技术方案为:一种跨坐式水陆两用车辆结构(10),该结构(10)在陆地上以及在水中均支持高性能外壳。该车辆(10)具有滑航型外壳(40)和4个可收回的车轮(50、51、52、53)。把手(54)规定两种工作模式下的方向控制。每一个车轮(50、51、52、53)可通过枢转至少45度收回,以便在处于陆地工作模式下时最大化离地距离,并且在处于船用工作模式下时以相当大的倾斜角使阻力减少到最小限度。尽管喷气式驱动装置(55)可以一直保持直接连接到发动机(60),但从动轮(51、52)只在陆地模式期间通过变速传动装置(61)与发动机(60)连接。
6.专利申请号为 201710300279.9,发明名称“一种多轮式水陆两栖特种车”的发明专利,公开的技术方案为:它包括车架总成、发动机总成、变速箱总成、综合传动箱、传动轴、差速器总成、换向箱总成、传动半轴总成、悬挂系统、转向系统、车轮总成、螺旋桨总成、浮筒总成、滑行底板、离合变速箱总成和导管空气螺旋桨。其主要特征是,(1)浮筒13a内用pe材料发泡填充、外壳用碳纤维材料有序缠绕,当车辆进入水中时、原折叠于车顶的两浮筒13a、
在液压缸13d的作用下将有序打开、并固定于车体两侧,并使“车”变成了永不沉没的“双体浮箱”;(2)该种两栖车的浮力系统完全依靠两个可折叠于车顶的浮筒13a;(3)其陆地行驶的驱动方式为“4x4+换向箱总成”结构。
7.上述发明专利虽均涉及到水陆两栖车,但均未提及“在车体底部设装组合式浮力箱、使车辆悬浮水面而永不沉没”的技术方案;均未提及“采用全浮式车架总成,满足车辆便捷装配多种浮力装置需要”的技术方案;均未提及“采用液压动力分配箱,解决发动机转矩向车轮或喷水泵合理分配高效传递”的技术方案;均未提及通过“采用钛合金材质的车架总成和防滚架总成、铝镁合金或碳纤维材质的船体外壳和车身覆盖件,从根本上解决整车轻量化和防海水腐蚀等问题”的技术方案。
8.专利申请号为 202110221618.0,发明名称“一种全浮式水陆两栖车”的发明专利,公开的技术方案为:它由车架模块、动力模块、驱动模块、浮力模块、车体模块和操控模块等六大系统模块组成。该种“无需密封、永不沉没”的全新轻型高速水陆两栖车,采用了钛合金车架总成,喷泵型导管螺旋桨,高滑型船体外壳,车轮提升装置,由epp发泡填充的组合浮箱等多项先进技术,能使车辆始终悬浮于水面而永不沉没。但是,(1)因为该种两栖车的陆地行驶驱动方式4x4(即四轮驱动)结构,因而无法跨越1.2米宽的沟壑;(2)因为车架总成后下侧未设装侧杠等构件,故无法装配水翼总成。
9.此外,本发明还引用于2017年09月06日提交的、名称为“一种转向分动器总成”的发明专利(专利申请号为201710797826.9);在该项申请发明专利中,本技术人详细描述和绘制了该种“转向分动器总成”的技术特征。
10.本发明还引用于2017年12月02日提交的、名称为“一种适配水陆两栖车的功能型船体”的发明专利(专利申请号为201711255017.1);在该项申请发明专利中,本技术人详细描述和绘制了该种“功能型船体”的技术特征。
11.本发明还引用于2020年04月29日提交的、名称为“一种水陆两栖车艇的车轮偏转折叠装置”的发明专利(专利申请号为202010356336.7);在该项申请发明专利中,本技术人详细描述和绘制了该种“车轮偏转折叠装置”的技术特征。
12.本发明还引用于2020年05月31日提交的、名称为“一种水陆两栖车艇的动力分配装置”的发明专利(专利申请号为202010481189.6);在该项申请发明专利中,本技术人详细描述和绘制了该种“动力分配装置”的技术特征。
