一种低阻力水陆两栖车

    专利查询2025-05-24  74


    本发明涉及多功能载具,具体为一种低阻力水陆两栖车。


    背景技术:

    1、水陆两栖车作为一种两栖车辆受到了广泛关注,水陆两栖车可根据水、陆行驶环境的变化调节运动模式,不仅具有陆地和水中运动的能力,此外具有在水陆交接处完成由陆入水以及由水登陆的能力。现有水陆两栖车辆多数都处于低速航行的排水阶段,难以满足现代很多高速行驶作业需求。

    2、而提升水上快速性的三种途径,分别是提高推进效率、提升发动机功率和减少水中阻力,提高推进效率和提升发动机功率都是从驱动力方面着手,前者需要对行进输出件进行改良,后者需要增加更高的能源消耗,而减少水中阻力作为一种减小负面影响从而提升行进速度的研究方向,其更容易实现,而现有的研究方案中,主要是通过对车身外壳的形态进行调整,通过设计更符合流体动力学的外壳,使得两栖车在水中行驶过程中能够减小更多的阻力,但是在实际应用时,过于夸张和颠覆性的设计,使得两栖车在陆地行驶时,存在诸多不便,同时很多符合流体力学设计的外壳在陆地行驶过程中极容易发生碰撞损坏,为此特提供一种低阻力水陆两栖车。


    技术实现思路

    1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种低阻力水陆两栖车,解决了现有两栖车水中形式降阻方案中,通过设计更符合流体动力学的外壳,使得两栖车在水中行驶过程中能够减小更多的阻力,但是在实际应用时,过于夸张和颠覆性的设计,使得两栖车在陆地行驶时,存在诸多不便的问题。

    2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种低阻力水陆两栖车,包括车体,所述车体前后两侧分别设置有流线型前保险杠和流线型后保险杠,所述车体底部安装有车轮,所述车体的前后两端底部均设置有可收放悬架机构;

    3、所述可收放悬架机构包括装配支架板、四边形悬臂件和伸缩式液压弹簧件,所述装配支架板固定设置在车体侧面,所述四边形悬臂件活动铰接在车轮与装配支架板之间,所述伸缩式液压弹簧件固定安装于车体内部,且伸缩式液压弹簧件的底端与四边形悬臂件活动铰接;

    4、所述车体的两侧均设置有轮穴遮挡降阻机构,所述轮穴遮挡降阻机构包括固定设置在车体外壁的盖板移动件和安装于盖板移动件上的轮穴盖板。

    5、所述盖板移动件可以是手动移动支架或气动伸缩杆结构;

    6、当盖板移动件是手动移动支架时,所述手动移动支架包括滑轨、翻转支架、滑动连接件和装配条,所述滑轨固定安装于外壳的侧面,所述滑动连接件滑动连接在滑轨的内部,所述翻转支架固定安装在滑动连接件的外表面,所述装配条固定安装在翻转支架的侧面,所述轮穴盖板与装配条固定安装。

    7、优选的,所述滑动连接件的内部固定安装有滑杆,所述滑杆的两端均设置有滚珠,所述滚珠滚动连接在滑轨的内部。

    8、优选的,所述翻转支架包括v形翻转连接臂、安装条、装配部和固定插销,所述安装条固定安装在滑动连接件的外表面,所述v形翻转连接臂的一端与安装条转动连接,所述v形翻转连接臂的中部与装配条转动连接,所述装配部固定安装在v形翻转连接臂另一端内部,所述固定插销活动插接在v形翻转连接臂的内部,所述固定插销贯穿滑动连接件,且固定插销与滑轨活动插接。

    9、优选的,所述装配部的内侧固定安装有挂钩,两组所述挂钩之间安装有牵引弹簧,两组所述装配条之间固定安装有连接柱。

    10、优选的,所述轮穴盖板包括流线型盖板、外曲面凸起把手部、装配连杆和内凹轮槽,所述外曲面凸起把手部一体成型于流线型盖板外部,所述内凹轮槽开设于外曲面凸起把手部的内侧,所述装配连杆固定焊接在流线型盖板的外表面,且装配连杆通过螺栓与装配条固定安装。

