RL5090背式清障车改装设计（全套含CAD图纸）
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rl5090
清障车
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购买后包含有 咨询 Q 197216396 1 摘 要 随着经济的发展，公路上高级轿车越来越多，道路清障车在作业时应十分注意对事故车辆的保护，特别对一些新车、高档轿车，应必免因为作业中捆绑、挤压以及运输对事故车辆的 损坏 ，特别对一些高档轿车，应避免因为作业中的捆绑、挤压、以及运输中的碰撞造成对事故车辆机件及外观上的进一步损伤 了改。 式清障车 作为专用清障车的一种，它利用附加的液压绞盘、液压举升装置、跳板能够对事故车辆施行 装载运输，实现对事故车辆的快速处理，并且不受事故车辆车速的限制，因此 对式清障车 进行改装设计。 在查阅大量相关资料的基础上，深入分析了背式清障汽车设计的总体方案，对底盘、升降机构、液压系统、跳板、液压绞盘以及相关附 件等进行了合理选择。并通过对底盘型号的选取，确定了整车性能参数 。确定了对背式清障汽车的总体参数。此外，对改装后的整车性能也进行了分析和计算，以确定是否能满足国家标准。 关键词 ： 清障车 改装设 计 ； 平板 ； 液压绞盘 ； 升降机构 ； 液压系统 购买后包含有 咨询 Q 197216396 2 of an is as a of By of an of to on of of on of a of a of of On to of it of of s a to it on of of it of At of In it to it 买后包含有 咨询 Q 197216396 3 第 1章 目 录 摘要 l 1 章 绪论 1 究本课题 的目的和意义 1 路清障汽车定义、组成、功用 1 内外道路清障汽车的发展概况 2 内市场情况 3 外市场情况 3 路清障汽车发展方向与前景 3 设计的主要内容 4 第 2 章 道路清障汽车参数的确定 5 案一固定轴荷式牵引型清障车 5 调轴荷式牵引装置 6 案二臂架起重机型清障车 6 本类型 7 要结构 7 案三背式清障车道路清障车 9 车作业过程 9 案四门架叉式清障车 10 构 10 业过程 11 点和不足 12 体机构设计方案的确定 13 章小结 13 第 3 章 道路清障车结构方案分析 14 本尺寸参数的确定 14 量参数的确定 14 定装载质量 14 购买后包含有 咨询 Q 197216396 4 车整备质量 14 质量 15 路清障汽车底盘的选择 15 盘型号的选定 15 章小结 17 第 4 章 清障车副车架的设计计算 19 路清障汽车副车架的设计与分析 20 车架的截面形状及尺寸 20 车架的前端形状及安装位置 21 车架与主车架的连接 22 车架尺寸和材 料的确定 24 载荷的分析 24 钢的选取 24 的校核 24 压缸底座和副车架之间螺栓的选取和校核 24 车架螺栓的选取和校核 24 章小结 24 第 5 章 液压系统设计 25 升机构形式的选择 25 接推动式举升机构的具体设计 27 作原理 27 数设计 28 点的选择 29 板与油缸联接点（中指点）的选取 30 缸前支点的选取 29 缸形成的选取 30 缸直径的选取 31 压缸的推力和拉力校核 34 壁厚度的确定 35 压绞盘的设计 33 1 系缆部分 34 购买后包含有 咨询 Q 197216396 5 2 液压马达部分 34 3 绞盘性能参数计算 34 4 液压马达的性能计算 34 泵的计算与选型 34 泵工作压力的计算 34 泵理论流量的计算 34 泵排量的计算 35 泵功率的计算 35 泵的选型 35 箱 与油管的计算与选型 36 箱容积的计算 36 管内径的计算 36 压卷筒选取 36 配阀的选取 40 力器的选型 38 力器布置方案的选定 38 力器取力方式前置式 38 轮前端取力 38 轮后端取力 39 速器上盖取力 39 速器后盖取力 39 力器型号的选型 39 章小结 39 第 6 章 道路清障车基本性能参数计算 41 路清障车整车参数 41 力性计算 41 动机外特性 43 车行驶方程式 46 力性评价指标的计算 48 路清障车整车动力性计算 48 油经济性计算 50 路清障车稳定性计算 51 购买后包含有 咨询 Q 197216396 6 路清障车运输状态稳定性计算 52 路清障汽车载运时稳定性计算 53 具 箱中工具的选取 54 章小结 54 结论 55 参考文献 56 致谢 57 附录 58 购买后包含有 咨询 Q 197216396 7 第 2章 绪 论 究本课题的目的和意义 随着经济的发展伴随着宽敞的道路 、穿流不息的车辆和有序的交通管理系统，已成为现代都市的一种景观。