便携可调式底盘维修平板车设计

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随着现代战争机械化、信息化程度的提高，为打赢现代高科技战争，必须提高武器装备的战场生存能力，因此很多武器系统都配备相应的轮式底盘作为作战载体，使其具备快速战锄动性 。目前，我军装备机械化、信息化程度已大幅度提高，装备机动性能的提高离不开大量底盘作为武器系统载体这个前提条件。随着底盘作为武器系统载体大量配备部队，底盘的维护保障，已成为我军出现的-个新课题。

目前，我军配备特种底盘的部队都相应设有底盘维修技师，各类底盘经过长期的作战训练难免出现各种故障，即使底盘处于完好技术状态，也需要根据行驶里程或时间进行必要的维护保养。对于车辆的各类维护保养最好配备相应的维修地沟，但实践中难以满足上述条件，如底盘在野外训练中遇到故障进行战场抢修时，如果车桥、分动器发生故障就需要从底盘下端进行维修，此工况就需要使用底盘维修平板车来满足维修需要，使维修人员能够躺下进入底盘下端进行维修，现在市场上的底盘维修平板车仅能满足车辆人体平躺进入车辆下端，对于野外底盘维修作业，人体在平躺状态可能无法找到故障点或保养点，即使找到也必须依靠人体腰部肌肉用力使上身仰起以此满足需要，但这样容易造成人员短时间疲劳，极易导致安全事故，总之依靠现有的底盘维修平板车进行车辆野外维修时，极易造成人员疲劳及安全事故，迫切需要-种能够根据在底盘下端维修时方便调节人体上身仰起角度的便携式底盘维修平台。

针对目前军内外底盘维修技师在底盘下端维修作业的现状，本着以人为本”的设计理念，设计制作- 种成本低、操作简单、方便可调的便携式车辆维修平台具有十分重要的现实意义。

2 便携可调式底盘维修平台方案设计2.1 功 能经过部队维修分队实际调查，该车辆便携式维修平台主要应具备以下功能：①实现人体背部仰起角度调节，即根据情况 自由仰起和躺下；②实现人体背部调节时，其调节速度和人体背部仰起角度均可由自身控制，控制过程方便省力；③维修平台在底盘下端位置可维修人员 自身自由控制；④人体所躺部位即维修平台上端面人性化设计，增加维修人员的舒适度 ；⑤重量轻便、便于携带，在野战条件下可作为简易行军床，做到用途多样化。

2.2 工作原理便携可调式维修平板车的核心目的是在维修过程中，实现人员背部可以根据维修位置需要随意调节背部的抬起角度。如图1所示，便携可调式维修平板车中实现背部抬起角度的原理就是将外来力矩(外来力距包括：手力矩或电动机力矩，为增加实用性本收稿 日期：2013-04-09作者简介：张燕军(1980-)，男，山西长治人，讲师，研究方向：特种车辆维修。

· 108·· 机械研究与应用 ·2013午第3期(第26卷，总第125期) 设计与制造车采用手力矩)转化为实现背部通过靠背 1抬起的力矩。整个力矩传递过程是通过多个传动副实现的，首先输入端摇臂轴 5与螺杆 4之间的力矩传递通过锥齿轮传动副7实现，同时螺杆4既是锥齿轮传动副7的输出端，同时又成为螺旋传动副(螺杆4与螺母3组成)的输入端，力矩通过螺旋传动副传递给支撑杆2，支撑杆 2的下端与螺母 3铰连接，故螺杆 4的旋转运动转换成支撑杆 2下端的往复直线运动。支撑杆2的上端与靠背 1铰连接，因此支撑杆 2下端在做往复直线运动的同时，其上端只能做绕 O点旋转运动，最终达到使靠背 1绕 O点顺时针旋转(靠背抬起)或逆时针旋转 (靠背放下)。为方便靠背的运动，在摇臂与摇臂轴之间用棘轮连接，实现双向运动。图 1中A、B、C、D、E表示安装轴承，螺杆4水平纵向布置，摇臂轴可根据水平横向或垂直地面布置，本车为方便操作采用水平横向布置。

图 1 凋节装置1二作原理图1.靠背 2.支撑杆 3.螺母 4.螺杆 5.摇臂轴6.摇臂 7.锥齿轮2.3 结 构考虑到该系统的应用对象是躺在底盘下进行维修操作的人员，既要方便人员操作，又要提高操作过程中的舒适度。维修平板车的整体骨架采用方钢焊接而成，其组成结构为 2纵4横，方钢为20202，在满足载人前提下，设计长度为 1 140 mm，宽为 520mm，由于人体重心原因，在前端增加-中纵梁。为提高该设备在底盘下端的作业空问，应旧能减低载人状态的有效高度，同时为提高人体躺下的舒适度，将横梁设计成向下端下凹形状，横梁下凹挠度为5 mm，这样可大大减小平板车的有效垂直高度(载人时刻)，从而增加该设备的应用空间。整体方钢骨架上端安装靠背和座位俩部分，其中靠背长度占到整体长度的约2/3，这可达到减小平板车体整长的目的，靠背上端增加头枕，靠背和座位在包裹海绵基础上制作，从而达到提高人员的舒适度，减少整体质量。

如图 1所示的背部角度调节装置就通过轴承安装于方钢骨架梁上，其中 A、B轴承安装于俩中横梁中心位置，C、D轴承安装与中纵梁与右侧纵梁上，因此摇臂 6也位于右侧纵梁位置，便于人员操纵。支撑杆2上端的铰接点固定于靠背 1的中心线上。以靠背 1从水平位置旋转到与水平位置 75。夹角为最大值(如果越接近于 90。，反而增加人体背部的疲劳程度)，则靠背的旋转范围为0。～75。。以人员操纵方便为标准，摇臂 6每次的摇起或落下的角度约 90。，经计算及实际验证测量，摇臂升起或落下的角度约为90。，则在实际的使用过程中要把靠背提起到最大度75。，经过轻松约 l5次左右摇臂动作就可达到规定要求。为增加使用过程中在地面上的自由度，在方钢骨架下端安装万向轮 。

