特种车辆底盘和特种车辆的制作方法

1.本技术涉及车辆技术领域，特别是涉及一种特种车辆底盘和特种车辆。


背景技术：

2.随着使用环境的复杂多变，对特种车辆的要求越来越严苛。多轴车辆能够适用于各种复杂的路面环境，因此被应用于特种车辆中。然而由于轴距的限制，使得底盘上的各部件的布置空间难以展开，整车高度难以降低。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对特种车辆底盘上的各部件的布置空间难以展开，整车高度难以降低的问题，提供一种特种车辆底盘和特种车辆。
4.根据本技术的一个方面，提供一种特种车辆底盘，包括：取力器，包括第一取力口和第二取力口；却系统，连接于所述第一取力口；以及上装系统，连接于所述第二取力口；其中，所述第一取力口的中心轴方向和所述第二取力口的中心轴方向相交。
5.在一些实施例中，所述第一取力口的中心轴和所述第二取力口的中心轴之间的夹角为55
°
至65
°
。
6.在一些实施例中，所述特种车辆底盘包括发动机和变速器；所述取力器包括连接于所述发动机和所述变速器之间的夹心取力器。
7.在一些实施例中，所述特种车辆底盘包括传动系统；所述传动系统包括主减速器；所述主减速器相对所述发动机偏置，以使所述主减速器对所述发动机进行避让。
8.在一些实施例中，所述传动系统包括沿第一方向间隔设置的多个驱动桥；其中两个所述驱动桥被配置为转向桥；其中，所述第一方向与所述驱动桥的长度方向垂直。
9.在一些实施例中，所述特种车辆底盘包括连接于所述传动系统上的悬架系统；所述悬架系统包括油气弹簧悬架。
10.在一些实施例中，所述冷却系统包括风扇和与所述风扇连接的液压驱动组件。
11.在一些实施例中，所述液压驱动组件包括：与所述风扇电性连接的液压马达；以及液压油冷却器，设于所述液压马达的旁侧，以使所述液压马达降温。
12.根据本技术的另一个方面，提供一种特种车辆，包括如前述的特种车辆底盘。
13.在一些实施例中，所述特种车辆还包括承载式车身，所述承载式车身装配于所述特种车辆底盘上。
14.本技术实施例提供的特种车辆底盘，通过设置取力器的第一取力口的中心轴方向和第二取力口的中心轴方向相交，使得连接于第一取力口的冷却系统和连接于第二取力口的上装系统错开设置，以在避免冷却系统和上装系统相互干涉的情况下，降低冷却系统和上装系统的高度之和，进而降低整车高度。
附图说明
15.图1示出了本技术一实施例中特种车辆底盘的轴测图；
16.图2示出了本技术一实施例中取力器、冷却系统及上装系统的连接关系示意图；
17.图3示出了本技术一实施例中动力总成的结构示意图；
18.图4示出了本技术一实施例中冷却系统的结构示意图；
19.图5示出了图4中冷却系统的另一视角的结构示意图；
20.图6示出了本技术一实施例中传动系统的结构示意图；
21.图7示出了本技术一实施例中悬架系统的结构示意图；
22.图8示出了本技术一实施例中转向系统的结构示意图。
23.附图标号说明：
24.10、动力总成；11、发动机；12、取力器；121、第一取力口；122、第二取力口；13、机械式自动变速器；
25.20、冷却系统；21、风扇；22、液压马达；23、液压油泵；24、液压油箱；25、马达支架；26、液压停转控制阀；27、散热器；28、中冷器；29、液压油冷却器；
26.30、上装系统；
27.40、传动系统；411、一桥轮边驱动轴；412、一桥中间传动轴；413、一桥主减速器；414、一桥传动轴；421、三桥轮边驱动轴；422、三桥主减速器；423、三桥传动轴；431、四桥轮边驱动轴；432、四桥主减速器；433、四桥传动轴；
28.50、悬架系统；51、控制臂；511、上臂；512、下壁；52、油气弹簧；53、油箱；
29.60、转向系统；61、主动转向器；611、一桥转向臂；612、转向侧拉杆；613、转向横拉杆；614、一桥过渡转向臂；62、随动转向器；63、一桥转向立轴；64、二桥转向立轴；641、二桥转向臂；642、二桥过渡转向臂；65、转向过渡拉杆；66、方向盘总成；
30.x、第一方向。
具体实施方式
31.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