这种有序是千千万万管理或参与交通行为的人共同维系和创造的，但由于各种复杂的交通环境和人为因素影响，各种交通事故仍然频频不断地在城市的不同路段发生，而且所呈现的状况也不尽相同。大多数情况下，车辆因碰撞或侧翻会导致不同程序的破坏，丧失行驶功能而抛锚。有的车辆或因自身原因在行车道上抛锚，或违章停车。这些情况都将会严重阻碍交通。因此，及时将这类车辆清理拖离现场，尽快恢复交通秩序，保障交通安全已成为摆在交通管理部门面前的首要任务。以往对交通事故肇事车辆的 清理，采用的都是比较原始笨拙的办法，或靠人力肩扛手抬，或临时找其它车辆生拖硬拽。对一般办法处理不了的肇事车辆，如大型重载车辆，只有请搬运公司的吊车加平板车联合作业才能应付。这些办法既费工费时，又严重影响了正常车辆通行，处理不当还会触发新的交通事故。随着城市车辆剧增，车流密度加大，传统的清障作业方法已不能适应现代城市交通安全管理的需要。道路清障车，一种专门用于处理肇事车辆的车辆，正是适应这种需要而诞生的产物。 在经济发达国家，随着道路交通和汽车工业的发展，用于处理交通事故的专用车辆已经发展到比较成熟可靠的阶段 ，而且各种车辆和装备都达到了一个比较合理的比例。在我国，道路清障车还是近几年为适应高速公路的发展和城市交通安全管理的需要而出现的一种新型专用车辆。国家科技攻关项目 “高速公路紧急救援装备车的研制 ”，正是把握了交通安全管理这一脉博，为高速公路交通安全管理乃至城市交通安全管理起到了良好的引导作用。清障车的首要任务，就是要能把各种状态下的肇事车辆清离出事故现场。目前普遍采用的作业形式，是利用清障车尾部设置的起重托臂、附加托叉挂钩等装置，将肇事车辆的前端或后端托起，利 用 肇事车辆尚能行走的后轮 (或前轮 )，将肇事车辆拖离 现场。对前后轴均已损坏的车辆，则可利用辅助行走装置，将肇事车辆的前轴 (或后轴 )垫起，替代原车行驶。对于豪华型轿车，为了保证拖车作业过程中不损坏原车，清障车通常还带有一套轮胎托举装置，以实现柔性作业。 路清障汽车定义、组成、功用 道路清障汽车自上世纪初诞生以来，不断发展，日趋完善。已经是专用车中一个购买后包含有 咨询 Q 197216396 8 大家族，根据其中作业能力，清障汽车可分为轻型，重中型及超重型；根据结构形式区分，道路清障汽车可分为臂架起重机型清障汽车，门架叉式清障汽车，简单叉式清障汽车和背式清障汽车四个基本类型；从吊臂的作业功能来分，清障汽车 有吊臂旋转型清障汽车，托臂负载折叠型，吊臂滑动型及吊臂固定型。从托臂的作业功能来分清障汽车有托臂负载折叠型，托臂折叠型，及托臂不折叠型；从整车结构来分，清障汽车有单功能型，双功能型及多功能混合型。典型清障车结构如图 。 图 架起重机型清障车 臂架起重机型清障车 (简称臂架式清障车 )是清障车中最主要的一种类型，占全部清障车的 90%以上。臂架式清障车是在一类通用汽车底盘上驾驶室之后，纵向安装一台专用液压起重臂架，起重臂呈 “之 ”字形，臂根铰接于车架中部，臂端紧贴车架尾部，极限位置接触地 而，两支 腿 行程约 500举升油缸控制臂架做以铰点为圆心的俯仰运动，可实现对事故车辆的托起动作。清障车的起重臂架无须水平回转，臂架只在通过车辆纵轴线的垂直平而内做小范围的旋转运动，所以臂架受力简 支梁 ，强度要求较低，但应具有较大刚度。由于臂架无回转要求，整车制造成本大为降低。在臂架末端的摆动臂内装有小油缸驱动的可伸缩叉梁副臂，叉梁副臂外端可安装叉式拖架等起重属具，当臂架在举升油缸驱动起升时可以方便快捷地抬起事故车辆的前桥或后桥，固定后即可拖离现场，实现清障目的。 内外道路清障汽车的发展概况 内 清障车市场 情况 我国清障车产业起步于 20 世纪 80 年代末。近 20 年来，我国清障车行业经历了整车引进、吸收仿制到自主研发的过程。随着我国城市交通与高速公路的快速发展，国产清障车的技术水平、制造工艺已取得突破性进展，形成了产品多功能化、智能化、人性化的技术特点，上装 (专用机构 )具有采用新材料、模块化设计和专用设备制造的购买后包含有 咨询 Q 197216396 9 工 艺特点。我国一此企业通过采用专用设备和模块化设计，实现了清障车的流水线生产，产量提高，成本降低，并有一定上装产品出口。包括国有企业，日前我国清障车生产企业有 10 家左右，生产 2 60t。 100 余个不同型号和规 格的清障车产品。据悉，国内日前最 大 吨位的清障车为 48t，产品投入市场后很受欢迎我国自主开发的 60t 级清障车也已实现销售， 80t 级清障车的开发已开始筹划。可以说，国内清障车的设计与市场开发已进入一个新的时代。 外 清障车 市场情祝 清障车创始于公路交通非常的国家，早在 20 世纪 50 年代美国就生产出第一辆清障车。当时这种车还比较简单，靠机械传动带动卷扬机，拉杆支撑，故障车一端被吊起拖离现场；往往采用自制底盘，功能较单一，这是清障车发展的第 1 阶段。