一种侧扩展电视转播车车体的结构设计

冯永业

郑州红宇专用汽车有限责任公司　 河南郑州　 451450

一种侧扩展电视转播车车体的结构设计

冯永业

郑州红宇专用汽车有限责任公司 河南郑州 451450

介绍了一种采用侧扩展结构的电视转播车车体的设计思路，主要围绕整车结构设计、侧拉扩展传动机构形式、滑道结构、侧拉厢体电动一键控制系统、侧拉厢体密封结构、空调系统和供配电系统的设计方法进行阐述，以满足电视转播车辆的使用要求。

电视转播车 侧拉厢体 齿轮齿条传动系统 侧拉滑道机构

1　前言

普通舱/厢体（如图1）的宽度因受标准法规的限制不能大于2.5 m，故车辆不能满足对大型指挥、通讯、医疗等办公场所的空间需求。而扩展舱体（车辆）能够将厢内有限的空间进行扩展，可有效解决车厢内设施布局不足的问题和满足操作空间的要求，以达到专用车辆的特殊需求。扩展舱体（车辆）系统（如图2）的研究为特种车辆在空间扩展上提供了一项较好的技术运用。

本项目主要研发的是一种侧拉（扩展）厢体。侧拉厢体的驱动传动机构用于侧拉厢体的扩展和收拢，同时承受运输时侧拉厢体的侧向负荷，并需要保证运输时扩展侧拉厢体锁止可靠及运输安全。侧拉厢体周边设计有密封装置，保证密封、隔音性能良好，在侧拉厢体完全打开或闭合时均无渗水问题。

图1　普通舱（厢）体

图2　扩展舱体（车辆）

2　整体结构设计

该车主要由二类汽车底盘、直挂厢体、侧拉（扩展）厢体、驻车平衡支撑系统、齿轮齿条传动系统、侧拉滑道机构、侧拉厢体电动一键控系统、侧拉厢体密封结构装置、侧拉平台与抽拉折叠梯、空调系统和电气控制系统等组成部分（如图3）。

图3　车体外形图

2.1侧拉（扩展）传动机构

扩展厢的核心是侧拉厢体的驱动传动机构（如图4）。它用于侧拉厢体的扩展和收拢，同时承受运输时侧拉厢体的侧向负荷，保证运输时扩展侧拉厢体锁止可靠及运输安全。驱动传动机构的好坏直接关系到扩展舱的灵活程度及可靠性。项目前期对采用什么样的方式进行系统设计有着充分的比较与论证，最终选用来自直流减速电动机作为扩展厢的动力。直流减速电动机由直流电动机与PX行星减速器构成，通过蜗轮蜗杆减速，齿轮齿条副带动扩展厢伸缩。该机构自锁能力好，无需特殊保养，在电器系统出现故障时也可应急手动驱动。直流减速电动机通过电机的初级减速能把电机的高速旋转降低至350 r/min后，再传送到下一级蜗轮蜗杆减速机，经第二级减速后，扩展厢齿轮齿条副传动的输入转速为7 r/min。齿轮齿条副的齿轮节圆直径选用80 mm，齿条齿距10 mm；经计算，车厢扩展900 mm，运行时间约为30 s，实际电动时间≤30 s；单边额定承载可达2 t，手摇力≤10 kg。

图4　扩展方案示意图

2.2滑道机构

滑道机构用于左右侧舱的扩展和收拢，每边侧舱各有一套。滑道机构由定轨、动轨和滑轮组组成，滑轮组由定轨与厢体底架副梁连接装配，动轨与活动舱底部连接。动轨沿着滑轮组运动，侧拉厢体的滑道机构采用12#槽钢做动轨，双密封轴承滚轮结构，导向和承载结构良好。

2.3侧拉厢体电动一键控系统

侧拉（扩展）系统选择合适的控制策略（主从控制、互为主从控制）以及选择合适的控制方法，可极大提高同步精度、方便操作及使用。配置线控和面板控制分为两种，运动控制装置设置了机械和电报互锁控制装置，能够根据侧拉厢体的运动位置而准确互锁，以便使侧拉厢体处于完全拉出或收拢的位置。

