一种全轮驱动超重型沙漠运输车 |
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| 申请号 | CN202110093410.5 | 申请日 | 2021-01-21 | 公开(公告)号 | CN114801952A | 公开(公告)日 | 2022-07-29 |
| 申请人 | 陕西汽车集团有限责任公司; | 发明人 | 颜庆; 赵强; 李温锋; 姜伟; 王富强; 杨志龙; 李仲鸣; 肖冰; 蔡冠宇; 雷凯龙; 苗亮亮; 崔龙海; 王洪超; 苟丽媛; 曹晨强; | ||||
| 摘要 | 本 发明 一种全轮驱动超重型沙漠运输车，所述运输车的驱动形式为6×6，包括车架、前悬架、后悬架、动 力 系统、车桥、轮胎、冷却系统、进气系统、充放气系统、 空调 系统、液压 绞盘 、上装平台和 鞍座 ，其中，前悬架和后悬架分别安装在车架的前部和后部，所述车桥分别安装在前悬架和后悬架上，所述轮胎安装在车桥上，所述动力系统安装在车架上，所述冷却系统的主 散热 器安装在 驾驶室 的前端；副 散热器 安装在驾驶室的后端，所述进气系统、充放气系统、空调系统、液压绞盘、上装平台和鞍座分别安装在车架上，所述进气系统的进气端高于驾驶室顶端。本发明有效的解决了 现有技术 中常规载货车无法实现超重沙漠运输的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种全轮驱动超重型沙漠运输车，包括驾驶室，其特征在于，所述运输车的驱动形式为6×6，所述运输车还包括车架、前悬架、后悬架、动力系统、车桥、轮胎、冷却系统、进气系统、充放气系统、空调系统、液压绞盘、上装平台和鞍座，其中，前悬架和后悬架分别安装在车架的前部和后部，所述车桥分别安装在前悬架和后悬架上，所述轮胎安装在车桥上，所述动力系统安装在车架上，所述冷却系统的主散热器安装在驾驶室的前端；副散热器安装在驾驶室的后端，所述进气系统、充放气系统、空调系统、液压绞盘、上装平台和鞍座分别安装在车架上，所述进气系统的进气端高于驾驶室顶端。 |
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| 说明书全文 | 一种全轮驱动超重型沙漠运输车技术领域[0001] 本发明属于全驱沙漠运输车辆制造技术领域，具体涉及一种全轮驱动超重型沙漠运输车。 背景技术[0002] 沙漠运输车的作业环境恶劣、路况复杂，主要用于砂石戈壁、荒原砾石、工程路面等恶劣场景，经常需深入沙漠腹地，风沙大、昼夜温差大，对整车动力强劲、通过性好、机动性优越及底盘可靠性性高。主要功能是：井队搬家、运输营房、物资、大型设备的搬运工作。随着沙漠运输作业需求的日益增加，大型不可拆构建的增多，常规载货车已无法满足沙漠运输需求，如何实现超重型沙漠运输车辆对使用工况的适应性成为关键核心问题。 发明内容： [0004] 本发明是通过以下技术方案来实现： [0005] 一种全轮驱动超重型沙漠运输车，包括所述运输车的驱动形式为6×6，所述运输车还包括车架、前悬架、后悬架、动力系统、车桥、轮胎、冷却系统、进气系统、充放气系统、空调系统、液压绞盘、上装平台和鞍座，其中，前悬架和后悬架分别安装在车架的前部和后部，所述车桥分别安装在前悬架和后悬架上，所述轮胎安装在车桥上，所述动力系统安装在车架上，所述冷却系统的主散热器安装在驾驶室的前端；副散热器安装在驾驶室的后端，所述进气系统、充放气系统、空调系统、液压绞盘、上装平台和鞍座分别安装在车架上，所述进气系统的进气端高于驾驶室顶端。 [0006] 进一步的，所述车架包括纵梁和横梁，所述纵梁有平行的两根设置，所述纵梁高度为300mm‑500mm，所述纵梁截面为“[”型，所述纵梁有双层结构，所述纵梁通过一体成型制成，所述横梁包括前横梁总成、前管梁总成、盆梁、第一横梁总成、第二横梁总成、第三横梁总成、第四横梁总成、第五横梁总成和尾梁总成；并依次安装在所述纵梁之间。 [0007] 进一步的，所述前悬架包括钢板弹簧、板簧支座、横向稳定杆、推力杆和滑板，所述钢板弹簧有两个并平行设置，所述滑板设置在板簧支座与钢板弹簧之间，所述板簧支座通过所述横向稳定杆连接，所述推力杆一端与板簧支座低端连接；另一端与前驱动桥连接。 [0008] 进一步的，所述后悬架包括刚性梁、推力杆、刚性梁支座和平衡轴，所述刚性梁有两个并通过所述平衡轴来连接且平行设置，所述刚性梁支座分别设置在所述刚性梁的端部，所述推力杆的一端与所述刚性梁支座的底部连接；另一端与后驱动桥连接。 [0010] 进一步的，所述冷却系统包括变速箱油冷器、节温器、主散热器、副散热器、液压风扇、第一冷却水管和第二冷却水管，其中，所述第一冷却水管与主散热器连通形成小循环散热系统，所述小循环系统上还连接有所述节温器，所述节温器上连接有第二冷却水管，所述第二冷却水管与所述副散热器连通，所述副散热器的出水端与主散热器通过冷却水管连通，所述液压风扇设置在副散热器周边，所述变速箱油冷器与变速箱连通；用于对变速箱进行散热。 [0011] 进一步的，所述充放气系统包括充放气控制单元、储气筒、前桥充放气筒、中桥充放气筒和后桥充放气筒，所述前桥充放气筒、中桥充放气筒和后桥充放气筒分别有两组；并分别与轮胎连通，所述控制单元分别与前桥充放气筒、中桥充放气筒和后桥充放气筒电连接，所述控制单元还与储气筒电连接，所述储气筒与前桥充放气筒、中桥充放气筒和后桥充放气筒连通。 [0012] 进一步的，所述空调系统包括双模空调和独立暖风系统，所述双模空调包括电动压缩机和传统压缩机，所述传统压缩机动力由发动机提供，所述电动压缩机的动力由电池单元提供，在发动机启动的工况下,传统压缩机工作；发动机熄火的工况下,电动压缩机工作,用于将气态的制冷剂压缩成高温高压的制冷剂气体； [0013] 所述独立暖风系统包括燃油液体加热器，用于燃烧燃油并将热量传递给冷却液。 [0015] 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：本发明通过将传统的4×4驱动形式改进为6×6，可有效的增加运输车的动力性能；通过将车架改进为高腹面纵梁配合加强型横梁，整体形成封闭式的框架结构，提高了抗扭强度；通过将前悬架改进为前后双滑板式和推力杆的前悬架，可以实现整体结构承载力大、受力均匀、可靠性高且无需润滑；通过将后悬架改进为刚性梁平衡架、推力杆和平衡轴的后悬架，可以实现大跨距的双联桥结构，满足沙漠地形、重载工况的使用性能需求；通过将动力系统改进为大马力发动机+自动变速器+全时四驱分动器的动力链，使得车辆动力性强、机动性高；通过将车桥改进为高承载力大扭矩盘式车桥，可使得整车承载力大幅提高；通过将轮胎设置为沙漠专用宽断面越野胎，可以保证胎体接地面积大，在松软沙地上，抓地能力强；通过将冷却系统改进为主副双冷却和双节温控制的冷却系统，能够满足整车全负荷工况下的散热需求；通过设置旋风预滤加空滤器的沙漠车专用进气系统，可以实现在保证足够进气量同时，避免因其安装位置较低而导致进风量不足、沙粒进入空滤器；通过半自动中央充放气的配置，满足沙漠运输车行驶在偏远地区轮胎随时充放气要求，提高车辆机动性；通过双模空调和独立暖风系统的设置，可满足行车、驻车不同工况下，快速制冷，也可使发动机在低温下快速启动；通过大吨级拉力的液压绞盘，可满足沙漠工况下的拖拽、救援、自救需求；同时配有隐藏式加强型鞍座，匹配专用的挂车，可满足半挂牵引大型设备的功能。