第 2 阶段，以引入液压传动与控制技术为标志， 20 世纪 70 年代第一批采用全 液压传动的清障车生产出来，涌现了一批著名的清障车企业，如美国的 地利的 本的 拿人的 一阶段的清障车技术和生产得到很大发展，首先是系列品种、规格增多，结构形式多样化，其次是所用专用底盘、二类底盘多样化。大型清障车最大为 4 桥。第 3 阶段，结构多样、功能齐全，具有托举、起吊、拖拽、牵引、背拖、破拆、清洁、维修等功能。第 4 阶段，工作能力更 大 ，拖举能力最 大 达 25t， 拖牵能力达 48t， 起吊能力达 40t。第 5 阶段，操作方式 更先进，工作环境更 舒适 。国外，专用底盘用户向底盘生产商供货时，后者会给前者一个软件，用户可据需在软件上对底盘布局进行修改，后者再根据用户的修改生产专用底盘。此外，还有专门的清障车底盘改装厂。按目前我国清障车销量约为国外的 1/10 推算，国外清障车年为需求 2 万辆。 路清障汽车发展方向与前景 “十一五 ”期间，我国公路建设继续保持快速发展，以 “五纵七横 ”为主骨架的公路网将相继形成。 2010 年我国高速公路通车总里程将位居世界第 2 位。各省市高速公路争相突破 1 000 路的快速发展为清障车提供了良好的发展环境。 我国汽车保有量近年来增民迅猛，给道路交通带来了很大压力，交通事故频发，许多城市道路交通拥挤不堪。所以，近几年各城市道路清障车的采购量逐年增长 。 2000 年至今，上海市新增近 1 680 辆，北京市新增近 2 000 辆，近 2 年广州市每年新增 300 多辆，江浙等地的增幅也较大。近 2 年沿海地区城市与当地部队靠近台湾地区采购了大量大吨位清障车。除了新修道路需要配备清清障车以外，还有大量老旧清障车等待更新。专家统计，清障车因使用频繁 5 年一换新。 道路救援工作社会化使道路清障车市场扩展。上海从购买后包含有 咨询 Q 197216396 10 2000 年 9 月建立 “清障施救协作网 ”，逐步推进清障救援的社会化、规范化、专业化和市场化 ； 为此，上海的交巡警支队全部退出了清障施救网络，将全部清障牵引车辆拍卖给了社会施救单位，车辆牌号换成地方牌号，交巡警变为管理者。近年广州交通集团交通拯救公司的成立，也掀开了广东道路救援上作社会化的序幕。 道路清障上作社会化、市场化之后，受委托的清障施救公司在交警部门的指导下，按照城市发展规划要求，完善施救网络，参与有序竞争，会考虑增加新的设备 ； 同时，也会通过招标方式选择技术含量高、质量好、价格低、服务到位的产品和企业。 未来几年需求量预测，近年来，我国清障车 有了一定发展，但功能齐全、外形 外观的清障车还较少，尤其是道 路 清理各级公路及城市道路肇事、故障车辆及违章停放车辆的清障车的缺口还很大。有专家预测，未来几年，我国清障车年需求量约 2 3002 500 辆，其中： “ 拖吊 ” 和 “ 旋转 ” 型 1 300 1 500 辆， “ 平板 ” 和 “ 升降平台 ” 型1100 1300 辆。预计 “ 十一五 ” 期间总需求量继续稳步增民，年均增民率约 15%。 设计的主要内容 本设计的目标是设计一种载重 3t 的道路清障汽车。本次道路清障车装备有 平板 和液压 液压绞盘 两套装置。因此本设计主要研究的内容有： 总体布置 ， 进 行二类底盘选型分析、副车架和 液压绞盘 的设计计算、卷筒的选取计算、液压传动装置设计计算 选型 ， 然后进行车辆的总体布置和性能分析，并用总布置图表达主要底盘部件的改动和重要工作装置的布置；最后通过正确的计算，完成部部件设计选型，达到工艺合理、小批量加工容易、成本低、可靠性高的设计要求，并附之以总装配图，清楚表达设计。 购买后包含有 咨询 Q 197216396 11 购买后包含有 咨询 Q 197216396 12 购买后包含有 咨询 Q 197216396 13 购买后包含有 咨询 Q 197216396 14 购买后包含有 咨询 Q 197216396 15 第 3章 道路清障 车 结构方案分析 道路清障汽车装备有托举机构和液压卷筒两套装置，它能将车平移举升到一定高度后拖走。 对道路清障车进行改装设计，一般应满足以下设计要求： （ 1） 具有一般清障汽车的功 能 ； （ 2） 能将满载货物的车厢在比较水平的状态下平稳地举升到一定高度 ； （ 3） 拖拽功能 ； （ 4） 牵引功能 ； （ 5） 起吊功能 ； 案一四门架叉式清障车 构 门架叉式清障车使用普通卡车改装，视不同起重吨位，可选用轻卡、中卡及重型卡车改装，只需制作一副起重门架，增加一套简单的液压系统即可改装完成。起重门架铰接在汽车底盘纵梁尾部，小型液压系统安装在汽车发动机功率输出端，利用汽车发动机的动力驱动油泵，提供清障作业时起重油缸和偏转油缸的动力图 起重门架是矩形焊接结构件。以中型门架为例，其轮廓尺寸 (长、高、厚 )为 1 200、 1 800、150括外门架 (图 内门架 (图 内门架在外门架内滑动，山起重油 图 式清障车 购买后包含有 咨询 Q 197216396 16 图 式清障车工作过程 图 式清障车运输状态 图 式清障车 缸控制内门架的升降。