    11、当盖板移动件是气动伸缩杆结构时,气动伸缩杆采用双acting气缸结构,通过车载空压机提供压缩空气,实现伸缩运动,气动伸缩杆的缸体与车体铰接,活塞杆与轮穴盖板铰接,通过控制气动伸缩杆内腔两侧的压力差,可以精确控制轮穴盖板的开合角度和速度,实现轮穴盖板在行驶状态和水上航行状态之间的平稳切换,提高了车辆的水陆两栖性能和可靠性,通过气动升缩杆的输出端与轮穴盖板进行固定安装,从而牵引轮穴盖板进行自动开合滑动。

    12、优选的,所述车体包括外壳、车架和动力总成,所述动力总成固定安装于车架的内部,所述外壳包覆安装于车架的外表面,所述流线型前保险杠和流线型后保险杠分别固定装配在外壳的前后两端。

    13、优选的,所述装配支架板与车架固定安装,所述车轮的内侧转动连接有轮毂装配件,所述轮毂装配件固定安装在车架侧面,所述动力总成与车轮传动连接。

    14、优选的,所述四边形悬臂件包括上悬臂、下悬臂、悬挂支臂,所述上悬臂和下悬臂的端部均转动连接在装配支架板的外侧壁上,所述悬挂支臂的一端与上悬臂活动铰接,所述上悬臂的另一端与轮毂装配件固定安装,所述下悬臂的端部与悬挂支臂的底端活动铰接。

    15、优选的,所述伸缩式液压弹簧件的底端与悬挂支臂固定安装,所述轮毂装配件的内部转动连接有轮轴,所述动力总成与车轮之间安装有球笼传动轴。

    16、优选的,所述轮穴盖板采用轻质高强度的碳纤维复合材料制成,表面经过流线型设计和光滑处理,与车体外壁平滑过渡,在水上航行状态下能够有效减小水流阻力,提高航行速度和效率。同时,所述轮穴盖板与车体之间设置有柔性密封条,在轮穴盖板闭合状态下能够防止水进入轮穴,保证了车辆的水密性。

    17、优选的,所述气动伸缩杆采用双acting气缸结构,通过车载空压机提供压缩空气,实现伸缩运动,气动伸缩杆的缸体与车体铰接,活塞杆与轮穴盖板铰接,通过控制气动伸缩杆内腔两侧的压力差,可以精确控制轮穴盖板的开合角度和速度,实现轮穴盖板在行驶状态和水上航行状态之间的平稳切换,提高了车辆的水陆两栖性能和可靠性。

    18、优选的,所述车体底部设置有一对相对旋转的螺旋桨,螺旋桨采用可折叠设计,在陆地行驶状态下能够收拢在车体底部的凹槽内,与车体底部外壁平齐,不影响车辆的正常行驶。在水上航行状态下,螺旋桨展开并高速旋转,产生强大的推进力,推动车辆在水面上高速航行。螺旋桨的折叠和展开通过电动机构控制,可以根据需要自由切换。

    19、优选的,所述动力切换机构包括动力输入轴、两个动力输出轴以及液压多片式离合器,动力输入轴与动力总成的输出轴连接,两个动力输出轴分别与车轮和螺旋桨传动连接,液压多片式离合器安装在动力输入轴和两个动力输出轴之间,通过控制液压多片式离合器的接合状态,可以实现动力在车轮和螺旋桨之间的自由切换,保证了动力传递的高效性和可靠性。

    20、优选的,所述液压多片式离合器包括安装在动力输入轴上的从动盘、安装在两个动力输出轴上的两组主动盘以及用于推紧主动盘和从动盘的液压执行机构,液压执行机构通过车载液压泵提供液压油,通过控制液压油的压力和流量,可以精确控制主动盘和从动盘的接合力矩,实现动力在车轮和螺旋桨之间的平稳切换,避免了动力切换过程中的冲击和磨损,提高了动力切换机构的工作效率和使用寿命。同时,液压多片式离合器采用了多对主动盘和从动盘交替布置的结构,大大增大了摩擦接触面积,提高了传递扭矩的能力,满足了车辆在复杂工况下的动力需求。

