某型发电车供给车总体设计研究

摘要：本文针对某型发电车供给车研制工作中的一系列主要技术难点，进行了较系统的研究和分析。在设计过程中，通过对汽车整车特性的计算，为供给车的设计提供理论依据。本文对某型供给车的设计进行了说明、分析和总结，并得出了结论。

关键词：供给车 总体布局 特性计算

中图分类号： TP277 文献标识码：A 文章编号1672-3791（2015）04（a）-0000-00

1 设计要求

某型供给车是为某型发电车配套的专用车，供给车要求应能提供发电车满载连续运行6小时的柴油并应配备有与用户连接的24根各50m长的185平方毫米的电缆线。

2 设计思路和总体布局

整个油罐的接口应方便和发电车连接以及与外部加油装置连接。电缆盘应带有供缠线使用的电机及传动装置，并配备有操作面板。考虑到整车的工作环境及整车的动力用电量，整车的动力电源取自于蓄电池。车上配备一个小的控制间，以控制油罐中柴油的流入和流出。在车上配备有照明和灭火装置。

3 主要部件

整台车由底盘车、厢体、底架、油罐、电缆盘、灭火装置、控制和照明系统等组成。

3.1油罐

3.1.1油罐的重量和体积参数的确定

要求柴油满载时体积：发电车满载时的耗油量×6小时=4068L。油罐初步选定一截面为长轴1500mm，短轴1200mm的椭圆，油罐的长度为3775mm。油罐的壁厚为3 mm，去掉上面190mm，下面150mm空间（去掉上面190mm的空间是因为油罐在称装油液时必须留有其容积的3%～10%的无油空间），则油罐的纯容积为4355L>4068L，符合要求。

3.2电缆盘

3.2.1电缆盘的结构

为了方便电缆盘安装和缠绕电缆，本台供给车采用六套电缆盘，每套电缆盘分上下两个电缆盘，用一台功率为直流24V电动机驱动。为防止由于汽车移动的惯性而造成电缆盘自转，电缆盘设计有防止电缆盘自转的锁紧机构。电缆盘配备有操作面板，操作人员在车下即可操作。

3.3底盘车的选定

整车主要部件重量如下：

部件 厢体 油罐

满载/空载 电缆及电缆盘 车厢底架 电气柜 其它

重量kg 2200 500/420 3240 2000 150 150

整车的载重量为12240kg，选用载重量为16吨的Volvo FM380 64 RB底盘车（选用此车的具体计算详见第四部分）。

3.4 车厢底架

车厢底架是整车的承力构件，它和车底盘直接相连。在底架纵梁的上面根据整车的载荷分布情况安装横梁，纵梁结构形式为相对内扣槽型钢，中间断续横梁连接，底架为刚性。

3.5 厢体

厢体是整车防尘、防雨的主要部分，在厢体的中间有一层可拆卸的金属隔板，将整个厢体分为两个互不相通的舱――油罐舱和电缆舱。厢体上共开有10扇门，用于加油、收放电缆、检查和维修、整个供给车的操作等。

3.6 辅助燃油系统

辅助燃油系统主要由油泵、溢流阀、管路、连接胶管、快换接头、加油枪等组成。主要功能是实现向外加油和向油罐内吸油，并实现安全保护。

4 整车特性计算

4.1轴荷计算

以汽车后轴中心线为原点建立坐标系，各个质点分别对原点在轴线方向上取转矩，这些转矩的向量和（逆时针为正，顺时针为负）为0，设汽车前轴的轴荷为F1

则F1=∑M/6285

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

-1080?880-1080?1540-1080?2370）/6285

=6670kg

则后轴荷为F2=21553-6670=14883kg

前轴荷的额定值为7500kg>6670kg

后轴荷的额定值为21000kg>14883kg

所以从整个车体的重量分布情况来看，前、后轴的载荷分布符合要求。

4.2 整车静参数的计算

4.2.1整车重心位置的计算

4.2.1.1 整车轴向的重心计算：

以汽车后轴中心线为原点建立坐标系，各个质点分别对原点在轴线方向上取转矩，这些转矩的向量和（逆时针为正，顺时针为负）为∑M，各部分的质量和为∑m，重心距原点的坐标为X，则 X=∑M/∑m，从而计算X值。

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

-1080?880-1080?1540-1080?2370）

=41920950

求解X=1978，即轴向的重心应在汽车后轴轴线向左1978mm。

4.2.1.2整车高度方向的重心计算

设沿车体轮胎长度方向为x轴，沿整车的高度方向为y轴。对于整车来说，整车的各部件对于原点的力矩之和应等于总重量在重心处对于原点的力矩。设高度方向的重心到地面的距离为y。M1为各部件对于原点的力矩之和，M2为总重量在重心处对于原点的力矩。

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

=31309350

M2=21193?y

M1=M2，求解：y=1477mm。（空载时重心高度为1087mm）

即整车高度方向的重心距地面1477mm（空载时整车高度方向的重心距地面1087mm）。

4.2.1.3 整车左右方向的重心计算

因为整个油罐车的布置是以车体轴线为中心左右基本对称的，所以Z1=Z2=0。

4.2.2 整车参数计算

根据GJB 235A-1997 军用交流移动电站通用规范的要求，整车（即供给车）的质心位置应满足下式，不发生倾复：

L/Hg ≥ 0.7， B/2Hg > θ

式中：θ----附着系数，取θ=0.5～0.6；

Hg----要求的重心最高高度，mm；

B----轮距，本车取1838mm；

L----重心到后轴中心线的水平距离，mm。

则有Hg

L > 1071mm

按满载侧倾角30°计算，则Hg

所以侧倾角θ=arctgB/2Hg=arctg（1838/1477×2）

= arctg0.6222=31.89°（空载时侧倾角为35.07°）

满足GJB235 A的要求。

5 结论

通过分析及计算，某型供给车的各项性能指标满足车辆的运行要求，其整车符合GB 7258机动车运行安全技术条件的要求。输送柴油的过程快捷、方便，电缆线缠绕灵活，拿取方便。供给车具有体积小、重量轻，结构合理，布局紧凑，外表美观大方等，满足用户要求。

参考文献

1. 《机械设计手册》， 机械工业出版社，徐灏

2. 《汽车理论》，机械工业出版社，余志生