为确保侧拉厢体控制方式的可行性和可靠性，专门进行了模拟电路试验，以进一步验证电动控一键系统运动位置是否能准确互锁和执行的可靠性，从而对控制电路进一步验证和分析。同时，增加测试点控电路，分析、对比点控电路和自控电路的可行性方案和分析结论。

经反复模拟测试，自控电路能够满足侧拉厢体电动一键控系统，同时增加了模拟点控电路。尽管点控电路也能满足使用要求，但是不如自控操作方便。同时，自控电路也设有应急停止按键，能够充分解决自控应急处置。模拟验证其初步设计方案可行，能够达到设计使用要求，故样车侧拉厢体控制方式采用电动一键控系统。

2.4侧拉厢体密封结构

为满足侧拉厢体扩展系统在温度变化、风雨、砂尘、日晒及烟雾等恶劣自然环境下能够正常工作，侧拉厢体密封结构在设计上选用的是一种新型侧拉口专用型材，台阶式结构，新型的气囊式密封条与固定封条表面密封严实，并在固定厢板和侧拉厢板之间的衔接处形成阶梯状的密封结构，从而提高密封效果，起到了良好的防雨、防风作用，整体强度高，极大地延长了车厢的使用寿命。侧拉厢体设计安装有展开和闭合密封措施（如图5），系统集成前，在经厢体装配调整行驶实验后，又在专业的淋雨实验室内进行淋雨实验。淋雨实验的降雨强度为7～9 mm/min。喷射方向与铅垂成45º，降雨时间不少于60 min。经实验验证，厢体和侧拉厢的密封性能良好。

2.5侧拉平台与抽拉折叠梯

在音频区右侧单开门下方设有抽拉平台（图2中的红色线圈所示），平台滑动机构为8#槽钢和带轴承的滚轮组成，行车时收纳至车厢下部，驻车时可将其拉出。平台内含不锈钢折叠抽拉工作梯，以方便工作人员出入。在平台上面装有可折叠不锈钢防护栏，平台和抽拉折叠梯表面均贴覆3 mm厚的花纹铝板，做防滑处理，在车厢外部装有拉手及安全标识。

特种车辆通常都在侧面或扩展部位配备有抽拉的工作平台，抽拉平台周围若无防护设施，便会对车辆上的工作人员存在着一定的安全隐患。技术解决方案是提供一种可倒伏的扶手装置，在车辆扩展平台部位提供一个可靠防护屏障，扶手通过底座和固定销能够直立和倒伏。

特种车在其侧面基本上开有工作门。为便于工作人员进入车体，一般都需要在工作门位置加装一个梯台。故此设计了一种结构简单、使用简便和安全可靠的手动滑动抽拉梯台。

图5　侧拉厢体密封结构示意图

2.6空调系统

在厢体后部安装有室外机，工作区和设备分开，并可根据分区情况进行调节。

a. 出风方式：所有工作区域采用浸淋式出风方式，经送风道并通过冲孔顶板令冷风均匀分散地吹到车内空间，使工作人员感受到凉爽但没有受冷风直吹的感觉。

b. 强制出风风道：为了解决机柜（发热量大的设备）的冷却问题，在机柜上面设有专门的强制出风孔，使设备机柜正面强制地吸收冷风而带走热量，在达到冷却目的同时，并不会造成工作人员过冷的感觉。

c. 冷热交换：空调室内机安装在机架的上部，目的是将机架后部设备所散发的热量全部吸回到空调机内，转换为冷风，再经过送风道吸收到设备架前，经过空气的流动形成一个大的循环，使车内工作人员和设备所产生的热量通过空调的转换达到一个平衡的温度，保证有一个良好的工作环境（如图6）。空调室内机的防积水和排水措施如图7所示。室内机的下面安装铝制防水托盘，室内机和托盘分别有排水管将积水排出车外。