附图说明： [0016] 图1为本发明整车的主视结构示意图； [0017] 图2为本发明整车的俯视结构示意图； [0018] 图3为本发明车架立体结构示意图； [0020] 图5为本发明后悬架系统立体结构示意图； [0021] 图6为本发明动力系统立体结构示意图； [0022] 图7为本发明冷却系统立体结构示意图； [0023] 图8为本发明半自动中央充放气系统结构示意图； [0024] 图9为本发明双模空调和独立暖风系统立体结构示意图； [0025] 图10为本发明液压绞盘系统立体结构示意图； [0026] 图11为本发明上装系统立体结构示意图； [0027] 图12为本发明进气系统立体结构示意图。 [0028] 附图标记说明： [0029] 1‑车架、101‑前梁总成、102‑前管梁总成、103‑左纵梁总成、104‑右纵梁总成、105‑加强型盆梁、106‑前板簧支座、107‑第一横梁总成、108‑第二横梁总成、109‑第三横梁总成、110‑第四横梁总成、111‑沙漠车专用加强型增高中间支座总成、112‑车架左纵梁加强型支撑板、113‑车架右纵梁加强型支撑板、114‑第五横梁总成、115‑尾梁总成、2‑前悬架、201‑前板簧支座、202‑第一限位块、203‑第一后板簧支座、204‑横向稳定杆、205‑推力杆、206‑骑马螺栓、207‑钢板弹簧、208‑滑板、3‑后悬架、301‑第二限位块、302‑导向板、303‑推力杆、304‑刚性梁、305‑第二后板簧支座、306‑端盖、307‑平衡轴、4‑动力系统、401‑发动机、402‑自动变速箱、403‑传动轴、404‑全时分动器、5‑冷却系统、501‑变速箱油冷器、502‑节温器、503‑主散热器、504‑副散热器、505‑液压风扇、506‑冷却水管、6‑半自动中央充放气系统、601‑中央充放气控制单元、602‑储气筒、603‑前桥充放气筒、604‑中桥充放气筒、605‑后桥充放气筒、7‑空调系统、701‑传统压缩机、702‑电动压缩机、703‑空调主机、704‑燃油加热器、705‑电子风扇、706‑空调暖风铝管、8‑液压绞盘、801‑液压油箱、802‑液压油管、803‑液压绞盘、 804‑绞盘取力器、9‑上装系统、901‑上装平台、902‑可拆卸式插桩、903‑隐藏式鞍座、904‑后滚杠、905‑连接座、10‑进气系统、1001‑旋风预滤器、1002‑空滤器、1003‑进气钢管、1004‑进气胶管、11‑沙漠专用轮胎、12‑车桥。 具体实施方式[0031] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”.“上”.“下”.“左”.“右”“. 竖直”.“水平”.“内”“.外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”“.第二”“. 第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。 [0032] 此外，术语“水平”.“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。 [0033] 在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”.“安装”.“相连”.“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。 [0034] 图1为本发明整车的主视结构示意图；图2为本发明整车的俯视结构示意图；如图1和2所示，一种全轮驱动超重型沙漠运输车，运输车的驱动形式为6×6，所述运输车还包括驾驶室、车架1、前悬架2、后悬架3、动力系统4、车桥12、沙漠专用轮胎11、冷却系统5、进气系统10、半自动中央充放气系统6、空调系统7、液压绞盘8、上装系统9和隐藏式鞍座903，其中，前悬架和后悬架分别安装在车架的前部和后部，所述车桥分别安装在前悬架和后悬架上，所述轮胎安装在车桥上，所述动力系统安装在车架上，所述冷却系统的主散热器安装在驾驶室的前端；副散热器安装在驾驶室的后端，所述进气系统、充放气系统、空调系统、液压绞盘、上装平台和鞍座分别安装在车架上，所述进气系统的进气端高于驾驶室顶端。 [0035] 图3为本发明车架立体结构示意图；如图3所示，车架1为高腹面槽型截面直纵梁车架，所述车架1包括纵梁和横梁，所述纵梁有平行的两根设置，分别为左纵梁总成103、右纵梁总成104、所述纵梁高度为300mm‑500mm，所述纵梁截面为“[”型，所述纵梁有双层结构，所述纵梁通过一体成型制成，所述横梁包括前横梁总成101、前管梁总成102、加强型盆梁105、第一横梁总成107、第二横梁总成108、第三横梁总成109、第四横梁总成110、第五横梁总成114和尾梁总成115；加强型盆梁105上安装有前板簧支座106；第四横梁总成110上设置有车架左纵梁加强型支撑板112和车架右纵梁加强型支撑板113，上述横梁局部结构依次安装在所述纵梁之间；纵梁及横梁均采用高强度板材加工制成，通过螺栓或铆钉等紧固件进行紧固，适应于沙漠运输车作业工况。 [0036] 图4为本发明前悬架系统立体结构示意图；如图4所示，前悬架2为前后双滑板式+推力杆的前悬架，包括钢板弹簧207、前板簧支座201、横向稳定杆204、推力杆205、滑板208、第一限位块202、第一后板簧支座203和骑马螺栓206，所述钢板弹簧有两个并平行设置，所述滑板设置在板簧支座与钢板弹簧之间，所述板簧支座通过所述横向稳定杆连接，所述推力杆一端与板簧支座低端连接；另一端与前驱动桥连接。 [0037] 前板簧支座与第一后板簧支座均为可滑动式设计,相较于常规的卷耳式结构,在沙漠重载的恶劣工况下,强度更高,泄力更好。推力杆前端连接于前板簧支座,后端连接于前驱动桥上,将车轮的动力通过杆件传递到车架上,从而实现车辆的正常行走,同时可在车辆启动和刹车时,承受相应的拉力与压力.为了提高前悬架系统转弯时的侧向稳定性，设计了横向稳定杆将左右两侧连接为一体式结构。为了提高悬架的使用寿命,在板簧前后滑动的结合处,采用耐磨桂高的材料设计了滑板。高强度的钢板弹簧通过加强型骑马螺栓将悬架系统与前驱动桥固联为一刚性整体。在板簧发生弹性变形中,重型限位块可保证板簧不会出现过量形变而报废。在整车运动中,地面的反馈力通过车桥传递至悬架系统,同时以前板簧支座下链接处为旋转轴发生旋转,悬架内部时刻以四连杆的平行四边形结构进行运动,达到强度支撑与动力传递的作用。 [0038] 此种结构整体承载力大，当钢板弹簧上载荷发生变化时，前悬架绕着推力杆铰接球头产生旋转，板簧两端与支座产生摩擦位移，整体结构受力均匀，可靠性高，且无需润滑，维修便利。 [0039] 图5为本发明后悬架系统立体结构示意图；如图5所示，后悬架3为刚性梁平衡架+推力杆+平衡轴的后悬架，包括第二限位块301、导向板302、推力杆303、刚性梁304、第二后板簧支座305、端盖306和平衡轴307，所述刚性梁有两个并通过所述平衡轴来连接且平行设置，所述刚性梁支座分别设置在所述刚性梁的端部，所述推力杆的一端与所述刚性梁支座的底部连接；另一端与后驱动桥连接，刚性梁通过橡胶轴承以平衡轴中心为旋转轴，主要承担纵向力，推力杆承担横向力，可满足大跨距的双联桥的使用需求，在沙漠地形、重载工况下可靠性高。 [0040] 图6为本发明动力系统立体结构示意图；如图6所示，动力系统4为大马力发动机+自动变速箱(带液力变矩器)+全时四驱分动器组成的动力链，包括发动机401、自动变速箱402、传动轴403和全时分动器404，所述发动机与所述自动变速箱连接，所述自动变速箱通过传动轴与所述全时分动器连接，所述自动变速箱中设置有液力变矩器，液力变矩器可将发动机扭矩再次放大。分动器为全时全驱结构，且集成轴间差速锁，配合三根驱动车桥，可输出充沛的动力，适应沙漠工况。 [0041] 图7为本发明冷却系统立体结构示意图；如图7所示，冷却系统5为主副双冷却+双节温控制的冷却系统，包括变速箱油冷器501、节温器502、主散热器503、副散热器504、液压风扇505和冷却水管506，其中冷却水管506包括第一冷却水管和第二冷却水管，所述第一冷却水管与主散热器连通形成小循环散热系统，所述小循环系统上还连接有所述节温器，所述节温器上连接有第二冷却水管，所述第二冷却水管与所述副散热器连通，所述副散热器的出水端与主散热器通过冷却水管连通，所述液压风扇设置在副散热器周边，所述变速箱油冷器与变速箱连通；用于对变速箱进行散热。 [0042] 在普通工况下,整车散热需求较小,水温较低,节温器此时关闭,由主散热器、冷却水管组成的小循环冷却系统工作，整车热量全部由主散热器配备的电控硅油离合器风扇带走：当重载工况下,整车散热需求较大，水温较高，节温器内部蜡状结构融化，处在打开模式，由主散热器、副散热器、液压风扇、变速箱油冷器、冷却水管组成的大散热系统工作，内置传感器会根据工况，监测水温的变化，从而实现副散热配的液压风扇的无极调速,在满足散热需求的基础上，节能型更好。 [0043] 图8为本发明半自动中央充放气系统结构示意图；如图8所示，半自动中央充放气系统6包括中央充放气控制单元601、储气筒602、前桥充放气筒603、中桥充放气筒604和后桥充放气筒605，所述前桥充放气筒、中桥充放气筒和后桥充放气筒分别有两组；并分别与轮胎连通，所述控制单元分别与前桥充放气筒、中桥充放气筒和后桥充放气筒电连接，所述控制单元还与储气筒电连接，所述储气筒与前桥充放气筒、中桥充放气筒和后桥充放气筒连通。整车配置6个轮边充放气单元，安装于车架前中后桥处左右侧，充气时拉出气管与前后桥左右轮胎连接，实现前后轮胎同步充气，解决沙漠车行驶在偏远地区轮胎随时充气要求，提高车辆机动性。 [0044] 图9为本发明双模空调和独立暖风系统立体结构示意图；如图9所示，空调系统7为双模空调+独立暖风系统，包括传统压缩机701、电动压缩机702、空调主机703、燃油加热器704、电子风扇705和空调暖风铝管706，所述传统压缩机动力由发动机提供，所述电动压缩机的动力由电池单元提供，在发动机启动的工况下,传统压缩机工作；发动机熄火的工况下,电动压缩机工作,用于将气态的制冷剂压缩成高温高压的制冷剂气体； [0045] 传统压缩机安装于发动机右前侧，电动压缩机安装于纵梁前部外侧，冷凝器及双风扇安装于右侧上车踏板骨架，并设有橡胶减震装置。在发动机启动的工况下，传统压缩机工作；发动机熄火的工况下，电动压缩机工作，可将气态的制冷剂压缩成高温高压的制冷剂气体，经串联的管路系统流入冷凝器后，通过双风扇散热、降温成高温高压的液态制冷剂流出，在流进空调主机时，状态发生急剧变化，吸收了空气热量，使温度降低，吹出冷风，产生制冷效果。此双模空调，可满足沙漠地区高温环境下快速制冷，适应行车、驻车不同工况的使用需求。 [0046] 独立暖风系统是在车辆传统暖风系统基础上外接的一路单独暖风系统，可在发动机熄火的状态下为驾驶室提供热量。燃油液体加热器(65)安装于右侧上车踏板骨架，在工作时，从底盘油箱抽取低标号燃油，在加热器中充分燃烧，将热量传递给冷却液，冷却液流经底盘冷却系统至空调主机(64)，传递给空气热量，使温度升高，吹出热风，产生暖风效果。 [0047] 图10为本发明液压绞盘系统立体结构示意图；如图10所示，液压绞盘8包括液压油箱801、液压油管802、液压绞盘803和绞盘取力器804，大吨位的液压绞盘安装在驾驶室后部居中位置，与底盘车架用高等级螺栓固联在一起，形成刚性整体，绞盘动力来源为安装在变速器取力器的液压泵，在发动机运行的状态下，传动系统带动液压泵旋转，使液压油从液压油箱中流出，并在液压管路中流动。液压泵在高速转动的工况下，液压油会产生巨大的压力，从而带动液压绞盘的钢丝轴旋转，由于油泵与钢丝轴存在巨大的转速差，形成了巨大的绞盘拉力，可实现车辆的拖拽、救援、自救等多种用途。 [0048] 图11为本发明上装系统立体结构示意图；如图11所示，上装系统9包括上装平台901、可拆卸式插桩902、隐藏式鞍座903、后滚杠904和连接座905，所述隐藏式鞍座903为可拆卸式，故在不需用鞍座时可拆卸掉，保证上装平台的平整性，故称隐藏式鞍座；该上装系统可满足运输大型设备的需求；同时配有的隐藏式加强型鞍座，搭配专用的挂车，可满足半挂牵引的功能。 [0049] 图12为本发明进气系统立体结构示意图；如图12所示，进气系统10为并联式(双旋风预滤+双空滤)的进气系统，包括旋风预滤器1001、空滤器1002、进气钢管1003和进气胶管1004，采用加高型旋风预滤器固定方式，安装位置点高于驾驶室顶部，保证系统足够的进气量，同时避免沙尘飞溅进入空滤器，影响发动机使用寿命。 [0050] 以上的具体实施方式将传统的4×4驱动形式改进为6×6，可有效的增加运输车的动力性能；通过将车架改进为高腹面纵梁配合加强型横梁，整体形成封闭式的框架结构，提高了抗扭强度；通过将前悬架改进为前后双滑板式和推力杆的前悬架，可以实现整体结构承载力大、受力均匀、可靠性高且无需润滑；通过将后悬架改进为刚性梁平衡架、推力杆和平衡轴的后悬架，可以实现大跨距的双联桥结构，满足沙漠地形、重载工况的使用性能需求；通过将动力系统改进为大马力发动机+自动变速器+全时四驱分动器的动力链，使得车辆动力性强、机动性高；通过将车桥改进为高承载力大扭矩盘式车桥，可使得整车承载力大幅提高；通过将轮胎设置为沙漠专用宽断面越野胎，可以保证胎体接地面积大，在松软沙地上，抓地能力强；通过将冷却系统改进为主副双冷却和双节温控制的冷却系统，能够满足整车全负荷工况下的散热需求；通过设置旋风预滤加空滤器的沙漠车专用进气系统，可以实现在保证足够进气量同时，避免因其安装位置较低而导致进风量不足、沙粒进入空滤器；通过半自动中央充放气的配置，满足沙漠运输车行驶在偏远地区轮胎随时充放气要求，提高车辆机动性；通过双模空调和独立暖风系统的设置，可满足行车、驻车不同工况下，快速制冷，也可使发动机在低温下快速启动；通过大吨级拉力的液压绞盘，可满足沙漠工况下的拖拽、救援、自救需求；同时配有隐藏式加强型鞍座，匹配专用的挂车，可满足半挂牵引大型设备的功能。 [0051] 以上给出的实施例是实现本发明较优的例子，本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加.替换，均属于本发明的保护范围。 |
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