2020年4月                                物  探  装  备                              第30卷 第2期开车省油的技巧
全地形车传动型式探讨
王江涛*1  王永芳1  黄玉峰1  王 梦2
（1.东方地球物理公司装备服务处装备研究中心，河北涿州 072750；2.中航通飞研究院有限公司）
王江涛，王永芳，黄玉峰，王梦.全地形车传动型式探讨.物探装备,2020,30(2):89-91
摘要  全地形车是针对恶劣环境和复杂地形而设计的特种车辆，具有超强的越野和克服障碍的能力。本文调研了国内外几种典型全地形车，对其传动型式进行了分析和介绍，并对全地形车辆未来的发展提出了建议。 关键词  全地形车  传动系统  特殊地形
Wang Jiangtao ,Wang Yongfang ,Huang Yufeng and Wang Meng .Discussion on the transmission type of all-terrain veh-icle .EGP ,2020,30(2):89-91
Abstract  All-terrain vehicles are special vehicles designed for harsh environments and complex terrain , with superior off-road capability and the ability to overcome obstacles . This article investigates several domestic and foreign typical all-terrain vehicles , analyzes and describes the transmission patte
rns , and looks forward to the future development of all-terrain vehicles . Key words  all-terrain vehicle ,transmission type ,special terrain
0  引言
全地形车理论上是指可以在任何地形上行驶的车辆，最大特点是具有较低的接地比压，通过性强，可以在普通车辆难以机动的地形上行走自如。能够轻松地穿越沼泽、雪地、山林、池塘、溪流等恶劣的地形[1]。全地形车最早是军用，可用于特种突击作战分队和边防巡逻，具有作战运输无阻、机动运兵迅速、增援运兵高效的特点。经过发展，在民用方面也有了广泛发展，主要应用于森林救火、抢险救灾、石油勘探、雪地救援等多种领域。
1  全地形车分类
履带式全地形车主要车型是中型、重型产品，主要特点是接地比压低，松软地面通过性强。具有代表意义的车型主要有瑞典的赫格隆、俄罗斯的勇士、新加坡的骏马以及近年来国内詹阳动力开发的全地虎、哈一机集团开发的蟒式全地形车，如图1所示为几种典型产品。特别是哈一机集团，其产品已经形成系列化多种型号。这些履带式车型都采用双箱铰接式底盘，扭杆式独立悬挂负重轮结构。但传动型式也不尽相同，各有其特点。
（a ）瑞典的赫格隆            （b ）詹阳动力的全地虎      （c ）哈一机集团的蟒式
图1  几种履带式全地形车典型产品
轮式全地形车一般都是轻型车，载重量在1 T 以下，采用6个以上轮胎，多数可以在轮胎外面加装橡胶履带，依靠轮胎和橡胶履带之间的摩擦力进行驱动，从而提高通过能力。轮式全地形车都具备水上行驶能──────────
*  王江涛，女，1988年出生，工程师。2011年毕业于中北大学工程力学专业，现从事石油物探装备研发工作。
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力，其车厢为全封闭式。此类全地形车辆的动力传动系统布置和操纵装置与普通汽车有较大区别。代表车型有：海德吕克XA66、西贝虎8X8、加拿大8X8ARGO 等，如图2卧铺客车
所示。
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（a）浙江西贝虎（b）美国海德吕克全地形车XA66 （c）加拿大的8×8 ARGO
图2 几种轮式全地形车典型产品照片
2 几种全地形车及其传动型式分析
2.1 詹阳动力公司的全地虎
詹阳动力的全地虎车型是由新科动力将“野马”全地形车技术在2007年引进国内，并于2008年完成了样车生产。车型是前后双节车厢(主车和副车)，铰接转向，多自由度铰接头设计，满载总重量13.8 T，陆上最高行驶速度60 km/h，水中行驶速度5 km/h，续航能力500 km，接地比压0.21 bar，克服泥沼、浅滩（最大涉水）深度1.2 m，最大越沟渠宽度1.5 m，能直接开上30°左右的坡；还能适应-41℃～46℃的气温环境，四驱动力，行走系统为闭式系统驱动，传动型式为液压传动。该车具有电脑接口，当车出现问题时，通过接入电脑和专业软件，可以判断出底盘的问题所在。其后车可根据需要安装其他设备，如钻机等。