    21、本发明公开了一种低阻力水陆两栖车,其具备的有益效果如下:

    22、1、该低阻力水陆两栖车,为车轮处设计了轮穴遮挡降阻机构,下水时,当车轮收缩至外壳的内底部时,通过将固定插销向外拉动,使得固定插销的端部从上方的滑轨内壁移出,此时将轮穴盖板和翻转支架沿着滑轨进行滑动,使得轮穴盖板滑动至贴近车轮外壁,此时将轮穴盖板向外拉动然后向下推动,使得v形翻转连接臂在安装条的外表面进行转动,从而使得轮穴盖板高度下降,同时轮穴盖板更加贴近车轮,利用内凹轮槽将车轮包裹住,然后将固定插销向内推动与下方的滑轨进行插接,以此使得车轮不与水流直接接触,从而减小车身的摩擦阻力,同时在路面行驶时,轮穴盖板贴合于外壳的外表面,不影响陆地行驶。

    23、2、该低阻力水陆两栖车,车辆与车轮连接部分设计可收放悬架机构,在路面行驶时,通过伸缩式液压弹簧件内部的液压杆伸展,使得伸缩式液压弹簧件整体变长,此时其内部弹簧用作行驶减震作用,同时随着其内部液压杆伸展,带动悬挂支臂向下移动,此时悬挂支臂、上悬臂、下悬臂和装配支架板组成平行四边形结构,使得悬挂支臂在下降时不会发生扭转,整体呈现向下和向外侧移动,以此应对路面行驶的颠簸;在该两栖车下水时,通过伸缩式液压弹簧件内部的液压杆收缩,使得悬挂支臂向上向内移动,从而带动车轮收缩至车壳内底部,从而减小车轮部件与水体的接触,降低航行阻力。

    24、3、该低阻力水陆两栖车,通过对车身外形进行简单改造,在外壳前端设计流线型前保险杠,在外壳后端设置流线型后保险杠,同时外壳整体底部呈平面,前端尖后端方,在轮毂位置的外壳部分采用轮眉流线型设计,可以有效地减小水陆两栖车在水下部分受到的黏性阻力,同时这样的设计能够让水陆两栖车在水中滑行时减少阻力,提高水上航行效率。


    技术特征:

    1.一种低阻力水陆两栖车,包括车体(1),其特征在于,所述车体(1)前后两侧分别设置有流线型前保险杠(12)和流线型后保险杠(13),所述车体(1)底部安装有车轮(16),所述车体(1)的前后两端底部均设置有可收放悬架机构(17);

    2.根据权利要求1所述的一种低阻力水陆两栖车,其特征在于:所述车体(1)包括外壳(11)、车架(14)和动力总成(15),所述动力总成(15)固定安装于车架(14)的内部,所述外壳(11)包覆安装于车架(14)的外表面,所述流线型前保险杠(12)和流线型后保险杠(13)分别固定装配在外壳(11)的前后两端。

    3.根据权利要求2所述的一种低阻力水陆两栖车,其特征在于:所述装配支架板(171)与车架(14)固定安装,所述车轮(16)的内侧转动连接有轮毂装配件(174),所述轮毂装配件(174)固定安装在车架(14)侧面,所述动力总成(15)与车轮(16)传动连接。

    4.根据权利要求3所述的一种低阻力水陆两栖车,其特征在于:所述四边形悬臂件(172)包括上悬臂(1721)、下悬臂(1722)、悬挂支臂(1723),所述上悬臂(1721)和下悬臂(1722)的端部均转动连接在装配支架板(171)的外侧壁上,所述悬挂支臂(1723)的一端与上悬臂(1721)活动铰接,所述上悬臂(1721)的另一端与轮毂装配件(174)固定安装,所述下悬臂(1722)的端部与悬挂支臂(1723)的底端活动铰接。