13.本发明还引用于2020年09月09日提交的、名称为“一种水陆两栖车的浮力系统”的发明专利(专利申请号为202010937536.1);在该项申请发明专利中,本技术人详细描述和绘制了该种“浮力系统”的技术特征。
14.本发明还引用于2021年07月01日提交的、名称为“一种外置式导管螺旋桨总成”的发明专利(专利申请号为202121484569.1);在该项申请发明专利中,本技术人详细描述和绘制了该种“导管螺旋桨总成”的技术特征。
15.本发明还引用于2021年07月01日提交的、名称为“一种适配高速两栖车的水翼装置”的发明专利(专利申请号为201110743211.4);在该项申请发明专利中,本技术人详细描述和绘制了该种“水翼装置”的技术特征。


技术实现要素:

16.本发明的目的就是要提供一种“无需密封、永不沉没”、且广泛适应于应急救援抢险和两栖特种作战的6x6水陆两栖救援车。该类全新概念的轻型高速两栖车,完全克服了中外现行水陆两用车对车体必须“密封”的局限性。通过“采用钛合金材质的车架总成,喷泵型导管式螺旋桨,高速滑行型船体外壳,车轮折叠提升装置,并在车体底部有序装配由epp发泡填充的组合式浮箱等”多项先进技术,使车辆在任何时候都能悬浮于水面且永不沉没。该类车辆不仅显著提高了车辆水面运行的安全可靠性,而且大幅减轻了整备质量、并将车(船)体浸入水面以下的体积降低到最小极限,故显著减小了水阻力并确保车辆能完美实现水面高速运行,能更好地适应和满足应急管理部门和军方的多种迫切需要。
17.本发明所要实际解决的技术问题是:如何通过模块化集成方式来设装一种无需密封、能全浮于水面永不沉没的6x6系列两栖救援车。
18.本发明是采取如下的技术方案实现其发明目的的。
19.一种6x6水陆两栖救援车,它采用了“一种平台、多种载荷”的模块化、系列化、组合化的发展模式;整车由车架系统模块100、动力系统模块200、浮力系统模块300、船体系统模块400、操控系统模块500和救援系统模块600六大系统模块集成,能全浮于水面永不沉没;各系统模块部件基本上通用,依据总体技术设计预案,将六大系统模块进行不同的组合,就可迅速低成本地开发出多种型号的水陆两栖救援车。
20.所述车架系统模块100包括车架总成110、防滚架总成120和升降式悬架机构130。
21.所述车架总成110的全部构件均由钛合金材质异型管和板材、经特殊冲压弯制加工而成,各构件在工装夹具控制下有序装配焊接成车架总成110整体;其中,在车架总成110两侧的船体连接板111上有序开设有(多个)销轴孔槽112;在车架总成110后下部两侧有序设装有侧边杠113;在车架总成110前部和后部两侧的预设位置上分别有序设装有(若干)摆臂座114;在车架总成110的中下部两侧以对称方式有序设装有(两)摇臂座115。
22.所述防滚架总成120由防滚框架121、顶防滚杠122、前防滚杠123、前支撑杠124和后支撑杠125组成;防滚架总成120的全部构件均选用钛合金材质异型管,其中防滚框架121、前防滚杠123和后支撑杠125、均经特殊弯制加工而成,各构件在工装夹具控制下有序装配焊接成防滚架总成120整体。
23.所述升降式悬架机构130包括双叉臂结构130a和摇臂结构130b;其中,双叉臂结构130a由减震器总成131、上摆臂132、下摆臂133、连接座134、转臂135和液压油缸136组成,它适用于第一轴上和第三轴上的车轮偏转提升;所述摇臂结构130b由液压减震器总成137和纵摇臂138组成,它适用于第二轴上的车轮提升。
