张燕军，周厚强，朱云博，王冠群

(武汉军械士官学校，湖北 武汉 430075)

1 引言

随着现代战争机械化、信息化程度的提高，为打赢现代高科技战争，必须提高武器装备的战场生存能力，因此很多武器系统都配备相应的轮式底盘作为作战载体，使其具备快速战场机动性［1］。目前，我军装备机械化、信息化程度已大幅度提高，装备机动性能的提高离不开大量底盘作为武器系统载体这个前提条件。随着底盘作为武器系统载体大量配备部队，底盘的维护保障，已成为我军出现的一个新课题。

目前，我军配备特种底盘的部队都相应设有底盘维修技师，各类底盘经过长期的作战训练难免出现各种故障，即使底盘处于完好技术状态，也需要根据行驶里程或时间进行必要的维护保养。对于车辆的各类维护保养最好配备相应的维修地沟，但实践中难以满足上述条件，如底盘在野外训练中遇到故障进行战场抢修时，如果车桥、分动器发生故障就需要从底盘下端进行维修，此工况就需要使用底盘维修平板车来满足维修需要，使维修人员能够躺下进入底盘下端进行维修，现在市场上的底盘维修平板车仅能满足车辆人体平躺进入车辆下端，对于野外底盘维修作业，人体在平躺状态可能无法找到故障点或保养点，即使找到也必须依靠人体腰部肌肉用力使上身仰起以此满足需要，但这样容易造成人员短时间疲劳，极易导致安全事故，总之依靠现有的底盘维修平板车进行车辆野外维修时，极易造成人员疲劳及安全事故，迫切需要一种能够根据在底盘下端维修时方便调节人体上身仰起角度的便携式底盘维修平台。

针对目前军内外底盘维修技师在底盘下端维修作业的现状，本着“以人为本”的设计理念，设计制作一种成本低、操作简单、方便可调的便携式车辆维修平台具有十分重要的现实意义。

2 便携可调式底盘维修平台方案设计

2.1 功 能

经过部队维修分队实际调查，该车辆便携式维修平台主要应具备以下功能:①实现人体背部仰起角度调节，即根据情况自由仰起和躺下;②实现人体背部调节时，其调节速度和人体背部仰起角度均可由自身控制，控制过程方便省力;③维修平台在底盘下端位置可维修人员自身自由控制;④人体所躺部位即维修平台上端面人性化设计，增加维修人员的舒适度［2］;⑤重量轻便、便于携带，在野战条件下可作为简易行军床，做到用途多样化。

2.2 工作原理

便携可调式维修平板车的核心目的是在维修过程中，实现人员背部可以根据维修位置需要随意调节背部的抬起角度。如图1所示，便携可调式维修平板车中实现背部抬起角度的原理就是将外来力矩(外来力距包括:手力矩或电动机力矩，为增加实用性本车采用手力矩)转化为实现背部通过靠背1抬起的力矩。整个力矩传递过程是通过多个传动副实现的，首先输入端摇臂轴5与螺杆4之间的力矩传递通过锥齿轮传动副7实现，同时螺杆4既是锥齿轮传动副7的输出端，同时又成为螺旋传动副(螺杆4与螺母3组成)的输入端，力矩通过螺旋传动副传递给支撑杆2，支撑杆2的下端与螺母3铰连接，故螺杆4的旋转运动转换成支撑杆2下端的往复直线运动。支撑杆2的上端与靠背1铰连接，因此支撑杆2下端在做往复直线运动的同时，其上端只能做绕O点旋转运动，最终达到使靠背1绕O点顺时针旋转(靠背抬起)或逆时针旋转(靠背放下)。为方便靠背的运动，在摇臂与摇臂轴之间用棘轮连接，实现双向运动。图1中A、B、C、D、E表示安装轴承，螺杆4水平纵向布置，摇臂轴可根据水平横向或垂直地面布置，本车为方便操作采用水平横向布置。

