道路清障车的结构及功能.pdf

1、1 9 9 91 专 用池车S p e c i a l P u r p o s e Ve h Me 2 7 新结构 新技术 2 7 道路清障车的结构 及功能 | 2 河北建筑工程 学院 张 长荣 ， 。 - 。 _ _ - _ _ 一 摘要 道 路清 障车用于拖 救道路 上的事故车辆 ， 及时疏通道 路 ， 是近 几年 出现 的一种新 的专用汽车 。 本文分别介 绍 了臂架 式、 背式和 门架 殳式三种 类型的道 路清 障车的结构型式 和功能 特征 。 关 键 词 ：盥 ； 兰 ； 生予 耳 中囝分娄号 ： U4 6 9 7 9 文献标识码： A 文章编号 ： 1 0 0 4 0 2 2 6

2、( 1 9 9 9 ) 0 1 0 0 2 7 0 4 道路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 ， 是现代交通管理一 一 特别是 繁华市区和高速公路交通管理必不可少的装备。 根据结构形式 区分 道路清 障车可分为臂架起 重机型清 障车、 门架叉式清障车、 简单叉式清障车和 背式清障车 四个基本类型。下面分别介绍其中三种 类型 。 1 臂架起重机型清障车 1 1 工作原理 囝 1 臂架起重机型清障车( 以下简称臂架式清障车) 是清障车 中最主要 的一种类 型( 图 1 ) ， 占全 部清 障 车 的 9 o 以上 。

3、 臂架式清障车是在二类通用汽车底 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 触地面 ， 由两支行 程约 5 0 0 mm的举升油缸控制臂架做 以铰点为圆 tl , 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 ， 所以臂架受力简单， 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

4、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。 1 2 基本类型 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 粱 臂架 ( 图 2 ) ， 中重型清 障车有采 用 曲线梁的 ( 图 3 ) 。是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 2 ) ， 起 重副 臂端 部 装有钢丝绳 精轮 ， 可用于简单的起重作业 ， 以扩大清 障车的工作范围。 例

5、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 油马达驱动 ， 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。 收稿日期 ： 1 9 9 8 l O 0 5 作者简介 ： 张 长荣 。 河北张 家 口市 河北 建筑工程学院 ( o 7 5 0 2 4 ) 囝 2 带起重剐臂的直线鬃起t臂 维普资讯 张长桀 ： 遭瘁 渍障革 的培构置 斫能 图 3 曲线 粱起重 臂 1 3 主要结 构 1 3 1 起重臂架总成

6、 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 、 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 使用背式清障车 ， 也可以托 起前轮 同时在后轮下垫装滑板。 本文仅叙述正拖方 式 。 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叠着的叉粱副臂构成 ， 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括起重副臂和起重副臂伸缩油 缸 两部 分 。

7、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 。在叉粱副臂的横梁 上安装可调节相 对位置 的两组 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 为叉架前粱和叉架后梁两部分。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 1 3 2 钢丝绳卷扬机构 采用低速大扭矩油马达 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

8、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 、 掉头并可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 地面可起到支腿 作用 ， 如被牵 引车辆较重或地形过 于陡蛸时， 应考虑清障车的锚定 。 1 0 3 液 压 系 统 液压系统具有结构简单 、 有缓冲吸振能力、 操纵 灵敏快捷等诸多优点 ， 在工程机械上得到广泛应用 ， 道路清障车亦采用全液压控制 ， 液压原理 图见图 4 。 圈 4 1 4 工作过程 ( 按正拖方式叙述) 1 4 1固定车轮的方式 清障车到

9、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 叉梁副臂贴地面伸人事故 车前轮， 人工将两 支叉架前梁从车轮后方插入叉架后梁。当叉架前粱 和叉架后粱上的两个楔形块稳稳地将事故车车轮卡 紧时 用销钉固定叉式拖架 ， 再用尼龙锁紧带或铁链 将车轮和 叉式拖架捆绑牢 固 ， 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 起脱离地面 ， 清障车起步将事故车拖走。 1 4 2 固定钢板弹簧 吊耳的方式 ( 主要用于卡车) 前期过程 同 上述 ， 只是 固定方 法不 同， 不使用叉式拖架 ， 直接在叉 梁副 臂 上安 装

10、 两 支 支 承 钢 叉 ( 图 5 ) ， 用支承钢叉扣 紧事故 车前桥的 钢板弹簧 吊耳 ， 油缸举升 ， 臂架将事 故车 车头抬起 ， 清 障车起动将事故 车拖 走 。 1 4 3 对翻沟落水车辆的施救 圉 5 清障车到达事故现场 ， 尽可能靠近 事故车 ， 起重 臂架下降 ， 用叉梁副臂落地起到支承作用 ， 拉出卷扬 机构的钢丝绳拴住事故车头， 开动卷扬机构 ， 将事故 车拖上路 面， 再按 上述方法将事故车拖走 。 2 背式清障车 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 维普资讯 1 9 9 9 1 专 月 车S p e c