24.减震器总成131、上摆臂132、下摆臂133和液压油缸136的两端均设有连接孔,下摆臂133的中部设有安装孔,转臂135的两端和中部均设有连接孔;在双叉臂结构130a中各部件间的连接关系为:(各)减震器总成131上端的连接孔经销轴有序套装在转臂135外端的连接孔中,其下端的连接孔则分别经销轴与各所述下摆臂133上的安装孔有序连接;液压油缸136上端的连接孔经销轴有序套装在转臂135中部的连接孔中,其下端的连接孔经销轴有序套装在车架总成110上的连接座134中;转臂135内端的连接孔经销轴与相应的连接座134有序连接;上摆臂132和下摆臂133上端的连接孔分别经销轴与相应的连接座134有序连接、两者下端的连接孔经销轴分别与位于第一轴和第三轴上的(四)轮毂连接板总成271有序连
接;(各)连接座134分别有序固装在车架总成110中的预设位置和(各)摆臂座114上。
25.所述液压油缸136具有较大的双向伸缩动程,因此可较好地实现车轮的“折叠与偏转提升”,当车辆在水面运行时,通过水面运行操控装置520使液压油缸136向上伸出,通过减震器总成131和下摆臂133的有序向上偏转、可将第一轴和第三轴上的(四个)车轮总成270同时向上偏转提升500毫米以上。
26.液压减震器总成137由液压缸和减震器两部分组装而成,其两端均设有连接孔;纵摇臂138的上端设有安装孔、其中部设有连接孔、其下端设有插接式连接板139;在摇臂结构130b中,纵摇臂138上端的安装孔经销轴活装在车架总成110中部的摇臂座115上,其下端的插接式连接板139经紧固螺栓有序固装在位于第二轴上的轮毂连接板总成271上;液压减震器总成137上端的连接孔经销轴与固装在车架总成110上的连接座134有序装配、其下端的连接孔经销轴与纵摇臂138中部的连接孔有序装配。
27.所述液压减震器总成137具有较大的双向伸缩动程,以及“车辆减震”和“车轮提升”双重功能,当车辆在水面运行时,通过水面运行操控装置520使液压减震器总成137向上收缩,经纵摇臂138可将第二轴上的(两个)车轮总成270同时向上提升300毫米以上。
28.动力系统模块200包括发动机总成210、变速器总成220、动力分配箱230、分动箱总成240、传动部件250、差速器总成260、车轮总成270、水面推进器280、液压站290和电动绞盘299等组件。
29.其中,发动机总成210包括各种型号的汽油发动机和柴油发动机;变速器总成220包括各种型号的手动挡变速器和自动挡变速器;发动机总成210与变速器总成220经紧固螺栓有序连成一体,并有序固装在车架总成110中部或后部的预设位置上;
30.动力分配箱230由箱体、输入轴a231、主输出轴232、离合操作机构、两个液压离合器和两个所述后输出轴a233等部件有序装配而成;其中,输入轴a231经传动接头251与变速器总成220有序相连,主输出轴232经传动接头251与分动箱总成240有序相连,(两)后输出轴a233则分别经传动接头251和喷泵传动轴254与两个所述水面推进器280有序连接。
31.分动箱总成240由箱体、输入轴b241、前输出i轴242、前输出ii轴243、后输出轴b244和分动机构有序装配而成;其中,前输出i轴242经传动接头251和传动轴252与第一轴差速器261有序连接,前输出ii轴243经传动接头251和传动轴252与第二轴差速器262有序连接,后输出轴b244经传动接头251和传动轴252与第三轴差速器263有序相连;通过人为操作分动箱总成240的分动机构、可便捷地实现发动机转矩只向第三轴差速器263传递(即为6x2后轮驱动),或同时向第三轴差速器263、第二轴差速器262和第一轴差速器261传递(即为分时6x6全轮驱动)。
32.传动部件250包括传动接头251、传动轴252、传动半轴253和喷泵传动轴254。
33.差速器总成260中设装有“差速锁”;差速器总成260包括第一轴差速器261、第二轴差速器262、第三轴差速器263。