在内门架上装有叉梁副臂及托叉后梁和托叉前梁 (图 c、a)，用于托起事故车辆。整个起重门架能在偏转油缸作用下做小角度偏转。作业时将叉架伸入事故车辆前轮 (或后轮 )，固定后，举升油缸驱动内门架上升即可抬 起事故车 头 (或车尾 )，将事故车拖离现场。 图 架叉式清障车 购买后包含有 咨询 Q 197216396 17 门架叉式清障车的设计思想源于装卸用门架式叉车，其作业过程与叉车的作业过程极为相似。不同的是，叉车内门架行程大，一般达到 2m，而叉式清障车的内门架行程只 300车由于输送距离短，一般利用门架偏转油缸使货物贴紧门架即可，不需捆绑货物，而叉式清障车输送距离长，应考虑捆绑锁紧方式。 案二 式清障车道路清障车 式清障车道路清障车在作业时应十分注意对事故车辆的保护，特别对一些新车、高档轿车应避免因为作业中的捆绑、挤压以及 运输中的碰撞造成对事故车辆机件及外观上进一步的损伤。除采用文明作业方式外，还应在作业方法上 给 以注意，包括使用垫层、软接触、选择拖运部位、使用专用属具及注意拖行车速等多方而。 如果采用上述方法仍不能实现无损输送，就应选用 式清障车如图 式清障车能够最大限度地保护事故车辆。 式清障车外形上类似自行平板车如图 有一般平板车不具备的工作台翻转能力，运动形式类似翻斗卡车。 式清障车在工作平台前部装有液压传动钢丝绳卷扬机构，是装车卸车的动力来源。工 作原理 :在二类通用汽车底盘上装有用油缸、连杆和底盘相联接的工作平台，工作平台、汽车底盘、翻转油缸及连杆共同构成在汽车纵向垂直平而内的四杆机构。当翻转油缸伸出时，工作平台平缓地后移和翻转，平台末端落地，与地面成 11 22角，位于事故车正前方。 车作业过程 清障车以车尾接近事故车，翻转油缸工作使工作平台后翻落地。开动液压卷扬机构，用钢丝绳连接事故车辆的前桥 (也可连接事故车辆后桥，以倒拉方式装车，本文和图示均按正拉方式叙述，如图 开动卷扬机，事故车被缓慢地拉上平台，驱动翻转油缸，工作平台复位，固定 事故车辆后即可实现无损输送如图 了便于曳引事故车辆，可在工作平台上设置两条纵向由排列紧密的多支平行滚子组成滑道，使牵引阻力降低，即使前后桥均己损坏，车轮不能转动的车辆也能轻松装卸如图 达目的地，卸车过程是装车过程的逆过程。 式清障车的最大优点是实现了无损输送，这是臂架式清障车和门架叉式清障车难以做到的。 式清障车对前后桥均己损坏，不能拖行的全损车辆也能施救作业，此外， 式清障车可实现长途运输，车速不受限制，而其它清障车在拖行时的速度低于 25km/h。 式清障车的缺点是作业时间较长，尤其是装车时间较长，这一点对于繁忙路段的清障是不利的， 式清障车的成本也略高于其它类型清障车。 购买后包含有 咨询 Q 197216396 18 案三 臂架起重机型清障车 臂架起重机型清障车简称臂架式清障车是清障车中最主要的一种类型如图 全部清障车的 90%以上。臂架式清障车是在一类通用汽车底盘上驾驶室之后，纵向安装一台专用液压起重臂架，起重臂呈 “ 之 ” 字形，臂根铰接于车架中部，臂端紧贴车架尾部，极限位置接触地而，山两支行程约 500举升油缸控制臂架做以铰点为 圆心的 俯仰运动，可实现对事故车辆的托起动作。清障车的起重臂架无须水平回转 ，臂架只在通过车辆纵轴线的垂直平 面 内做小范围的旋转运动，所以臂架受力简 支梁 ，强度要求较低，但应具有较大刚度。由于臂架无回转要求，整车制造成本大为降低。在臂架末端的摆动臂内装有小油缸驱动的可伸缩叉梁副臂，叉梁副臂外端可安装叉式拖架等起重属具，当臂架在举升油缸驱动下起升时可以方便快捷地抬起事故车辆的前桥或后桥，固定后即可拖离现场，实现清障目的。 图 架起重机型清障车 本类型 所有臂架式清障车的基本结构是相似的，如果进行分类的话， 只能从臂架形状和是否装有起重副臂来区分。在臂架形状上，轻小型清障车多采用直线梁臂架如图 重型清障车有采用曲线梁的如图 否装有起重副臂是指在起重臂架主梁内可套装一节可伸缩起重副臂 (参看图 起重副臂端部装有钢丝绳滑轮，可用于简单的起重作业，以扩大清障车的工作范围。例如将翻下路基、掉到沟里或水中的失事车吊起或曳引送回地面，再用叉式拖架抬起拖走，或将翻滚的事故车扶正等。当要求起重或牵引功能时，应在起重臂架根部安装钢丝绳卷扬机构，用液压马达驱动，使用吊钩或直接用钢丝绳捆绑作业，安装了起重副臂的 清障车明显扩大了使用范围。 要结构 起重臂架总成 起重臂架总成是清障车最重要的部分，也是基本工作装置，其功能是将事故车头抬起、购买后包含有 咨询 Q 197216396 19 固定，以达到拖离现场排障的目的。如果遇到后桥严重损毁而前桥正常的事故车辆则采用倒拖，即托起后轮退行。遇到前后桥均损坏时应使用 式清障车，也可以托起前轮，同时在后轮下垫装滑板。