中国航天科工集团第六研究院210所 西安 710065
摘要:轮式车辆抢救抢修技术,可对全重在28.5吨以下的轻型、中型、重型轮式车辆执行抢救抢修任务,是国内首次将拖拽、托牵、牵引、平板后送、人员解救等功能高度集成的技术。此技术的核心为拖拽托牵机构和后送平板技术设计,经第三方试验验证,通过使用“拖拽托牵机构+枕木”联合救援方式,可实现正后方最大拖救力735kN,单车侧面最大拖救力330kN。此技术功能集成度高、综合保障能力强,极大提升了车辆救援运输和保障能力,对国内救援车辆的发展起到了积极作用。
关键词:轮式车辆;抢救;抢修
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0 引言
随着武器装备信息化水平的不断提高,高新技术在武器装备中广泛应用,如何通过抢救抢修技术实现损伤装备战斗力的快速恢复以弥补战争损耗越来越多地引起各国的重视。目前,与国外相比,国内对中型以上吨位轮式车辆的抢救抢修技术研究较少,且常规抢救抢修手段老旧、功能综合集成度不高、先进技术应用较少。因此,开展中型以上吨位车辆的抢救抢修技术以提高部队的可持续作战能力显得尤为重要。抢救抢修技术应用于抢救抢修车辆中,抢救抢修车辆通常是指装甲轮式车辆,常规配备吊机、拖拽托牵机构、牵引装置和后送平板。抢救抢修车辆既可将战损或故障车辆拖至安全地带或运送到修理场所,也可利用吊机现场进行大件换件维修,还可与后送平板配套使用,执行大型战损或故障车辆的后送任务。通过对抢救抢修车辆的研制,可以精准、快速、高效地对受损装备实施抢救抢修,为部队打赢复杂的现代化战争奠定坚实的基础。
1 抢救抢修技术的功能
应用抢救抢修技术的轮式车辆抢救抢修车,可实现遂行野战条件下对全重28.5吨以下的轻型、中型、重型轮式车辆或轮式装甲车辆的拖拽、托牵、牵引、人员解救等抢修、焊割、切割等抢修任务;后送平板设计技术,可在抢救抢修车牵引下,完成遂行战损(故障)车辆后送运输任务,具备对淤陷、沙陷、掉沟、倾覆等保障对象实施救援的能力,具备刚性牵引、托牵战损(故障)保障对象行驶的能力,具备将战损(故障)保障对象上下平板实施后送的能力,具备对战损(故障)保障对象开展抢修作业的能力,具备破拆车辆、解救受困人员的能力。
2 抢救抢修技术的主要组成
抢救抢修技术主要包括拖拽托牵作业技术、平板后送作业技术、起吊作业技术、牵引作业技术、应急救援技术。
3 抢救抢修技术作业工况和技术设计
3.1 拖拽托牵作业技术
3.1.1 作业工况
拖拽作业工况,当车辆出现淤陷、沙陷、翻车、掉沟等情况时,抢救抢修车停放于合适位置,展开拖拽托牵机构提供支反力,利用绞盘将钢丝绳固定于故障或战损车辆牵引钩上,利用绞盘将故障或战损车辆拖出。考虑到拖拽作业时场地、道路条件、被救车辆位置等复杂因素,此技术可从正后方和侧面施救,实物拖拽见图1。
图1 拖拽工况作业图 |
针对车轮损坏、车辆无法行驶的情况,将抢救抢修车尾部对准故障或战损车辆前部,展开拖拽托牵机构,将伸缩臂伸至故障或战损车辆底部前桥下并捆绑牢固,抬起故障或战损车辆前桥牵引行驶,即具备前轴托举牵引能力。
3.1.2 设计技术
拖拽托牵作业工况主要通过拖拽托牵机构实现,机构具备对中重型以上吨位保障对象的拖拽、托牵和平板后送作业功能,安装在底盘后部,主要由鞍座及底座、主桁架、桅杆、托举臂、液压系统、电控系统、30吨液压绞盘、拖车辅具、工具箱、自救系统等组成。机构采用杠杆原理,通过配置不同拖车辅具,以捆绑方式将机构与保障对象刚性连接,调整杠杆有效长度,减小支点受力。杠杆支点作用于主车鞍座上,鞍座位于主车后轴前端,作用力最终均布于主车各轴,驾驶安全性高。底盘发动机通过安装在变速箱上的取力器将动力传递给液压油泵,油泵产生高压液压油通过控制阀分别输送给各油缸或液压马达,从而实现机构各部分的运动,机构实物展开图见图2。
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图2 拖拽托牵机构展开图 |
机构主绞盘最大拉力34t,钢丝绳总长100m,有效长度95m;带气动离合器可实现人工自由放绳;配置1.5t辅助绞盘,绳容量180m,平均绳速47m/min,实现辅助拖绳;绞盘配置过卷传感器,通过主机遥控器显示;绞盘马达主油路配置压力传感器,超载卸荷及警示。主机配置32m线控遥控器,具有钢丝绳放绳终了报警和过载保护等功能。同时,机构可实现托牵功能,具有托牵保障对象前端车桥轴荷不小于11t的行驶能力。拖拽托牵机构主要技术参数见表1。
表1 拖拽托牵机构主要技术参数表
托牵 功能 | 最大托举质量(kg) | 11000 |
托臂伸缩行程(mm) | 2800 | |
拖拽 功能 | 绞盘数量(只) | 1 |