34.车轮总成270包括轮毂连接板总成271、制动器总成272、轮辋273和轮胎274,其中,(各)轮毂连接板总成271与(各)轮辋273有序连接;(各)制动器总成272有序固装在(各)轮毂连接板总成271的预设位置上;(各)轮胎274有序固装在(各)轮辋273上。
35.(各)传动半轴253的两端分别与第一轴差速器261、第二轴差速器262和第三轴差速器263两侧的输出轴、以及相应的轮毂连接板总成271有序相接。
36.动力分配箱230、分动箱总成240和差速器总成260、经紧固螺栓分别有序固装在车架总成110中的预设位置上。
37.水面推进器280包括多种型号的高速喷水泵、喷泵型螺旋桨、艉机和导管螺旋桨;水面推进器280的输入轴、经喷泵传动轴254与动力分配箱230中的(两)后输出轴a233有序连接;(两)所述水面推进器280分别有序固装在车架总成110后下部左右两侧的预设位置上。
38.通过人为分别调控两个所述水面推进器280各自的转速,或经方向盘514、转向分动器530和转向控制线515直接控制两个所述水面推进器280尾部的转向喷头,可便捷地实现车辆在水面运行时的最小转弯半径以及水面原地调头。
39.液压站290由电动机、齿轮泵、控制阀、液压油罐和输油管等部件组成;其中的齿轮泵由电动机直接驱动;各部件有序连接,并有序固装在车架总成110中的预设位置上;液压站290的作用是为液压油缸136、液压减震器总成137和水面推进器280中的液压元件实现伸缩功能提供液力能量。
40.电动绞盘299主要用于车辆在特殊场合的自救,两个电动绞盘299分别有序固装在车架总成110前部和后部的预设位置上。
41.浮力模块300由前浮力箱310、两个中浮力箱320和后浮力箱组合330(包括2-3个不同形状尺寸的浮力箱)和(两)活动浮筒340等部件组成。
42.其中,前浮力箱310、(两)中浮力箱320和后浮力箱组合330均依据车体底部空间的形态尺寸、分别由碳纤维材料有序加工制造成空心壳体,再由epp聚丙烯发泡填充;聚丙烯塑料(expanded polypropylene)发泡材料是一种性能卓越的高结晶型聚合物/气体复合材料/环保新型抗压缓冲隔热材料,具有十分优异的抗震吸能性能和隔热性能;因此用epp发泡填充后的前浮力箱310、(两)中浮力箱320和后浮力箱组合330所具有的浮力,远大于车辆自重和额定载重的排水量,即使各浮力箱的空心壳体被划破或中弹击穿也能确保车辆始终悬浮于水面而永不沉没。
43.前浮力箱310经若干紧固螺栓有序固装在车架总成110前部下方的预设位置上。
44.两个中浮力箱320分别经若干紧固螺栓有序固装车架总成110中部左右两侧下方的预设位置上。
45.后浮力箱组合330(包括2-3个不同形状尺寸的浮力箱)经若干紧固螺栓有序固装在车架总成110后部下方的预设位置上。
46.活动浮筒340由碳纤维材料加工成空心壳体,在空心壳体表面的预设位置上设装有锁扣带341、在空心壳体的一个面上有序预埋有钛合金板342,在钛合金板342上有序设装有两个销轴343,空心壳体内用epp聚丙烯发泡完全填充。
47.平时(两)活动浮筒340分别有序紧固在车辆的防翻滚架120上、或与车辆分离存放;当车辆需要进入水中实现水面救援作业时,经人为将其从车顶取下,然后将(两)销轴343分别插入车架总成110两边的销轴孔槽112中,再通过锁扣带341锁紧,可将(两)活动浮筒340以对称方式分别便捷地固装在救援车车体两侧下方的预设位置上。
48.船体系统模块400由船体外壳410、整流板420、折叠式水翼430、车身覆盖组件440和内饰组件450等组成。
49.船体外壳410为非密封体;其内部设有若干增大船身强度的龙骨,其底部截面呈浅