主臂架为 “ 之 ” 字矩形截面箱型梁，由主臂、垂直副臂、摆动臂及摆动臂内套桑着的叉梁副臂构成，主臂架总成还包括两支主臂架举升油缸、摆动臂油缸、叉梁副臂伸缩油缸共七部分组成。兼有起重机功能的起 重臂架总成还包 主臂 举升油缸 起重副臂 摆动臂 叉梁副臂 图 起重副臂的直线梁起重臂 图 线梁起重臂 括起重副臂和起重副臂伸缩油缸两部分。叉梁副臂是一个 “ T” 字矩形截面箱型梁，可由伸缩油缸作功而产生伸缩运动。在叉梁副臂的横梁上安装可调节相对位置的两组购买后包含有 咨询 Q 197216396 20 叉式拖架，叉式拖架是用来插入事故车辆前轮并使之固定的专用装置，分为叉架前梁和叉架后梁两部分。主臂举升油缸的缸头铰接在汽车底盘上，活塞杆头铰接在主臂中部的水平销轴耳座上，一 般成对布置。举升油缸的作用是实现臂架的托起动作，为保证在拖行过程中事故车头不致下落，应考虑油缸的液压闭锁。 钢丝绳卷扬机构 采用低速大扭矩马达，通过离合器驱动钢丝绳卷筒实现牵引或起重作业。一般清障车上装有一台钢丝绳卷扬机构，为提高作业能力可安装两台卷扬机构，其优点是通过两根绳索的有效配合，可实现将事故车辆翻个、掉头并弥补单绳牵引力的不足。采用牵引作业方式时，应尽量使钢丝绳方向和车身方向相同，避免斜拉。在牵引作业时，用起重臂支承地而可起到支腿作用，如被牵引车辆较重或地形过于陡峭时应考虑清障车的锚 定。 工作过程 (按正拖方式叙述 )固定车轮的方式清障车到达事故现场，将起重臂架下放，清障车尾部接近事故车车头，在接近过程中，带有两支叉架后梁的叉梁副臂贴地而伸入事故车前轮，用液压卷筒将事故车辆驱动轮拽到叉架上。当叉架前梁和叉架后梁上的两个圆块稳稳地将事故车车轮卡紧时，用尼龙锁紧带或铁链将车轮和叉式拖架捆绑牢固，并用卷筒带上车辆，这样事故车辆就和清障车联结起来了。举升油缸工作，臂架将事故车头抬起脱离地而清障车起步将事故车拖走。 案固定轴荷式牵引型清障车 固定轴荷式牵引型 清障车牵引举升装置的操作过程主要包括 ： 牵 引铰盘 2 靠油马达带动钢丝绳来拖拽作业对象 ;可升降的变幅臂 4 通过举升油缸 5 的升降来托起或放下被拖车辆 ;支撑架 3 防止因液压系统泄漏而使变幅臂在运行途中下降，折叠臂 7 铰接在变幅臂的下端，带动伸缩臂 8 和车轮托叉 9 作收起与放下动作。整个操作过程靠多路换向阀 6 控制，如图 示。其缺点是 :由于被拖车辆 10 的部分重量悬置在清障车 1的后部，使清障车的后轴荷增加，前轴荷减少，即使拖拽较轻的车辆就接近甚至超过清障车后轴额定负荷，从而限制了清障车拖拽能力的充分发挥，而且还会因前轴负荷的减轻进而使清障车转向操纵性能恶化。如果在前 轴上加重 时 ，又会使清障车在不拖拽作业时转向沉重。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 购买后包含有 咨询 Q 197216396 21 1 清障车 2 牵引铰盘 3 支撑架 4 变幅臂 5 举升油缸 6 多路换向阀 7 折叠臂 8 伸缩臂 9 车轮托叉 10 被拖车辆 图 定轴荷式油障车作业示意图 调轴荷式牵引装置 如图 工作原理 是 ： 在清障车 1 的后悬部位安装一对支撑架 4，可伸长的牵引梁 5 铰接在支撑架 4 上，它是可以上下运动的。梁 5 的后端装有一付轮框 6，用于安放被拖车辆 7 的车轮。在梁 5 的前端下部和清障车底盘之间装备有油缸 2，用来使梁 5升降，并调节清障车后轴与轮式托架 (由小车轮 9 和连接柄 8 组成，柄 8 可插人轮框 6的相应插孔中 )的载荷比。液压系统控制装置 3 包括调节油缸压力油的阀门、压力表等。 1 2 油缸 3 45 6 7 8 9图 调轴荷式 牵引装置结构示意图 在拖拽作业时，操纵控制手柄，可将梁 5 放到地面上，将轮框 6 卡住被拖车辆的车轮，再操纵手柄使梁 5 升到 和 道高度，以便轮式托架连接柄 8 插人梁 5 的相应孔中并加以坚固，如下图 a）所示、然后慢慢放下梁 5，使小轮 9 正处于受压临界状态，此时控制装置的压力表显示出最大读数，表示被拖车辆前轮上的重量已全部转移到清障车后轴上，清障车前轴负荷也处于最轻状态。这时继续操纵控制装置以减小压力表读数，油缸 2 中油压下降，小轮 9 上负荷逐渐增加。这样被拖车辆前轴载荷将由清障车后轴和 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 系部 汽车与交通工程学 院 专业、班级 车辆工程班 指导教师姓名 职称 教授 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是 否 题目名称 障车改装设计 一、课题研究现状 ,选题的目的、依据和意义 1、研究现状 清障车是装备有起重、托举、拖拽等设备，用于清楚道路障碍物的专用车辆。清障车对保持道路交通的畅通具有重要的意义。清障车清理事故的能力、效率的高低直接影响着公路的畅通程度。 