2.7驻车平衡支撑

转播车安装有自动调平液压支撑腿和手动支撑腿，可以有效防止工作人员上下车时引起车的晃动，保证驻车时车内设备和人员能在平稳的环境中工作。另外，通信车在较长时间内不使用时，用支撑腿支撑车体，可以减轻车身对轮胎的压力，延长轮胎寿命。

自动调平液压支撑腿以24 V直流电源为动力源，将支撑腿通过安装支架固定在汽车大梁的合适位置，使用时支撑腿向下伸出触地，将车身顶起，使车辆的大部分自重由支撑腿支撑，从而保持车体的平稳，减轻车辆弹簧钢板负载。使用完毕，支撑脚向上收起收藏，离地有足够的高度，以保证有足够的允许离去角，确保不影响行车及设备的安全。

图6　机柜散热模型示意图

图7　空调室内机的防积水和防排水措施示意图

2.8供配电系统

为了满足现场电视转播功能，提供良好的工作环境，保证用电设备的安全，在市电接入集中控制系统之前，增加隔离变压器；为提高转播设备的可靠性，配置在线式UPS保护。供电系统的设计符合GB 9378－88《配电系统设计标准》国家标准。整车配电系统由隔离变压器、配电控制盘（配电盘）、UPS、直流电源、充电机、照明系统等组成。内部电气系统如图8所示。

电源供给采用三相电和单相电互备。这样在不具备三相电的场合，转播车依然可以正常工作。

图8　供配电气系统图

380V外部电源接入车内首先经过隔离变压器隔离，从隔离变压器输出一路220 V进入配电柜，然后再分三路供给设备和空调。其中两路分别接入两台3 P空调，另一路接入稳压电源。稳压电源可以通过万转开关旁通，确保电路的畅通。稳压后再经UPS进入配电柜。此处UPS通过万转开关可以旁通，确保UPS故障时电路的畅通。通过配电柜后，将UPS电力送入到用电设备。

为了安全起见，整车电源的启动设立一个启动按钮开关。在外电输入正常的情况下按下启动按钮，交流接触器吸合，电源才真正地送到了控制车内各个部位的空气开关。如果发生电源瞬间中断现象，即电源突然中断然后又通电的情况，交流接触器会在电源中断的瞬间自动断开，启动按钮也恢复到断开。电源再次接通时，由于启动按钮开路，交流接触器不会吸合，这样便可以避免瞬间电流过大而烧坏车内设备情况的发生。

2.9厢体设计

厢体与大梁紧固采用的是高强度骑马螺栓将厢体与大梁连接，中间垫橡胶减震垫，起到减振、防移动作的作用。车厢制造工艺采用钢骨架、铝蒙皮制造工艺。四角立柱采用高强度专用铝型材护板，圆弧过渡，美观大方。厢板制作采用意大利进口热压机压制成型的正压粘接一次成型技术。

3　结语

侧扩展（电视转播车）经用户应用结果表明，完全能满足厢体扩展内部空间要求，机构运行稳定，操控简便，扩展厢体展开和闭合结构符合密封性能的要求，扩展传动机构系统（侧拉厢），经过质量检测结果和用户应用，达到了军用方舱的标准要求，完全能满足各类功能性方舱的需要。也可为需要扩展的方舱或专用车辆如电视转播车、房车、通讯车、野外会议车、指挥车、监控车和其他特种设备车辆等提供参考。

Structure Design of A Lateral Spread OB Van Body

FENG Yong-ye

A structure of TV OB van body design with lateral spread was Introduced, the vehicle structure design, side pull expansion transmission mechanism, a slideway structure, the side pull box body electric button control system, side pull car body sealing structure, air conditioning system and for distribution system design methods are presented in this paper, meeting the users' requirements for TV OB Van.

TV OB van; side pull car body; rack and pinion drive system; side pull slide mechanism

冯永业，男，1978年生，工程师，现从事专用车设计工作。

U469.6.03

C

1004-0226(2016)07-0103-04

2016-04-13