v型,底部纵向为滑行面、在两前轮框边缘的后下部位有序开设有消波导流槽;船体外壳410经若干紧固螺栓有序固装在车架总成110的船体连接板111上。
50.由于在船体滑行底面上给前后车轮及悬架装置留有相应的缺囗,这些缺囗使车辆在水上行驶状态时会产生很大的阻力。故特在船体后部两侧分别设装了整流板420,其目的就是为了尽量覆盖和减小这些缺囗,从而最大限度地减小车辆在水中滑行时的水阻力。(两)整流板420以对称方式分别有序固装在位于第三轴车轮的船体外壳410两侧下部的预设位置上。
51.折叠式水翼430包括水翼总成431、铰链总成432、液压缸433和安装座434。其中水翼总成431的纵向横截面呈机翼状,故可使快速流经其上、下两部分的水流产生较大的压力差,因而可给在水面高速运行的车辆持续带来水升动力;(两)折叠式水翼430以对称方式、经铰链总成432分别有序固装在车架总成110后下部的侧边杠113的预设位置上;两个安装座434分别有序设装在水翼总成431和车架总成110的预设位置上。通过人为操控液压缸433使其伸出或收缩,可便捷地实现水翼总成431的打开或折叠。
52.车身覆盖组件440由挡风玻璃441、车身围罩442和动力舱外罩443等部件组成,各部件均由铝镁合金材料或碳纤维材料加工制造,各部件经若干紧固螺栓有序固装在车架总成110中的预设位置上。
53.内饰组件450包括驾驶舱组件451和乘员舱组件452;内饰组件450分别经若干紧固螺栓有序固装在车架总成110上和车身覆盖组件440内的预设位置上。
54.操控系统模块500由陆地行驶操控装置510、水面运行操控装置520、转向分动器530、仪表集成装置540和车轮提升操控装置550等组成。
55.其中,陆地行驶操控装置510包括转向机总成511、横拉杆总成512、转向柱总成513、方向盘514和转向控制线;转向机总成511的两端分别与两横拉杆总成512有序相接;方向盘514经转向分动器530上端的输入轴与转向柱总成513有序相接;转向分动器530下端的两输出轴分别与转向柱总成513和转向控制线有序相接。
56.陆地行驶操控装置510的各部件分别有序固装在车架总成110的前下部。
57.水面运行操控装置520、仪表集成装置540、车轮提升操控装置550等均有序固装在由车身覆盖组件440和内饰组件450构成的驾驶室中的预设位置上。
58.救援系统模块600包括水面救援装备器材610、消防救援装备器材620、地震救援装备器材630和应急救援综合通用装备640及其相应的操控系统。
59.救援系统模块600中所述的各种救援装备器材可按车型(主要用途)分别侧重配置,也可部不分车型混合配置;所述各种救援装备器材均可有序设装在由车身覆盖组件440和内饰组件450构成的乘员(装备)舱中的预设位置上。
60.本发明的外形尺寸不大于6.5x2.2x2.0米,整备质量不大于2300公斤,驾乘员2-6人,装载重量不小于1000公斤。
61.本发明中的动力传递方式为“一机双泵”;通过动力分配箱230可便捷地实现“陆地行驶”或“水面运行”两种运行模式;通过分动箱240可便捷地实现陆地行驶时的“全轮驱动”或“分时驱动”。
62.其中,在“陆地行驶”模式下“全轮驱动”时的动力传递路线为:发动机转矩经(三个)传动轴252、第二轴差速器262、第一轴差速器261、第三轴差速器263和(六个)传动半轴
253,同时驱动(六个)轮毂连接板总成271及其(六个)车轮总成270有序运转。
63.在“陆地行驶”模式下“分时驱动”时的动力传递路线为:发动机转矩经传动轴252、第三轴差速器263和(两个)传动半轴253,驱动第三轴上的(两个)轮毂连接板总成271及其(两个)车轮总成270有序运转。