我国清障车工业起步于上世纪八十年代末，在近二十年里，国内清障车行业经历了引进整车、吸收仿制到自主研发清障车的过程。随着我国城市交通和高速公路的快速发展，国内清障车的产品设计技术、制造工艺也进行了突破性发展，形成了清障车多功能化、智能化、人性化的产品技术特点；专用机构运 用新型材料、产品模块化设计、专用设备的应用的制造工艺技术特点。一车多能是清障车多功能化的表现。现在的清障车应用的材料新、附加的设备新、制作的工艺新。 对最大总质量一定的清障车，其整车整备质量的大小很大程度上影响了它的负载（托举）能力。尽量减轻清障车的整车整备，也是清障车技术的特点。应用新型材料 能保证机构的强度（托举、吊举等能力），又能减轻机构本身的质量。如托臂、吊臂等总成均采用高强度钢板制作。 清障车的设备会向着只能化的方向发展，就是从安全、方便、人性化考虑，在系统中装配一 些智能设备，如遥控系统，机构安全报警系统，紧急拯救系统。不仅方便了驾驶员对清障车辆的操作，也加快了清障车的工作速度。 清障车的各机构总成大都是通过大量焊接而成的。如何控制焊接变形？首先从毛坯下料开始，运用水下等离子切割机开料，能保证下料尺寸准确，减小毛坏因受热而变形。专用机构制作时，应用专用工装夹具对其定位、防焊接变形。这种工艺既能保证产品质量，提高产品互换性，又能提高生产效率。 清障车也是一种个性化很强的专用车辆。不同区域、行业，不同规模的单位（企业），其需求的清障车的外观 、专用机构、操纵方式等均有所不同，为了能快速满足不同客户的不同需求，产品的模块化设计在清障车设计技术上，也就自然地得到了充分的应用。清障车重型化也是清障车技术发展的一个显著特点。随着我国汽车吨位重型化的调整，国家西部开发、南水北调和西气东输的建设，以及其他各项工程的启动，道路条件的改善，交通运输业的发展， 公路运输 向高速化、集约化、专用化、集装箱化发展，必将引起重型汽车业（包括专用重型汽车）的崛起。作为保证道路畅通的清障车，无凝也必须重型化，才能满足重型车辆的清障需要。现在国内最大吨位的清障车为 48吨。 作业 安全、快速是道路清障拯救的两项重要指标。而专用作业辅件是作业安全快速重要的保证。随着车辆的种类和款式的不断增多，道路上造成事故与故障的模式也千变万化，因此，只有不断地开发安全、实用、高效的作业辅件才能满足各类清障作业的需要。 2、目的、 依据 和意义 我国清障车起步于八十年代，正逐步与世界接轨。随着新世纪城市化的发展速度，道路交通条件得到了不断的改善，道路上车辆事故情况也千变万化，对清障车的求也不断增长，清障车的功能也不断增多。新型的清障车将取代老式的清障车，作业安全，快速是清障车的两个重要指标，现在的清障车 正向个性化、人性化、工作效率高的形式上发展。本次清障车的设计，以提高清障车智能化，在道路清障过程中，确保车辆在工作状态中安全、方便快捷。 二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题 1、研究的 基本 内容 （ 1）主要性能指标的确定。 （ 2）二类底盘的选择。 （ 3）总体布置图的绘制。 ( 4)辅助装置的选择、设计。 （ 5）总体性能参数的计算。 （ 6）总体设计及零部件的计算。 （ 7）整车性能分析。 2、 拟解决的主要问题 （ 1）工作装置是否对车架造成载荷集中。 （ 2）尽量满足专用工作装置能能要求，充分发挥专用功 能。 （ 3）尽量减少整车的整备质量。 （ 4）整车性能校核。 三、技术路线（研究方法） 四、进度安排 （ 1） 调研、资料收集，完成开题报告 第 1、 2周 （ 2） 方案设计与分析、二类底盘选型（调研与分析）第 3周 （ 3） 总布置：第 4周 （ 4） 清障工作装置设计计算选型 第 5、 6周 （ 5） 液压装置设计计算选型 第 7周 （ 6） 辅助系统设计 第 8周 （ 7）完成所设计装配图与零件图图纸 第 9周 （ 8）整车性能计算分析；整车设计修正；第 10周 （ 9）完成设计说明书的撰写 第 11、 12周 （ 10）毕业设计（论文）审核、预答辩 第 13、 14周 （ 11）毕业设计（论文）修改、完善 第 15、 16周 （ 12）毕业设计（论文）答辩准备及答辩 第 17周 五、参考文献 1 李忠生 . 清障车的技术现状及发展趋势 J. 专用汽车 ： 2003， (6)： 102 张如忠， 徐祖英， 金宏明 . 浅谈高速公路清障 拖车安全 J. 公路运输文摘 : 2003， 24(9). 3 张启君 . 清障车市场情况及发展简析 J. 商用汽车 : 2007， (1). 4 李祥贵 ,代汝泉 ,王慧君 . 中型道路清障车总体设计与计算 J2001，(4)： 75 佟钢， 赵闯， 郭大鹏 . 清障车作业装置常见的结构形式和应用 J. 北方交通 : 2008， (12):786 潘增友 . 专用汽车发展驶入快车道 J. 