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詹阳全地虎的传动系统如图3所示，可描述为：电控比例液压变量泵驱动电控比例液压马达，一个泵驱动两个马达，形成四轮驱动，其特殊的系统设计采用了行车电脑控制。这种双泵四马达的闭式静液压传动方式，车辆转向时，行走控制器给四个马达不同的电流值，调整各马达的转速以达到四个马达与转弯半径相匹配的差速；同时防止履带打滑、马达吸空，保证压力基本一致，提高了液压系统的传动效率，而且在转向时前、后车体能够获得较大的角度，从而减小转弯半径、提高机动性能。通过行车电脑控制双泵和四个马达的排量达到提高车辆的行驶速度。
图3 詹阳全地虎传动系统图2.2 哈一机集团的蟒式全地形车
由哈一机生产的蟒式全地形车是性能较好越野车辆之一，具有很强的环境适应能力及通过性能。目前
在产车型有3 T、5 T、30 T车，蟒式双节履带车主要用于装备部队、油田运输和森林消防等特殊领域。以5T 蟒式双节履带车为例，采用铰接结构设计，其自重18.5 T，载重量（能全浮）：前车1.1 T、后车3.9 T，陆地车速37 km/h，全浮时5 km/h，全载接地比压0.2 bar，满载时吃水深度1.8 m，最大越壕宽度4 m，爬坡度35°，最大侧倾角度20°，最小离地间隙350 mm，底盘离地高度1.1～1.2 m。
蟒式全地形双节履带车的前后双节车都具有驱动能力、机械传动、铰接液压转向，其传动系统图如图4所示，发动机将动力传递给变速箱，经传动轴传递到车桥，车桥经过减速后传递到两侧的驱动轮，驱动轮和履带通过啮合驱动履带运动。
图4 哈一蟒式机传动系统图
使其在恶劣路面具有极强的机动性与通过性，可在水中浮渡；较宽的四条履带使其有较小的接地比压，针对沼泽泥地、雪地、沙漠、河流等地理环境设计的特殊结构的履带板，使其能够自由穿梭行走于上述区域；驱动力采用轴传动，转向是依靠连接轴处的液压缸进行折腰转向，而非普通履带底盘的差速转向。通过水平转向及俯仰转向、蛇形扭动、闭锁功能等配合运动，可吸收车辆振动，减小颠簸。在复杂路面状态下实现车辆“前拉后推”模式，从而提高其跨壕沟、越障等越野能力，使其灵活地通过车和船都无法通过
第30卷第2期王江涛等：全地形车传动型式探讨                                91
的泥泞区域，可自由从水中爬到岸上。
2.3 浙江的西贝虎
西贝虎水陆两栖全地形车兼备全地形车、水陆两栖越野汽车及其他车辆的综合性能是一款小型全地形车。该车采用全轮驱动、差速制动转向，其传动系统是链条传动、无极变速。采用全密封车体、水上螺旋浆推进设计，具有40°爬坡、原地180°转向、45 km/h 陆地行驶速度及±40℃超常规环境下正常启动并连续长时间作业的能力，并能在水上、山丘、沙漠、沼泽、雪地、森林等各种复杂地形中穿梭自如。
以8×8车型为例，其传动简图如图5所示，发动机将动力传递给CVT变速箱，变速箱两端输出链轮，链轮通过轴传动动力给驱动轮，驱动轮带动轮胎转动，同侧的四个车轮之间通过链条传动，实现了8×8驱动。该车采用零差速式双功率流液压无级转向机构，利用变量泵驱动定量马达，能实现无级转向。液压马达的两侧油路均布置了压力传感器，当车以不同的转向半径转弯时，通过数据采集系统测量转向液压马达的油压数值，用于反映转向阻力的变化规律；同时测量实际的转向半径，以建立转向阻力系数与相对转向半径的函数关系，完成轮式速差转向车辆的转向阻力系数的测定。
图5 西贝虎传动简图
2.4 美国的海德吕克
海德吕克两栖车目前在民用工程水陆两栖设备中处于世界领先水平，主要是小型全地形车。其综合性能优于其它国内外同类产品，实现了真正意义的水陆两栖，能够在水中全浮作业，不受水深限制。无论安全性、效率还是可靠性都优于传统的橡皮船，冲锋舟，同时可以作为运载车辆缓解运输压力，宽大的后部舱板空间可以根据客户要求实现定制改装。
以海德吕克XA66车型为例，单台自重1270 kg，陆地载重727 kg，水中载重546 kg，陆地车速25.6 k m/h、水中时8 km/h，满载时接地比压：0.32 bar，最大爬坡度38°，离地间隙407 mm。图6所示为海德吕克XT66传动系统图。其传动系统采用闭式液压直接驱动，采用了两台变量液压泵，六个定量液压
马达，一个泵驱动三个马达，每个马达驱动一个轮子，形成了6×6驱动。配备两个液压操作阀，每个操作阀只控制一个液压泵，通过改变泵的排量控制行车速度和前进后退。转向方式采用滑移转向，也通过液压操作阀控制，即当两个操作阀位处于不同位置时两侧轮子的转速不同，实现了滑移转向。
小型越野汽车
图6 海德吕克XT66传动系统图
汽车宝贝3 结束语
随着科技的不断进步，全地形车技术仍存在很大的发展空间，无论是军用还是民用市场都具有很大需求。石油勘探由于其行业的特殊性，经常面临十分复杂的地形地貌，如沙漠、沼泽、滩浅海、农田、鱼塘等，多数情况下都是多种地貌交错分布。多年来，勘探使用过瑞典的赫格隆产品，也有企业自主开发的特种底盘，但面临购买成本高和维护保养维修成本高等问题，性能和功能都不太能满足目前地震勘探需求，总的来说均不太理想。我们通过调研分析了大型和小型全地形车的传动系统和性能特点，对全地形车未来的技术展望提出如下建议：
（1）降低制造成本，满足民用需求；
（2）提高可靠性，降低后期维护保养和维修成本；
（3）考虑新技术应用，简化系统设计，如电传动技术；
（4）方便改装，增加功能接口，适应多种用途的需要。
参考文献
[1] 贾小平.全地形车辆现状与发展趋势[J/OL].装甲兵工程学院学
报,2011.1~6.wenku.baidu/view/dc43f91eb7360b4c 2e3f64b2.html.
收稿日期：
2018-09-10