64.在水面运行模式下:通过人为操控使变速器总成220中的传动比处于“1:1”位置,六个车轮总成270分别经液压油缸136和液压减震器总成137同时向上提升300—500毫米;动力分配箱230中的液压离合器进入“增压状态”,发动机转矩只向动力分配箱230中的(两个)后输出轴a233传递,经(两个)喷泵传动轴254、直接驱动(两个)水面推进器280高速运转;通过方向盘514和转向分动器530直接控制所述水面推进器280尾部的转向喷口,可便捷地实现车辆在水面运行时的最小转弯半径以及水面原地调头。
65.本发明中双叉臂结构130a实现“车轮偏转提升”的工作原理与过程是:当车辆进入“水面运行”模式时,经人为操作车轮提升操控装置550、使液压油缸136向上伸出、通过转臂135拉动减震器总成131和下摆臂133、以连接座134上的销轴为中心向上回转,从而使与上摆臂132和下摆臂133有序相接的轮毂连接板总成271及其车轮总成270迅速向上偏转提升500毫米以上(此时液压缸进入自锁状态);当车辆回到“陆地运行”模式时,经人为操作车轮提升操控装置550、液压油缸136解除自锁、并向下收缩直到初始设定位置,从而带动减震器总成131与下摆臂133一并反向回转、使轮毂连接板总成271及其车轮总成270有序下降、直至回到初始设定位置(此时液压缸重新进入自锁状态)。
66.本发明中摇臂结构130b实现“车轮提升”的工作原理与过程是:当车辆进入“水面运行”模式时,经人为操作车轮提升操控装置550、使液压减震器总成137中的液压缸向上收缩、拉动摇臂138以其上端的安装座中的销轴为中心向上偏转、从而使固装在摇臂138下端的轮毂连接板总成271及其车轮总成270迅速向上提升300毫米以上(此时液压缸进入自锁状态),当车辆回到“陆地运行”模式时,经人为操作车轮提升操控装置550、液压缸解除自锁,液压减震器总成137中的液压缸向下伸出直到初始设定位置、并带动摇臂138一并反向偏转、使轮毂连接板总成271及其车轮总成270有序下降、直至回到初始设定位置(此时液压缸重新进入自锁状态)。
67.在“水面运行”模式下,经人为操作车轮提升操控装置550、使各车轮通过“偏转提升”或“直接提升”离开水面,对显著减少水阻力和提高两栖车的水面时速、以及节能降耗均具有重大作用。
68.本发明水面运行所需的浮力,由位于车体底部的前浮力箱310、后浮力箱组合330和两侧的(两个)中浮力箱320提供;(两个)活动浮筒340具有大幅提升两栖车的排水量(即水面救援承载能力)和水面运行稳定性的重大作用和显著效果。
69.本发明的驾驶操作规则为:陆地行驶操控装置510与越野车的操作方式完全一样;水面运行时只需按下车轮提升操控装置550 中的功能转换开关,六个车轮总成270将自动向上偏转提升300-500毫米,两个水面推进器280启动运转;车上所有电子仪器(包括军用车载雷达、六分仪等观测设备)都被密封在仪表集成装置540中独立保存,从而可最大限度地避免水面运行时可能导致车辆控制系统失效问题;通过车载电子仪器设备以及基地导航台发出的无线电信号指引,可确保车辆水面运行的正确方向。
70.由于采用了上述技术方案,本发明较完美的实现了其发明目的,并较全面系统地
展示了现已掌握的“动力高效传递”、“整车轻量化”、“水面减阻增速”和“全域安全运行”等四个方面的关键共性技术,与类似产品比较更具有以下突出优点即有益效果。
71.1、设计科学、结构合理、性能可靠,综合性能卓越超群。
72.2、部件的标准化和通用化程度高、制造技术先进。
73.3、重量轻、速度快、载量大、性价比高、用途广泛。
74.4、可快速实现低成本系列深度开发。
附图说明
75.下面结合给出的附图来对本发明作进一步描述。
76.图1为本发明六大系统模块示意图。
77.图2为本发明中车架总成的立体图。