汽车与配件 : 2003， (47):147 何鹏程 . 清障车专用设施结构分析 J2001， (1)： 98 冯晋祥，王慧君 . 专用汽车构造与维修 M山东：山东科技学术出版社， 1996. 9 徐达，陆锦容 M北京：北京理工大学出版社，2002. 10韩林 J2005，（ 1）： 1611张世川 中国 ,12宁文祥 J2009，（ 11）： 3813杨忠敏。专用车市场潜力巨大未来发展充满商机 J 10）： 4414伍汉清，夏建满 J2008，37（ 3）： 73马文星 2007: 黎涛 道路清障车技术发展趋势 J2004(5): 15杨琳 走向世界 J2004(1). 16 et an of 1995(44) 六、备注 指导教师意见： 签字： 年 月 日 I 摘 要 随着经济的发展，公路上高级轿车越来越多，道路清障车在作业时应十分注意对事故车辆的保护，特别对一些新车、高档轿车，应必免因为作业中捆绑、挤压以及运输对事故车辆的 损坏 ，特别对一些高档轿车，应避免因为作业中的捆绑、挤压、以及运输中的碰撞造成对事故车辆机件及外观上的进一步损伤 了改。 式清障车 作为专用清障车的一种，它利用附加的液压绞盘、液压举升装置、跳板能够对事故车辆施行 装载运输，实现对事故车辆的快速处理，并且不受事故车辆车速的限制，因此 对式清障车 进行改装设计。 在查阅大量相关资料的基础上，深入分析了背式清障汽车设计的总体方案，对底盘、升降机构、液压系统、跳板、液压绞盘以及相关附 件等进行了合理选择。并通过对底盘型号的选取，确定了整车性能参数 。确定了对背式清障汽车的总体参数。此外，对改装后的整车性能也进行了分析和计算，以确定是否能满足国家标准。 关键词 ： 清障车 改装设 计 ； 平板 ； 液压绞盘 ； 升降机构 ； 液压系统 of an is as a of By of an of to on of of on of a of a of of On to of it of of s a to it on of of it of At of In it to it 1 附录 A 清障车的发展 道路清障车最早应用于公路交通非常发达的国家，美国早在 20 世纪 50 年代即生产出世界第一辆道路清障车。当时这种特种车结构比较简单，由发动机驱动，通过机械传动，带动卷扬机构，并用拉杆支撑，将故障车一端吊起拖离现场，而且往往采用自制底盘，功能也较单一，这是道路清障车发展的第一阶段。 道路清障车发展的第二阶段，是以液压传动与控制技术的引入为标志的。 20 世经70 年代，第一批全液压系统的道路清障车并涌现出一批著名的道路清障车生产企业，如美国的 C E N T U R Y、 地利的 本的 拿大的 。此阶段内，道路清障车技术和生产得到很大发展。首先是系列品种及规格增多，结构型式多样化；其次是所用的专用底盘、二类底盘多样化，最大型号的道路清障车为 4 桥；第三是结构多样、功能齐全，具有托举、起吊、拖拽、牵引、背拖、破拆、清洁、维修等功能；第四是工作能力更大，拖举能力最大可达 25t，拖牵能力可达 48t，起吊能力可达 40t；第五是操作方式更先进，工作环境更优越舒适。 近几年我国公路交通事业发展非常迅速：一是 投资大，国家每年投资两三千亿元用于公路建设，已成为拉动经济增长的先导行业；二是公路多， 2002 年公路通车总里程已达 公里，高速公路通车里程已跃居世界第二位；三是汽车多， 2002 年汽车产销总量已跃居世界第五位。客流量及物流量，道路清障车也要同步快速发展，而且今后我国公路交通仍将保持高速发展势头，到 2010 年全国公路总里程将达到 210万 230 万公里。那么，道路清障车的需求量也应保持与之相适应的增长比例，并且绝不只是数量上的增长，而是在质量和技术上的不断提高。只有这样才能适应公路交通事业的发展，而且市 场竞争的焦点首先集中在技术的层次与创新上。 我国道路清障车虽起步较晚，但发展迅速，国内已有近二十家生产道路清障车的厂家 ,其中形成生产规模的主要厂家有广东粤海汽车有限公司、长沙中联重工科技发展股 份有限公司、沈阳北方交通工程公司、江苏扬州盛达特种车有限公司等 。我国道路清障车行业走了一条引进技术与自主开发相结合的道路，紧跟世界道路清障车发展方向，技术基本与世界同步，只是在产品的可靠性和耐用性方面与世界先进水平有一定差距。无论是研发、生产技术还是生产能力，我国企业都能满足国内市场需求。主要特点表现在以下几个方面 ： (1)起点高。国内道路清障车主要生产厂家在产品开发时，以国际著名品牌的近代2 产品为基型，剖析、吸纳国际上经济发达国家的道路清障车新类型、新结构、新工艺、新技术和新材料，全面提升了道路清障车技术的起点和水平； (2)配置新。现在多数厂家采用了国际最新技术成果，特别是在液压、电气、传感、气动及数控等元器件的应用方面，直接引入了这些领域的最新技术； (3)多元化。