最大拉力(kN) | 735(正后方) 330(侧方) | |
平均收绳速度m/min | 5 | |
钢丝绳直径(mm) | 28 | |
钢丝绳有效长度(m) | 95 |
3.2 平板后送作业技术
3.2.1 作业工况
保障对象前桥车轮损坏,或转向功能失效,或驾驶室损坏,无法进行正常驾驶操作时,或保障对象前后桥车轮损坏或从临时修理点向修理所后送时,针对长距离的运输,利用绞盘将故障车辆拖拽至后送平板,或利用拖拽托牵机构将故障车辆顶推至后送平板,然后再用拖拽托牵机构牵引平板实施后送。后送作业工况见图
3。
图3 平板后送工况图 |
3.2.2 技术设计
后送平板结构设计摒弃通用民用半挂平板结构,由高强度平台、行走轮组、折叠尾板、前部支腿、紧固装置和辅助气路系统等组成,行走轮组与上部平台采用轨道滑移方式,行走轮组前桥采用空气悬架独立支撑,后两个车桥采用板簧悬架,与拖拽托牵机构配合使用,平板倾斜10°夹角时可确保被保障车辆被顺利拖运至平板。该结构承载能力强、重力分布均匀、通过性能优越,可快速高效完成被保障车辆平板后送作业。平板实物图见图3,主要技术参数如下:
1)外形尺寸(长×宽×高):12943mm×3192mm×1345mm;
2)整备质量:9430kg;
3)承载能力不小于30t;
4)可满足车速不小于60km/h,最大爬坡度不低于20%。
3.3 起吊作业技术
3.3.1 作业工况
整车具备应急抢修能力,为保证设备的取放和使用,整车配置吊机,实现对不同设备不同使用位置的需求,起吊作业工况图见图4。
图4 起吊作业工况图 |
3.3.2 技术设计
吊机采用折臂吊、低横梁窄机身的结构设计,材料选用BS600耐低温钢板;支腿采用油缸外置内抄手结构,提高支腿伸缩速度;控制系统采用负载液压敏感传输,提高操控性。配置绞车可实现直臂吊和折臂吊双重功能;配备照明灯和无线遥控装置,可实现全部动作的无线和手动操作;装有力矩保护系统,可实现声光报警卸荷等保护功能。在手动操作阀位置和遥控器发射装置上装有显示屏,可实现吊机工作状态实时显示、存储和故障诊断功能。
3.4 牵引作业技术
3.4.1 作业工况
在保障对象发动机故障底盘无法提供动力,或变速器出现故障无法提供动力输出,或分动器、部分车桥失效,但应急转向、制动功能正常时,抢救抢修车具备软牵引能力;在软牵引故障模式下,保障对象制动系统失效,但应急转向功能正常时,具备硬牵引能力。
3.4.2 设计技术
针对底盘失去动力的情况,整车配备牵引杆,具有刚性牵引保障对象重量不小于28.5t的能力,并可实现柔性牵引不小于200kN的功能,利用牵引杆或牵引绳,牵引故障车辆行驶。
根据被救援装备的接口不同,将刚性牵引分为两种,分别为单杆和三角杆。单杆一头为固定挂耳,另一头为万向节头。三角杆由主牵引杆和辅牵引杆组成,主牵引杆一端焊有挂环,另一端焊有挂耳;辅牵引杆通过销轴与主牵引杆挂环联接,主、辅牵引杆末端分别联接有两根摆动杆,摆动杆连接保障对象挂耳。单牵引杆牵引工况见图5。
图5 单牵引杆作业工况图 |
柔性牵引绳选用巨力防火环型吊装带RK01-20,同时加装PS03型相应耐磨护套,使用长度4.5m,实现柔性牵引。
3.5 应急救援技术
抢救抢修合二为一是轮式保障车辆发展趋势,抢救抢修车配备扩张器、剪切器、顶杆、开缝器、液压镐、液压圆盘锯、液压动力站、便携式等离子切割机、便携式电焊氩弧焊一体机、起重气垫组合、轮胎应急修补工具、螺帽破开器、千斤顶、电工类工具、土木工具、钢钎、头盔式微光观察镜、作业照明灯具、无电焊接、堵漏、密封、紧固、捆扎、金属/橡胶修复等应急抢修工具,可快速取放,实现整车的破拆、辅助抢修、抢修作业、夜间作业和信息化等功能,具备对车辆大部件的拼凑、换件维修能力,同时具备底盘常见故障和疲劳、磨损等典型战场损伤和故障进行焊接、切割、堵漏、换件维修的能力,确保在短时间内恢复保障对象车辆底盘基本功能和机动作战能力。
4 结束语
轮式车辆抢救抢修技术,将先进性、实用性和经济性相结合,是国内首次将拖拽、托牵、牵引、平板后送、人员解救等功能高度集成的且可对中型以上吨位轮式车辆进行应急救援的技术。此技术综合救援效能优异,采用先进的智能控制系统,功能综合集成度高,极大提升了装备救援运输和保障能力,为应对处置各类突发事件打下坚实的基础,促进救援装备发展起到了积极作用,此技术也可应用到民用救援领域。
第一作者简介:
工作单位中国航天科工集团第六研究院210所,地址西安,邮编710065,男,汉族,籍贯陕西户县,本科学历,高级工程师职称,研究方向综合保障装备、智能装备技术。
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