78.图3为本发明中动力系统结构的示意图。
79.图4为本发明中第一轴和第三轴车轮的悬架结构示意图。
80.图5为本发明中第一轴和第三轴车轮偏转提升后的状态示意图。
81.图6为本发明中水翼装置打开状态的示意图。
82.图7为本发明中浮力系统部件总体布置的示意图。
83.图8为本发明中内饰组件与部分部件的装配位置示意图。
84.图9为本发明水面运行状态时的立体图。
具体实施方式
85.由图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9可知,本发明由车架系统模块100、动力系统模块200、浮力系统模块300、船体系统模块400、操控系统模块500和救援系统模块600等六大系统模块集成,具有“设计科学、结构合理、性能可靠”等显著技术特征。
86.其中,车架系统模块100包括车架总成110、防滚架总成120和升降式悬架机构130等组件;动力系统模块200包括发动机总成210、变速器总成220、动力分配箱230、分动箱总成240、传动部件250、差速器总成260、车轮总成270、水面推进器280、液压站290和电动绞盘299等部件;浮力模块300由前浮力箱310、两个中浮力箱320和后浮力箱组合330(包括2-3个不同形状尺寸的浮力箱)和两个活动浮筒340等部件组成;船体系统模块400由船体外壳410、整流板420、折叠式水翼430、车身覆盖组件440和内饰组件450等组成;操控系统模块500由陆地行驶操控装置510、水面运行操控装置520、转向分动器530、仪表集成装置540和车轮提升操控装置550等组成;救援系统模块600包括水面救援装备器材610、消防救援装备器材620、地震救援装备器材630和应急救援综合通用装备640等及其相应的操控系统。
87.由图1、图2和图9可知,为确保车辆具有可靠的抗冲击强度,为确保实现整车的轻量化,为从根本上解决提高车辆在海上使用时的耐海水腐蚀问题,特将车架总成110、防滚架总成120和升降式悬架机构130,均选用了钛合金(tc4)材质;特将船体外壳410、车身覆盖组件440和内饰组件450,均选用了碳纤维材质或铝镁合金(5083)材质。
88.由图1和图2还知,为了最大限度的保持车辆的内部空间、并确保车辆具有足够的强度,特选装了由本技术人独创的车架总成110;车架总成110由多个部件经特殊工艺弯制焊接而成,并经过了有限元系统分析,具有较高的安全防护性能;在车架总成110的上部有
序焊装了防滚架总成120后,进一步提高了本发明的防翻滚的安全性能。
89.由图1和图7还知,为确保车辆水面运行时的绝对安全,特设装了由本技术人独创的浮力系统模块300。该系统模块由前浮力箱310、两个中浮力箱320和后浮力箱组合330等部件组成,装配便捷、维保简单。其中前浮力箱310、两中浮力箱320和后浮力箱组合330均依据车体底部的空间形态和尺寸、分别由碳纤维材料有序加工制造成空心壳体,再由epp聚丙烯发泡填充;前浮力箱310经若干紧固螺栓有序固装在车架总成110前部下方的预设位置上;两个中浮力箱320分别经若干紧固螺栓有序固装车架总成110中部左右两侧下方的预设位置上;后浮力箱组合330经若干紧固螺栓有序固装在车架总成110后部下方的预设位置上;因浮力系统模块300所产生的排水量远大于车辆自重与额定载重之和,故可使车辆始终悬浮于水面而永不沉没。
90.由图1和图8还知,为了进一步提高水面救援的承载量和水面运行时的稳定性,特为其设装了两个活动浮筒340。