32.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
33.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
34.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等
术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
35.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
37.多轴车辆在特种车领域的应用，使特种车辆能够应用于越来越严苛的环境中的同时，也带来了整车布置的难题。具体地，受到轴距的限制，各子系统及总成布置空间难以展开。以整车长度为8m的车辆为例，各轴距之和约5.5m，在此基础上，各子系统难以完全在同一平面空间内展开布置，需要在整车的高度方向上拓展空间，这就使得整车高度难以降低。
38.为解决上述问题，本技术实施例提供一种特种车辆底盘，通过在发动机与变速器之间设置夹心取力器，且夹心取力器的两个取力口呈夹角设置，使得连接在两个取力口的部件能够整车高度方向上错位设置，从而降低整车高度。
39.图1示出了本技术一实施例中特种车辆底盘的轴测图。图2示出了本技术一实施例中取力器、冷却系统及上装系统的连接关系示意图。
40.参阅图1和图2，本技术一实施例提供了的特种车辆底盘，包括取力器12、冷却系统20以及上装系统30，取力器12包括第一取力口121和第二取力口122，冷却系统20连接于第一取力口121，上装系统30连接于第二取力口122，其中，第一取力口121的中心轴方向和第二取力口122的中心轴方向相交。
41.取力器又称功率输出器，通常包括齿轮箱、离合器以及控制器，齿轮箱内设有一组或多组变速齿轮。取力器的输出端设置的接口为取力口，取力口的数量可以是一个或多个。取力器可与变速器低档齿轮或副箱输出轴连接，取力口与外部工作装置连接，将动力输出至外部工作装置，如举升泵等。取力器的控制方式包括机械控制、液压控制、气控、真空源控制以及电控。取力器的动力输出形式包括变速器侧部动力输出、变速器前部动力输出、变速器后部动力输出、发动机11前部动力输出。
42.冷却系统20的主要工作是将热量扩散到空气中以防止发动机11过热，冷却系统20的类型包括液冷和风冷。液冷冷却系统20通过发动机11中的管路进行液体的循环，当液体流经高温发动机11时会吸收热量，吸收了热量的液体继续流向热交换器并将热量散发至空气中，从而降低发动机11的温度。风冷冷却系统20通过发动机11缸体表面附着的铝片对气缸进行散热，利用风扇21向铝片吹风，使热量扩散至空气中，从而达到冷却发动机11的目的。
43.上装系统30是安装于车辆上，使车辆除了具备行驶功能，还附加其他作业功能的作业系统。例如，搅拌车具备运输和搅拌功能，垃圾车具备运输和收倒垃圾功能，洒水车具备边行驶边洒水功能。
44.可以理解的是，当冷却系统20和上装系统30沿竖直方向设置时，在竖直方向上预留的空间，需要大于或等于却系统和上装系统30在竖直方向上的高度之和，以避免冷却系统20和上装系统30相互干涉，这就使得整车高度较高。而本技术实施例提供的特种车辆底盘，由于取力器12的第一取力口121的中心轴方向和第二取力口122的中心轴方向相交，使连接于第一取力口121的冷却系统20和连接于第二取力口122的上装系统30错开设置，从而降低冷却系统20和上装系统30的高度之和，进而降低整车高度。
45.在一些实施例中，第一取力口121的中心轴和第二取力口122的中心轴之间的夹角为55
°
至65
°
。具体地，第一取力口121的中心轴和第二取力口122的中心轴之间的夹角可以是56
°
、57
°
、58
°
、59
°
、60
°
、61
°
、62
°
、63
°
、64
°