图1 调节装置工作原理图

2.3 结 构

考虑到该系统的应用对象是躺在底盘下进行维修操作的人员，既要方便人员操作，又要提高操作过程中的舒适度。维修平板车的整体骨架采用方钢焊接而成，其组成结构为2纵4横，方钢为20×20×2，在满足载人前提下，设计长度为1 140 mm，宽为520 mm，由于人体重心原因，在前端增加一中纵梁。为提高该设备在底盘下端的作业空间，应尽可能减低载人状态的有效高度，同时为提高人体躺下的舒适度，将横梁设计成向下端下凹形状，横梁下凹挠度为5 mm，这样可大大减小平板车的有效垂直高度(载人时刻)，从而增加该设备的应用空间。整体方钢骨架上端安装靠背和座位俩部分，其中靠背长度占到整体长度的约2/3，这可达到减小平板车体整长的目的，靠背上端增加头枕，靠背和座位在包裹海绵基础上制作，从而达到提高人员的舒适度，减少整体质量。

如图1所示的背部角度调节装置就通过轴承安装于方钢骨架梁上，其中A、B轴承安装于俩中横梁中心位置，C、D轴承安装与中纵梁与右侧纵梁上，因此摇臂6也位于右侧纵梁位置，便于人员操纵。支撑杆2上端的铰接点固定于靠背1的中心线上。以靠背1从水平位置旋转到与水平位置75°夹角为最大值(如果越接近于90°，反而增加人体背部的疲劳程度)，则靠背的旋转范围为0°～75°。以人员操纵方便为标准，摇臂6每次的摇起或落下的角度约90°，经计算及实际验证测量，摇臂升起或落下的角度约为90°，则在实际的使用过程中要把靠背提起到最大度75°，经过轻松约15次左右摇臂动作就可达到规定要求。为增加使用过程中在地面上的自由度，在方钢骨架下端安装万向轮［3］。

3 制作

为减低加工成本，尽量采用市场上的标准零部件，轴承、螺母、螺杆、摇臂等直接购买，平板车方钢骨架，用常用方钢经过简单切料加工直接焊接而成。万向轮采用市场通用万向轮，整体骨架与万向轮之间采用螺栓连接，方便拆卸。靠背和座位同样由方钢在包裹海绵基础上制作，以达到减轻整车质量的目的，经测量整车质量约7 kg，一个普通维修人员就可轻松提起，这样不但在实际快速维修中便携可靠，而且人体躺在靠背上舒适度较强，靠背水平放置时，维修平板车可用作简易行军床。靠背与整体方钢骨架之间通过轴承连接，方便靠背旋转起落运动，座位与整体方钢骨架之间直接焊接，增加整体的结构稳定性。摇臂和摇臂轴之间套筒连接，方便使用与拆卸携带。图2为制作成品。

图2 便携可调式底盘维修平板车成品图

便携可调式底盘维修平台由最初的仅是提出实现背部仰起一定角度即可，到经多次完善试验改进，可将其功能简述如下:背部抬起高度可调、操作方便、整车行动自由、兼用特殊行军床，尤其是其轻便便携，可方便实现多种应用场合。

4 结论

在设计中采用标准件设计，可减少制造成本，在一定意义上可以解决大型车辆维修人员在野外作业过程中，由于长时间仰腰而导致的身体疲劳和安全事故，解决一些缺乏维修地沟条件的底盘维修场地的缺陷，降低设备成本。本设备可广泛应用各种大型特种车辆及工程、运输车辆等［4］。另外作为力矩的输入端，可根据需要改进用电机等装置带动，这就需要所需配备的车辆有相应的电源插口，这样平板车的整体骨架就需要做一定改动设计，在此不再赘述。笔者的阐述对车辆维修装备的开发提供了一定借鉴作用。

［1］ 孙东江，韩 愈.搞好部队快速机动车辆装备技术保障的思考［J］.汽车运用，2005(10):21.

［2］ 陈 波，王德玉.医用翻身床设计［J］.机械，2007(9):20-23.

［3］ 程鹏远，李庆生.升起车轮在机动车维修中的作用［J］.农机使用与维修，2011(1):54-55.

［4］ 李小波，周廷美.轮胎式锚固钻车底盘的研究与开发［J］.机械研究与应用，2009(5):18-22.