胡 静，王兴宇，员险锋，延 伟

(三一汽车制造有限公司，湖南 长沙410100)

作者简介：胡静（1986—），男，工程师，硕士，主要从事车辆机械设计与研发，hunterr01@.

摘要：为了解决前清障铲装置影响特种工程车辆越野通过性的问题，利用双摇杆四杆机构使得铲板具有变角度转动的特殊运动轨迹，铲板收回时不影响整车的越野通过性；利用垂向布置的油缸和限位锁链以及液压系统中设计的平衡阀，使得装置在清障作业时所受的拉应力完全由限位锁链承受，简化了液压系统。最后通过有限元仿真分析和顶桩试验，证明清障铲装置的清障能力和可靠性均满足设计要求。

关键词：清障铲；特种工程车辆；双摇杆四杆机构；平衡阀

中图分类号：U469.6+92 文献标识码：A 文章编号：2095-509X(2020)04-0042-04

抢险救灾时间紧急、刻不容缓，但前往抢险救灾场地的道路难免存在路况复杂和障碍物的情形，如不能及时清理会阻碍抢险救灾工作的顺利进行，因此需要装有清障铲的特种工程车辆进行开路，以便为后续执行物资运输、救护等任务的车辆开辟生命通道。这些特种工程车辆包括特种消防车、抢险救援车、道路清障车等［1-4］。

现有特种工程车辆的前清障铲装置一般安装在卡车底盘的前端，采用平行四杆机构，清障铲收回时其突出在车辆前端会增大车辆的转弯半径，同时连杆机构和铲板极大地减小了车辆的接近角。综上所述，该种前清障铲装置会极大地影响车辆的机动性和越野能力，导致车辆无法进入一些对越野和机动性要求较高的道路或场地进行清障作业。因此，在设计前清障铲装置时应避免或尽可能减小该装置对车辆机动性和越野能力的影响。

1 机械结构设计及运动校核

1.1 机械结构设计

1.2 特种工程车辆前清障铲装置的设计要求中，除了保证车辆的机动性和越野能力外，还应有与车辆最大牵引力相匹配的清障能力以及高可靠性，即要求清障铲机械结构能承受与特种工程车辆最大牵引力相等大小的阻力作用而不产生塑性变形和破坏。鉴于此，设计时铲板和加强骨架等主要承力部件均采用高强度钢材，运动机构采用双摇杆四杆机构。相比于现有一般车辆采用的仅能够实现清障铲板竖直方向运动的平行四杆机构（如图1、图2所示），双摇杆机构能够使铲板具有变角度转动的特殊运动轨迹［5-7］。