。其中，第一取力口121的中心轴和第二取力口122的中心轴可位于相互平行的两个平面内，或者位于相交的两个平面内。以第一取力口121的中心轴和第二取力口122的中心轴位于相互平行的两个平面内为例，将平行于该两个平面的平面作为基准面，垂直于该基准面的方向作为基准方向。第一取力口121的中心轴和第二取力口122的中心轴之间的夹角越大，连接于第一取力口121的冷却系统20和连接于第二取力口122的上装系统30之间相互干涉的几率越小，冷却系统20和上装系统30在基准方向上的高度之和越小。同时，又考虑到若第一取力口121的中心轴和第二取力口122的中心轴之间的夹角过大，则连接于第一取力口121的冷却系统20和连接于第二取力口122的上装系统30在基准面上占用的空间过大。基于此，本技术实施例中，将第一取力口121的中心轴和第二取力口122的中心轴之间的夹角设置为55
°
至65
°
，从而在减少冷却系统20和上装系统30占用的空间之和的同时，避免冷却系统20和上装系统30相互干涉。
46.进一步地，特种车辆底盘包括发动机11和变速器；取力器12包括连接于发动机11和变速器之间的夹心取力器。通过在发动机11与变速器之间连接夹心取力器，从而可以不间断地从发动机11取得动力。
47.进一步地，特种车辆底盘包括传动系统40，传动系统40包括主减速器，主减速器相对发动机11偏置，以使主减速器对发动机11进行避让，使发动机11可相应地降低高度，从而降低地板高度，进一步降低整车高度。
48.具体地，传动系统40包括沿第一方向x间隔设置的多个驱动桥，其中两个驱动桥被配置为减速桥，其中，第一方向x与驱动桥的长度方向垂直。驱动桥是位于传动系末端，能改变来自变速器的转速和转矩，并将它们传递给驱动轮的机构。例如，传动系统40包括沿第一方向x间隔设置的四个驱动桥，前两个驱动桥被配置为转向桥，即底盘的转向系统60采用双前桥式转向，可应用于多种多轴车辆中。
49.在一具体实施例中，以驱动桥的长度方向为左右方向，沿第一方向x间隔设置的多个驱动桥依次为一桥、二桥、三桥、四桥，主减速器相对一桥的中心位置向左偏置，发动机11相对一桥的中心位置向右偏置，如此，主减速器可对发动机11进行避让，发动机11可相应地降低高度，从而降低地板高度，进一步降低整车高度。
50.进一步地，特种车辆底盘包括连接于传动系统40上的悬架系统50；悬架系统50包括油气弹簧52悬架。油气弹簧52悬架可以是独立悬架也可以是非独立悬架，它以气体作为
弹性介质，液体作为传力介质，良好的缓冲能力，将其连接于特种车辆底盘上，提升底盘的缓冲减震能力。
51.在一些实施例中，冷却系统20包括风扇21和与风扇21连接的液压驱动组件。采用液压驱动组件为风扇21提供动力，提升冷却系统20的散热能力。
52.进一步地，液压驱动组件包括液压马达22以及液压油冷却器29。液压马达22于风扇21电性连接，为风扇21提供动力。液压油冷却器29设于液压马达22的旁侧，以使液压马达22降温。
53.在一具体实施例中，特种车辆底盘包括动力总成10、冷却系统20、传动系统40、悬架系统50、转向系统60以及上装系统30。
54.图3示出了本技术一实施例中动力总成的结构示意图。
55.参阅图3，动力总成10布置于整车的对称面的右侧前部。动力总成10包括发动机11、夹心取力器以及机械式自动变速器13，夹心取力器位于发动机11和机械式自动变速器13之间，夹心取力器的两端分别通过螺柱与发动机11飞轮壳及离合器壳连接。夹心取力器在结构上的优点是，内部采用齿轮传动方式将动力由发动机11传递至输出轴，齿轮传动方式传动效率高，传递功率大，并且零件尺寸较小，系统结构紧凑，加工成本较低，可节约成本。通过夹心取力器可以不间断地从发动机11处取得动力，满足连续取力需求。
56.夹心取力器具有两个取力口，两个取力口的中心轴之间的夹角为60
°
，两个取力口分别冷却系统20和上装系统30可在车辆行车及驻车状态下不间断取出动力，且不受传动系统40工作状态的影响。夹心取力器的输入轴为花键轴，通过花键与发动机11飞轮连接，来自于发动机11的动力传到夹心取力器的输入轴处，再通过夹心取力器的输出端的两个取力口分为两路，一路供给冷却系统20，另一路供给上装系统30。
57.图4示出了本技术一实施例中冷却系统的结构示意图。图5示出了图4中冷却系统的另一视角的结构示意图。