91.由图1、图8和图9可知,为进一步减少车辆在水中运行时的水阻力和持续产生水升动力、以及保护前浮力箱310、两中浮力箱320和后浮力箱组合330不受擦划损伤,特设装了由申请人独创的具有压浪消波和高滑性能的船体外壳410;船体外壳410内有序设制了若干龙骨,船体外壳410可经若干紧固螺栓有序固装在车架总成110下方的预设位置上。船体外壳410独特的滑行型底面,可使车辆在水面运行时更易起滑与提速。
92.由图1和图3还知,为了更好地满足车辆在特殊场合的自救,特设装了电动绞盘299;两个电动绞盘299分别有序固装在车架总成110前部和后部的预设位置上。
93.由图1和图3还知,为较好满足车辆“两栖高速运行”和“两栖高效机动”的使用要求,特设装了以动力分配箱230为特征、且独具特色的动力传动系统,该套系统具备满足驱动桥单独工作、推进装置单独工作、驱动桥和推进装置同时工作的三种功能。
94.由图1和图3还知,为改善和提高车辆的水面推进效率,所述水面推进器280特选装了由本技术人独创的“喷泵型螺旋桨”;该种先进的喷水推进装置,充分集成了“喷水泵”和“导管螺旋桨”的多重优点,其推进效率高、附体阻力小、防护性能好、水面转向灵活且转向半径小、浅水性能好,从而较好地解决了“水面高效推进”和“水面灵活转向”两大技术难题;结合车轮折叠提升技术和流线型船体滑行底面设计,在配置3.5l排量发动机的前提下,可将发动机的转矩发挥到极限,使车辆的水面运行时速完全可达65km以上。
95.由图1、图4、图5和图8还知,为显著减少水阻力,特设装了可便捷实现车轮偏转提升的升降式悬架机构130(包括双叉臂结构130a和摇臂结构130b);研究与试验表明,浸在水中的车轮及悬架装置会产生巨大的水上行驶阻力,车轮部分在水中的阻力约占车辆水中总阻力的25%~45%;本发明采用该种先进的升降式悬架机构130后,当车辆在水上运行时,只需按下设装在驾驶室内的车轮提升操控装置550中的功能转换开关,六个车轮总成270将自动向上偏转提升300-500毫米,且完全脱离水面,同时与流线型的底盘相配合,从而可最大限度的减小车辆在水中滑行时的水阻力。
96.由图1、图2和图9可知,车辆在水中行驶时,车架总成110和船体外壳410支承车辆的全部压力和负载;为较好解决普通底盘壳流线型差,显著减小水中航行阻力,特设计了流线滑行型船体底盘;船体外壳410呈“冲锋舟或快艇”形状,采用碳纤维材质或铝镁合金(5083)材质一次性塑形工艺,能够承受水面高速行驶时的水压力;在位于第三轴的船体两
侧下部、以对称方式增设了(两个鳍状)整流板420后,则进一步改善和提高了车辆水面高速运行时的稳定性和操纵性。
97.由图1、图6和图8可知,为了显著缩短两栖车的水面起滑时间、并使其能持续产生较大的水生动力将船体大部分托出水面,特在车辆的后下部以对称方式设装了(两个)折叠式水翼装置430,它可有效地降低水面高速行驶时的水阻力,能将发动机的效能发挥到极致,从而使车辆更容易地进入滑水航行状态。
98.由图1、图3、图4、图5和图6还知,为给液压油缸136和液压减震器总成137等液压元件实现伸缩功能提供液力能量,特设装了液压站290;液压站290由电动机、齿轮泵、控制阀、液压油罐和输油管等部件组成,其中齿轮泵由电动机驱动;液压站290中各部件之间有序连接、并有序固装在车架总成110中的预设位置上。
99.由图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9还知,本发明较好地集成了越野车和快艇的多重优势,能实现陆上全域机动,滩涂通过能力卓越超群;水上快速灵活,而且无需密封永不沉没,并可实现低成本系列与深度开发、迅速形成多种型号和不同用途的轻型高速水陆两栖救援车车族,能更好地满足应急救援和军事方面的多种实际需要。
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