摘 要
清障车是为保证道路畅通而设计的专用工程车,用于及时排除因交通事故、车辆故障、违章停车而造成的道路阻塞,是现代交通管理——特别是繁华市区和高速公路交通管理必不可少的装备。
本设计对清障车的类型和工作原理做了详细的阐述，在方案上选择门架叉式道路清障汽车。详细的设计了门架叉式道路清障汽车的举升机构、牵引机构，以及取力器的选用。
关键词：道路清障车；取力器；举升机构；牵引机构；设计
ABSTRACT
To clear up obstacles in order to ensure the vehicle is designed roads dedicated vehicles for the timely exclude traffic accidents, vehicle breakdowns, illegal parking and traffic congestion caused by modern traffic management -in particular, the busy urban traffic management and highways will essential equipment.
To clear up obstacles in the design of the type of vehicle and working principle of the described in detail in the program, select the door frame to clear up obstacles in the road forklift vehicle. Detailed design of the door frame to clear up obstacles in the road fork-lift vehicle bodies, traction institutions, as well as the choice of taking power devices.
Keywords: Road-block Removed Truck；Check power devices；Lifting mechanism；Traction agencies；Design
目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1研究本课题的目的和意义 1
1.2道路清障汽车定义、组成、功用 2
1.3国内外道路清障汽车的发展概况 3
1.3.1国内市场情况 3
1.3.2国外市场情祝 3
1.4道路清障汽车发展方向与前景 3
1.5本次设计的主要内容 4
第2章 道路清障汽车参数的确定 5
2.1基本尺寸参数的确定 5
2.2质量参数的确定 5
2.2.1额定装载质量 5
2.2.2整车整备质量 5
2.2.3总质量 6
2.3道路清障汽车底盘的选择 6
2.3.1底盘型号的选定 6
2.4本章小结 8
第3章 道路清障汽车结构方案分析 9
3.1方案一固定轴荷式牵引型清障车 9
3.1.1可调轴荷式牵引装置 10
3.1.2登高举升装置 11
3.1.3长行程油缸直升式登高举升装置 11
3.1.4短行程油缸折叠杆式登高举升装置 12
3.2 方案二臂架起重机型清障车 12
3.2.1基本类型 13
3.2.2主要结构 14
3.3方案三背式清障车道路清障车 15
3.3.1装车作业过程 15
3.4方案四门架叉式清障车 17
3.4.1结构 17
3.4.2作业过程 18
3.4.3优点和不足 18
3.5总体机构设计方案的确定 19
3.6本章小结 20
第4章清障车副车架的设计计算 21
4.1道路清障汽车副车架的设计与分析 21
4.1.1副车架的截面形状及尺寸 21
4.1.2副车架的前端形状及安装位置 22
4.1.3副车架与主车架的连接 23
4.1.4副车架尺寸和材料的确定 25
4.1.5型钢的选取 25
4.1.6门架的校核 25
4.1.7销的校核 25
4.1.8托叉的校核 25
4.1.9托叉与门架底座间销的刚度校核 25
4.1.10外门架和副车架之间螺栓的选取和校核 26
4.1.11液压缸底座与和副车架之间螺栓的选取和校核 26
4.1.12副车架主车架螺栓的选取和校核 27
4.2 本章小结 27
第5章 液压系统设计 28
5.1油缸的计算与选型 28
5.1.1油缸直径及行程的确定 28
5.1.2油缸的选型 29
5.2油泵的计算与选型 29
5.2.1油泵工作压力的计算 29
5.2.2油泵理论流量的计算 30
5.2.3油泵排量的计算 30
5.2.4油泵功率的计算 31
5.2.5油泵的选型 31
5.3 油箱与油管的计算与选型 31
5.3.1油箱容积的计算 31
5.3.2油管内径的计算 31
5.4液压卷筒选取 32
5.5分配阀的选型 34
5.6取力器的选型 34
5.6.1取力器布置方案的选定 34
5.6.2取力器取力方式前置式 34
5.6.3飞轮前端取力 35
5.6.4飞轮后端取力 35
5.6.5变速器上盖取力 36
5.6.6变速器后端盖取力 36
5.6.7取力器型号的选定 37
5.7本章小结 37
第6章 道路清障车基本性能参数计算 38
6.1道路清障车整车参数 38
6.2动力性计算 39
6.2.1发动机外特性 39
6.2.2汽车的行驶方程式 40
6.2.3动力性评价指标的计算 43
6.2.4道路清障车整车动力性计算 45
6.3燃油经济性计算 48
6.4道路清障车稳定性计算 49
6.4.1道路清障车运输状态稳定性计算 50
6.4.2道路清障汽车拖拽时稳定性计算 51
6.4.3工具箱中工具的选取 52
6.5 本章小结. 52
结论 53
参考文献 54
致谢 56
附录 57
第1章 绪 论
1.1研究本课题的目的和意义
随着全国公路网的健全和汽车保有量的增加，清障车已不再是高速公路管理局、公安交通管理局等交通管理部门唯一使用的专用车辆，而已普及到汽车经销商、维修站等汽车服务业，一些大城市还出现了专业的清障车已成为交通管理、汽车服务等行业必备的专用车辆。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[1] 。
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。“八五”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，利角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[2]。
1.2道路清障汽车定义、组成、功用
清障车是指装备有起重、托举、拖曳等设备，用于清除道路障碍物的专用汽车。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1.1[3] 。
图1.1 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，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，山两支行程约500mm的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，所以臂架受力简中一，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。
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