某型發電車供給車總體設計研究

摘要：本文針對某型發電車供給車研制工作中的一系列主要技術難點，進行了較系統的研究和分析。在設計過程中，通過對汽車整車特性的計算，為供給車的設計提供理論依據。本文對某型供給車的設計進行了說明、分析和總結，并得出了結論。

關鍵詞：供給車 總體布局 特性計算

中圖分類號： TP277 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2015）04（a）-0000-00

1 設計要求

某型供給車是為某型發電車配套的專用車，供給車要求應能提供發電車滿載連續運行6小時的柴油并應配備有與用戶連接的24根各50m長的185平方毫米的電纜線。

2 設計思路和總體布局

整個油罐的接口應方便和發電車連接以及與外部加油裝置連接。電纜盤應帶有供纏線使用的電機及傳動裝置，并配備有操作面板。考慮到整車的工作環境及整車的動力用電量，整車的動力電源取自于蓄電池。車上配備一個小的控制間，以控制油罐中柴油的流入和流出。在車上配備有照明和滅火裝置。

3 主要部件

整臺車由底盤車、廂體、底架、油罐、電纜盤、滅火裝置、控制和照明系統等組成。

3.1油罐

3.1.1油罐的重量和體積參數的確定

要求柴油滿載時體積：發電車滿載時的耗油量×6小時=4068L。油罐初步選定一截面為長軸1500mm，短軸1200mm的橢圓，油罐的長度為3775mm。油罐的壁厚為3 mm，去掉上面190mm，下面150mm空間（去掉上面190mm的空間是因為油罐在稱裝油液時必須留有其容積的3%～10%的無油空間），則油罐的純容積為4355L>4068L，符合要求。

3.2電纜盤

3.2.1電纜盤的結構

為了方便電纜盤安裝和纏繞電纜，本臺供給車采用六套電纜盤，每套電纜盤分上下兩個電纜盤，用一臺功率為直流24V電動機驅動。為防止由于汽車移動的慣性而造成電纜盤自轉，電纜盤設計有防止電纜盤自轉的鎖緊機構。電纜盤配備有操作面板，操作人員在車下即可操作。

3.3底盤車的選定

整車主要部件重量如下：

部件廂體油罐

滿載/空載電纜及電纜盤車廂底架電氣柜其它

重量kg2200500/42032402000150150

整車的載重量為12240kg，選用載重量為16噸的Volvo FM380 64 RB底盤車（選用此車的具體計算詳見第四部分）。

3.4 車廂底架

車廂底架是整車的承力構件，它和車底盤直接相連。在底架縱梁的上面根據整車的載荷分布情況安裝橫梁，縱梁結構形式為相對內扣槽型鋼，中間斷續橫梁連接，底架為剛性。

3.5 廂體

廂體是整車防塵、防雨的主要部分，在廂體的中間有一層可拆卸的金屬隔板，將整個廂體分為兩個互不相通的艙——油罐艙和電纜艙。廂體上共開有10扇門，用于加油、收放電纜、檢查和維修、整個供給車的操作等。

3.6 輔助燃油系統

輔助燃油系統主要由油泵、溢流閥、管路、連接膠管、快換接頭、加油槍等組成。主要功能是實現向外加油和向油罐內吸油，并實現安全保護。

4 整車特性計算

4.1軸荷計算

以汽車后軸中心線為原點建立坐標系，各個質點分別對原點在軸線方向上取轉矩，這些轉矩的向量和（逆時針為正，順時針為負）為0，設汽車前軸的軸荷為F1

則F1=∑M/6285

即：F1=（150×390+4500×2650+8953×3340+4200×1240

-1080′880-1080′1540-1080′2370）/6285

=6670kg

則后軸荷為F2=21553-6670=14883kg

前軸荷的額定值為7500kg>6670kg

后軸荷的額定值為21000kg>14883kg

所以從整個車體的重量分布情況來看，前、后軸的載荷分布符合要求。

4.2 整車靜參數的計算

4.2.1整車重心位置的計算

4.2.1.1 整車軸向的重心計算：

以汽車后軸中心線為原點建立坐標系，各個質點分別對原點在軸線方向上取轉矩，這些轉矩的向量和（逆時針為正，順時針為負）為∑M，各部分的質量和為∑m，重心距原點的坐標為X，則 X=∑M/∑m，從而計算X值。

∑M=（150×390+4500×2650+8953×3340+4200×1240

-1080′880-1080′1540-1080′2370）

=41920950

求解X=1978，即軸向的重心應在汽車后軸軸線向左1978mm。

4.2.1.2整車高度方向的重心計算

設沿車體輪胎長度方向為x軸，沿整車的高度方向為y軸。對于整車來說，整車的各部件對于原點的力矩之和應等于總重量在重心處對于原點的力矩。設高度方向的重心到地面的距離為y。M1為各部件對于原點的力矩之和，M2為總重量在重心處對于原點的力矩。

M1=（150×1970+4500×2070+8953×850+2200×2320+2000×1220+3240′2020）

=31309350

M2=21193′y

M1=M2，求解：y=1477mm。（空載時重心高度為1087mm）

即整車高度方向的重心距地面1477mm（空載時整車高度方向的重心距地面1087mm）。

4.2.1.3 整車左右方向的重心計算

因為整個油罐車的布置是以車體軸線為中心左右基本對稱的，所以Z1=Z2=0。

4.2.2 整車參數計算

根據GJB 235A-1997 軍用交流移動電站通用規范的要求，整車（即供給車）的質心位置應滿足下式，不發生傾復：

L/Hg ≥ 0.7， B/2Hg > θ

式中：θ----附著系數，取θ=0.5～0.6；

Hg----要求的重心最高高度，mm；

B----輪距，本車取1838mm；

L----重心到后軸中心線的水平距離，mm。

則有Hg<1531～1838mm

L > 1071mm

按滿載側傾角30°計算，則Hg<1592mm，L≥1114mm

所以側傾角θ=arctgB/2Hg=arctg（1838/1477×2）

= arctg0.6222=31.89°（空載時側傾角為35.07°）

滿足GJB235 A的要求。

5 結論

通過分析及計算，某型供給車的各項性能指標滿足車輛的運行要求，其整車符合GB 7258機動車運行安全技術條件的要求。輸送柴油的過程快捷、方便，電纜線纏繞靈活，拿取方便。供給車具有體積小、重量輕，結構合理，布局緊湊，外表美觀大方等，滿足用戶要求。

參考文獻

1. 《機械設計手冊》， 機械工業出版社，徐灝

2. 《汽車理論》，機械工業出版社，余志生