3 制 作为减低加工成本，尽量采用市场上的标准零部件，轴承、螺母 、螺杆、摇臂等直接购买，平板车方钢骨架，用常用方钢经过简单切料加工直接焊接而成。万向轮采用市场通用万向轮，整体骨架与万向轮之间采用螺栓连接，方便拆卸】背和座位同样由方钢在包裹海绵基础上制作，以达到减轻整车质量的目的，经测量整车质量约 7 kg，-个普通维修人员就可轻松提起，这样不但在实际快速维修中便携可靠，而且人体躺在靠背上舒适度较强，靠背水平放置时，维修平板车可用作简易行军床】背与整体方钢骨架之间通过轴承连接，方便靠背旋转起落运动，座位与整体方钢骨架之间直接焊接，增加整体的结构稳定性。摇臂和摇臂轴之问套筒连接，方便使用与拆卸携带。图2为制作成品。

图2 便携可调式底盘维修平板车成品图便携可调式底盘维修平台由最初的仅是提出实现背部仰起-定角度即可，到经多次完善试验改进，可将其功能简述如下：背部抬起高度可调、操作方便、整车行动自由、兼用特殊行军床，尤其是其轻便便携，可方便实现多种应用诚。

4 结 论在设计中采用标准件设计，可减少制造成本，在- 定意义上可以解决大型车辆维修人员在野外作业过程中，由于长时问仰腰而导致的身体疲劳和安全事故，解决-些缺乏维修地沟条件的底盘维修场地的缺(下转第 111页). 1 09 。

· 杌械研究与应用 ·2013年第3期(第26卷，总第125期) 设计与制造了设计思路，基本解决了使用过程中的-些突出问题，该装置可用于井下各种环境下的打钻及钻孔瓦斯抽排，起到护孔、防止瓦斯喷孔及对瓦斯除尘的作用，能有效提高井下掘进速度，保证掘进安全，改善作业面环境。

图 1 瓦斯喷孔综合治理安全装置结构图1.护孔管 2.密封三通 3.钢丝软管 4.引射除尘管5.分离器 6.压风接口 7.水接口 8.瓦斯抽排管9.排碴口I 1O.排碴 口Ⅱ 11.液压支架3.2 操作步骤瓦斯喷孔综合治理安全装置中的液压支护打钻体系、引射除尘及自动排渣是-有机整体，在实际操作中作用各不相同。液压支护打钻体系，下端为液压支架，上边紧连密封三通及护孔管，钻杆在其顶部作业，其中液压支架的液压系统与钻机的液压体系相通可实现二者的同步操作；该体系通过钢丝软管与引射除尘管连接，引射除尘管利用气水射流原理产生强大的负压将钻孔内的瓦斯与粉尘吸人并对粉尘在管内进行灭尘，水、煤尘及瓦斯气体经充分混合后，固、液混合物经排渣管排出；上部气体经连接管瓦斯抽排管排出。当发生-定量喷孔时会将分离器侧部的排渣口冲开，大量粉尘进入缓冲袋内。这样既能保证装置的安全，又可对瞬间喷孔产生的能量进行缓冲。

本装置的结构特点在于液压支护打钻体系设置有液压支架，除尘系统采用气水引射除尘效率高，可充分利用井下现有资源。底部采用压风排渣，当煤渣达到-定量时打开压风，利用风压将煤渣压入矿车内。采用缓冲储煤袋设计，保证-定量喷孔时作业面(上接第 109页 )陷，降低设备成本。本设备可广泛应用各种大型特种车辆及工程 、运输车辆等 J。另外作为力矩的输入端 ，可根据需要改进用电机等装置带动 ，这就需要所需配备的车辆有相应的电源插 口，这样平板车的整体骨架就需要做-定改动设计，在此不再赘述。笔者的阐述对车辆维修装备的开发提供了-定借鉴作用。

4 应用分析瓦斯喷孔综合治理安全装置已完成各项工业实验，并申请国家专利。现正在淮北矿务局及皖北矿务局多个煤矿井下使用，在使用过程中获得了普遍认可，在技术指标上，作业面瓦斯浓度不超过 1%，除尘装置内的灭尘量达到95%。

5 结 语瓦斯喷孑L综合治理安全装置的设计与研制，不仅解决了煤矿井下施工中瓦斯抽排钻孔和其他钻孔过程中的-系列问题，还兼顾了社会效益和环境效益。

(1)本装置采用液压支柱固定封孔套管替代原有用水泥砂浆和发泡聚胺脂材料固定的永久封孑L套管，可使封孔套管得以循环使用，省去封孔时所浪费的时间，同时节约了大批钢管的使用。

(2)装置采用独立密封套管，保证对钻孑L的密封性，有效防止了瓦斯喷孔时可能造成的危险。

(3)采用气水引射除尘提高装置的除尘能力，同时保证了主瓦斯抽排管道的抽排效率。

(4)装置采用压风排渣将渣自行排出，避免出现打钻过程中停机排渣的现象，提高了工作效率。

(5)装置达到预定功能时，旧能的降低自身体积方便携带及转移，有利于井下作业。

所以，瓦斯喷孔综合治理安全装置的研发与生产不仅可以解决井下瓦斯抽排钻孔和其他钻孔过程中的诸多问题，还能为社会和企业带来巨大的经济和环境效益，值得在井下生产中推广使用。