11、 i a l P u r p o s e V e h i c l e 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 作业方法上予 以注意 ， 包括使 用垫层、 较接 触 、 选择拖运部位 、 使用专用属具及注意拖行车速等 多方 面 如果采用上述方法仍不能实现无损输送 就 应 选用背式清障车 ， 背式清障车能够最大限度地保 护 事故车辆。 图 6 背式 清障车外形上类似 自行平板车 ( 图 6 ) 具 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 。背式清障车在工作平 台前部装有液 压传 动钢丝绳卷扬机构，

12、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 向垂直平面内的四杆 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 1 l 。 2 2 。 角 ， 位于事故 车正 前方 。 图 7 图 B 装车作业过程： 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 ， 见 图 7 )

13、 ， 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 ( 图 8 ) 。为了便于曳引事故 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 已 损坏 ， 车轮不能转动的车辆也能轻松装卸( 图 9 ) 。 到 达 目的地 ， 卸车过程是装车过程的逆过程 。 圜 ! 妻 圃 工 工 一 T 二 _ 1 童 一 T T 弋 丁 图 9 背式 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。背 式清障车对前后桥均 已损坏 ，

14、 不能拖行 的全损车辆 也能旖救作业 ， 此外 ， 背式清 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 2 5 k m h 。背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 背式清障车的成本也略高于其它类型清障车 。 3 门架叉式清障车 3 1 结 构 f 1 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

15、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 1 0 ) 。 图 1 0 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 2 0 0 、 1 8 O O 、 1 5 0 mm， 包 括外门架( 图 1 1 ) 和内门架 ( 图 1 2 a ) 。内门架在外门 架 内滑动 ， 由起重油缸控制 内门架的升降 。 在内门架 上装有叉粱副臂及托叉后梁和托叉前梁 ( 图 1 2 b 、 c 、 d ) ， 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 。作业时将叉架伸人事故车

16、 维普资讯 3 0 张长 薯： 道蓐 清障革的站 构麓 琦蓖 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 。 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 2 m， 而 叉式清 障车的内门架行程 只需 3 0 0 13 ：1 1 3 11 。叉车 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 3 2 作业过程 作业 时 ， 清 障车以尾部 门架靠

17、近 事故车头 ， 人工插 入托叉前梁。利用托叉后梁 和托叉前梁上的两个楔形块 将事故车前轮 固定， 再 使用 钢丝绳、 铁链 和尼龙锁 紧带 等将车轮和叉 梁捆 扎牢 固 先后启动偏转 油缸和起升油 缸即可将事故 车头托起 ， 达 到安全高度后拖离现场。 除使用楔形块固定车轮 方 式外 ， 也 可以在叉梁上安 装支承 钢叉 ( 图 5 ) ， 用 于托 起 事故车纵梁上 的钢板弹簧 吊耳 ， 此时托举 作用力直接 传递 到事故车底盘纵 梁上 ， 不同于托起车轮时作用力通过弹性支承作用在底盘 纵 梁 上 3 3 优点和不足 起重臂 架式清障车和背式清障车价格昂贵 ， 最 低也需十几万元 ， 而门

18、架叉式清 障车 可以利用现有 的普通卡车改装 ， 改装费用只需三四万元， 所以门 架 叉式清障车有投资小 、 见效快的优势。 门架叉式清障车和同吨位的臂架式清障车具有 相 同的功能 ， 可以替代臂架式清障车完成相应的工 图 1 1 ( d) 图 1 2 作 ， 而且 ， 门架叉式清 障车可以一车 两用 ， 拆下门架 仍是 一台运输车。 门架叉式清障车也有明显的不足 ： 度盘纵 梁受 力不合理 全部工作载荷作用在纵 梁悬臂上 ， 纵梁悬 臂可能因刚度不够而变形至损坏， 此外， 减小前桥轴 荷 ， 对前桥的转 向能力产生影响 解决方法是加强纵 梁悬臂 保证其强度和刚度， 在车厢前部适当放一些 压重

19、块 ， 保证前轮有足够的附着力。当然， 在改装时 也应对后桥轴荷进行验算， 保证在安全范围之内 S t r u c t u r e a nd Be h a v i o ur o f Ro a d b l o c k Re m o v a l Tr u c k s ZHANG Cha ng r o ng Ab s t r a c t ： As a n e w k i n d o f s p e c i a l p u r p o s e v e h i c l e s a p p e a r i n g i n r e c e n t y e a r s r o a d b l o c k r e mo v a l t r u c k s a r e u s