    5.根据权利要求4所述的一种低阻力水陆两栖车,其特征在于:所述伸缩式液压弹簧件(173)的底端与悬挂支臂(1723)固定安装,所述轮毂装配件(174)的内部转动连接有轮轴(175),所述动力总成(15)与车轮(16)之间安装有球笼传动轴(1724)。

    6.根据权利要求1所述的一种低阻力水陆两栖车,其特征在于:所述轮穴盖板(21)采用轻质高强度的碳纤维复合材料制成,表面经过流线型设计和光滑处理,与车体(1)外壁平滑过渡,在水上航行状态下能够有效减小水流阻力,提高航行速度和效率,所述轮穴盖板(21)与车体(1)之间设置有柔性密封条,在轮穴盖板(21)闭合状态下能够防止水进入轮穴。

    7.根据权利要求6所述的一种低阻力水陆两栖车,其特征在于:所述盖板移动件(22)是气动伸缩杆结构,所述气动伸缩杆结构采用双acting气缸结构,通过车载空压机提供压缩空气,实现伸缩运动,气动伸缩杆的缸体与车体(1)铰接,活塞杆与轮穴盖板(21)铰接,通过控制气动伸缩杆内腔两侧的压力差,控制轮穴盖板(21)的开合角度和速度,实现轮穴盖板(21)在行驶状态和水上航行状态之间的平稳切换。

    8.根据权利要求1所述的一种低阻力水陆两栖车,其特征在于:所述车体(1)底部设置有一对相对旋转的螺旋桨,螺旋桨采用可折叠设计,在陆地行驶状态下能够收拢在车体(1)底部的凹槽内与车体(1)底部外壁平齐,在水上航行状态下,螺旋桨展开并高速旋转,产生强大的推进力,推动车辆在水面上高速航行,螺旋桨的折叠和展开通过电动机构控制切换。

    9.根据权利要求8所述的一种低阻力水陆两栖车,其特征在于:所述动力切换机构包括动力输入轴、两个动力输出轴和液压多片式离合器,动力输入轴与动力总成(15)的输出轴连接,两个动力输出轴分别与车轮(16)和螺旋桨传动连接,液压多片式离合器安装在动力输入轴和两个动力输出轴之间,通过控制液压多片式离合器的接合状态,实现动力在车轮(16)和螺旋桨之间的自由切换。

    10.根据权利要求9所述的一种低阻力水陆两栖车,其特征在于:所述液压多片式离合器包括安装在动力输入轴上的从动盘、安装在两个动力输出轴上的两组主动盘和用于推紧主动盘和从动盘的液压执行机构,液压执行机构通过车载液压泵提供液压油,通过控制液压油的压力和流量,精确控制主动盘和从动盘的接合力矩,实现动力在车轮(16)和螺旋桨之间的平稳切换,避免了动力切换过程中的冲击和磨损,液压多片式离合器采用了多对主动盘和从动盘交替布置的结构,增大摩擦接触面积。


    技术总结
    本发明公开一种低阻力水陆两栖车,涉及多功能载具领域。该低阻力水陆两栖车,包括车体,车体前后设置有流线型前保险杠和流线型后保险杠,车体的底部均设置有可收放悬架机构,所述车体的两侧均设置有轮穴遮挡降阻机构。该低阻力水陆两栖车,通过对外壳改造,降低外壳与水的阻力,同时通过可收放悬架机构在车辆下水时将车轮收起,然后通过移动轮穴遮挡降阻机构,使其遮盖在车轮外壁,使得车轮被完全包裹住,从而使得整个车身的外形非常接近船只,以此使得车辆在水中航行能够通过减小阻力来达到提升航速的效果,并且设计改造不影响车辆在陆地行驶效果。

    技术研发人员:邓宝清,邓孟琦,邓艳波,吴伟杰,丁继龙,张博林,施军,施宇翔
    受保护的技术使用者:珠海科技学院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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