58.参阅图4和图5，冷却系统20包括风扇21、液压马达22、液压油泵23、液压油箱5324、马达支架25、液压停转控制阀26、散热器27、中冷器28、液压油冷却器29。液压油泵23从液压油箱5324抽油，供给液压马达22工作，液压马达22驱动风扇21转动。液压马达22通过马达支架25固定于散热器27的一侧，中冷器28设于散热器27的另一侧，液压油冷却器29设于中冷器28的下方，且液压油冷却器29通过低压油管与液压马达22相连，液压停转控制阀26通过两根高压油管和一根低压油管分别与液压油泵23、液压马达22及液压油冷却器29相连。由于整车设计方案限定，散热器27面积较小，然而整车质量较重，负荷较大，因此发热量也大。采用液压马达22驱动风扇21转动，可提高风扇21转速，提升散热效率。并且，相比于机械风扇21，液压风扇21布置更加方便，占用空间更小。
59.图6示出了本技术一实施例中传动系统的结构示意图。
60.参阅图6，传动系统40包括一桥、二桥、三桥和四桥，一桥、三桥和四桥为驱动桥，二桥不驱动，一桥包括一桥轮边驱动轴411、一桥中间传动轴412、一桥主减速器413、一桥传动轴414，三桥包括三桥轮边驱动轴421、三桥主减速器422、分动器、三桥传动轴423，四桥包括四桥轮边驱动轴431、四桥主减速器432、四桥传动轴433。一桥主减速器413向左偏置，一桥主减速器413的右端通过一桥中间传动轴412与位于右侧的一桥轮边驱动轴411相连，中间传动轴通过中间支撑轴承座及轴承总成连接于一桥主减速器413与车体连接的上下支架；
分动器连接于三桥主减速器422，三桥主减速器422及分动器通过一桥传动轴414连接于一桥主减速器413，三桥主减速器422及分动器还通过三桥传动轴423连接于机械式自动变速器13，且三桥主减速器422及分动器通过四桥传动轴433与四桥主减速器432连接；三桥轮边驱动轴421连接于三桥主减速器422，四桥轮边驱动轴431连接于四桥主减速器432。采用一桥主减速器413向左偏置的方式，降低动力总成10及动力总成10传递链的高度，以降低地板高度，从而降低整车高度。
61.图7示出了本技术一实施例中悬架系统的结构示意图。
62.参阅图7，悬架系统50包括控制臂51、油气弹簧52、油箱53及管路，油气弹簧52连接于控制臂51，油箱53通过管路连接于油气弹簧52。控制臂51包括上臂511及下壁512，控制臂51的数量为多个，多个控制臂51分别对应一桥、二桥、三桥及四桥设置。采用油气弹簧52悬架，占用空间小，布置方便，可以调节整车高度，可改善车辆的行驶平顺性及操纵稳定性。
63.图8示出了本技术一实施例中转向系统的结构示意图。
64.参阅图8，转向系统60为双前桥式转向，转向系统60包括主动转向器61、随动转向器62、一桥转向立轴63、二桥转向立轴64以及与主动转向器61和随动转向器62连接的方向盘总成66，主动转向器61与随动转向器62通过高压油管连接，可分别实现一桥和二桥的转向助力。主动转向器61上连接有一桥转向臂611，一桥转向臂611上连接有转向侧拉杆612和转向横拉杆613，转向横拉杆613上连接有一桥过渡转向臂614，且一桥过渡转向臂614连接于一桥转向立轴63；二桥转向立轴64上连接有二桥转向臂641和二桥过渡转向臂642，二桥过渡转向臂642与一桥过渡转向臂614之间通过转向过渡拉杆65连接，从而实现一桥和二桥的转向，并满足车辆转向时对一桥车轮及二桥车轮之间的转角关系的要求。采用双前桥转向，结构简易合理，协同性好，并且应用延展性较强，可运用于多种采用独立悬架的双前桥转向车型中。
65.本技术实施例提供的特种车辆底盘，既能实现整车降高，布置方便，又具备良好的动力性、操纵稳定性和行驶平顺性。
66.基于同样的发明目的，本技术还提供一种车辆，该车辆包括上述实施例中的特种车辆底盘。
67.在一些实施例中，特种车辆还包括承载式车身，承载式车身装配于特种车辆底盘上。承载式车身没有车架，车身就作为发动机和底盘各总成的安装基体，车身兼有车架的作用并承受全部载荷，质量轻，整体弯曲和扭转刚度好，且车室地板低，车辆高度可进一步降低。
68.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
69.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。