各生产厂家为满足市场的需求，各种类型的道路清障车不断涌现，使品种多元化成为道路清障车技术的一个明显特点。 (4)大型工程机械生产企业介 入清障车领域：国内诸如中联重科、三一集团等世界级的工程机械大型生产企业凭借其强大的制造实力、研发实力以及优质的售后服务参与到提高清障车技术水平的竞争中来，将大幅度缩短我国与世界清障车设计、制造水平的差距，尽快实现技术水平与世界同步。 道路清障车今后的发展将有如下趋势： (1)重型化趋势。目前国内最大吨位的道路清障车为 48t，产品投入市场后很受欢迎。随着我国经济发展越来越快，高等级道路越来越长，重型运输车辆越来越多，我国对重型清障车的需求越来越大。我国自己开发的 60t 道路清障车也即将面市，开发80t 的 道路清障车工作已经开始筹划，道路清障车的重型化趋势也使得重型道路清障车占有的市场比例越来越大。 (2)开发专用底盘。目前国内道路清障车所用的底盘，绝大多数采用的是普通载重车用二类底盘，它的受力方式、结构布局、车体改造等都不能很好地满足道路清障车的需要。道路清障车底盘专用化是国内道路清障车行业发展的必然趋势。 (3)应用新技术。利用数控技术、遥控技术来提高道路清障车的自动化程度；利用高强、轻质新材料，提高道路清障车各结构件、受力件的强度，减轻道路清障车的自质量；利用液压、电气、气动方面的技术创新和最新 成果来提高道路清障车的功能；利用表面处理及涂装新技术，防腐防锈，美化外观。 (4)多重安全保障。利用传感技术来自动限制道路清障车的超重、超距等违章操作，确保车辆安全。 (5)流水线生产。在产品制造过程中开始大量使用专用设备，有条件实现道路清障车的流水线生产，提高产量，降低成本。 道路清障车是一个刚刚起步的朝阳产业，只要路在延长，车在增加，就需要越来越多的道路清障车来保障路的畅通。功能大致相同、吨位相同、质量差不多的道路清障车，国外产品的价格是国内产品的 4 倍。这说明我国的道路清障车走向世界市场具有 很大的竞争优势，成为世界的道路清障车生产大国已经不是遥远的梦想 当 前，随着国民经济的健康发展，国内需求的持续扩大，我国专用汽车市场也将取得飞速的发展。3 今后几年发展的重点主要集中在城市建设、服务和高等级公路运输方面。具体到车型上体现在下列方面： 1、自卸汽车 随着近几年来国家实施扩大内需的方针，积极投资基础设施建设和兴建大型工程，以及 2008 年的北京奥运会和 2010 上海世博会，都对相应的自卸汽车需求量有大量的增长，而且大、重吨位的自卸车是发展的方向，所占的比例也将进一步增大。 2、牵引汽车 随着我国高速公路、高等级公路的高速增长，高速公路、高等级公路拓展带来的对提高运输效率的需要，这将为我国公路今后的主导车型大容积的厢式半挂车将大大增加，相应的半挂牵引车的需求量也将大量增加，并且大功率、高速公路长距离运输的牵引车是市场需求的热点。 3、罐式汽车 罐式汽车包括常见的油罐车、散装水泥车、混凝土搅拌运输车，以及使用量相对较少的液化气高压罐车、化工液罐车、吸污液罐车等。随着西部地区油气资源的开发必然会带动石化炼油业的发展，因此大型油罐车的需求也会增大。大吨位的半挂式油罐车增长比 率还将加快。 4、散装水泥车及混凝土搅拌机 近几年来，随着房地产热的兴起和公共基础设施建设的开发等原因导致了对散装水泥车及混凝土搅拌车的大量需求。 5、市政用车 市政用车包括大型公交车、路面清扫车、可换车厢式的垃圾压缩车、吸粪车、下水道疏通车、各种邮政车，洒水车及清洗高层建筑物的高空作业车等。随着国家确立加快城市化进程，为适应城市建设需要的各类建筑工程专用车需求量将会很大，而且品种会十分丰富。城市化进程不仅会拉动经济发展，同时对各 种专门的需要会增多起来，拉动专用车行业的发展。 6、高速公路维护车辆 我国高速公路的飞速发展，以 “五纵七横 ”为主骨架的公路网的完成，我国高速公路通车总里程将达 公里。随着西部大开发的不断推进和西部地区高速公路里程的不断增加，大型高速公路清障车、路面养护车、路面清扫车、救援拖车、带大型起重机的救援车等有大的市场。 7、消防车 专业化、特种消防车的数量愈来愈多，但从在用车辆的实际情况看，目前我国消4 防车在数量和质量上还存在很大的欠缺，尤其 是车型结构不合理、特种消防车比例过低，水罐车占总量的 而特种消防车 (除水罐、干粉、泡沫以外的车辆 )仅占 10%。今后专业化的特种消防车将成为需求的重点。 8、医疗专用车 医疗专用车包括救护车、医疗急救车、采血车、防疫车、化验车等。由于 2003年初全国 “非典 ”疫情的影响和当前流行于东南亚国家的禽流感病毒，将大大刺激国内医疗专用车的需求。 9、机场专用车 当前，国家把机场建设确立为西部大开发的重点，随着机场的建成，机场大量需要舷梯车、行李运送车、食品供应车，飞机大型的加油车 、飞机牵引车、救援车、消防车等。除机场专用的大功率消
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