CN113173040B - 一种特种装备及其浮箱结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种特种装备及其浮箱结构，浮箱结构包括浮箱、浮箱驱动机构，浮箱的摆动行程具有内收位和入水位；浮箱驱动机构包括连接在所述浮箱上的连杆机构，连杆机构包括第一连杆和第二连杆，第一连杆的下端铰接在车体上，第二连杆的下端铰接在第一连杆的上端，第二连杆的上端铰接在浮箱上；浮箱驱动机构还包括第一油缸和第二油缸，所述第一油缸铰接在第一连杆上，第二油缸一端铰接在第二连杆上。当特种装备在陆地行驶时浮箱位于车体内或车体上方，不会增加车体的宽度，在水上航行时能够摆入水中，增加特种装备的浮力。

Description

一种特种装备及其浮箱结构

技术领域

本发明涉及一种特种装备及其浮箱结构。

背景技术

特种装备比如水陆两用车需同时满足水上航行、陆地行驶的需要，水陆两用车在水上航行时，水上浮力储备是保证车辆可安全航行的最基础数据，在陆地行驶时要求水陆两用车的整车宽度尺寸较小，满足陆上行驶安全的要求。

传统船的浮箱固定安装在船体的两侧上，应用于水陆两用车上时，虽然能够满足水上航行的需要，但是会导致水陆两用车宽度过大而导致在陆上行驶时不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特种装备的浮箱结构，以解决现有技术中浮箱固定布置而导致在陆上行驶时较为不便的技术问题；还提供一种使用该浮箱结构的特种装备，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明所提供的特种装备的浮箱结构的技术方案是：一种特种装备的浮箱结构，包括：

浮箱，使用时绕前后延伸的轴线摆动安装在车体两侧，所述浮箱的摆动行程具有上摆内收于所述车体内或车体上方的内收位，还具有向下摆入水内以增加特种装备浮力的入水位；

浮箱驱动机构，用于安装在车体上并驱动浮箱往复摆动，浮箱驱动机构包括连接在所述浮箱上的连杆机构，所述连杆机构包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的下端在使用时铰接在车体上，所述第二连杆的下端铰接在第一连杆的上端，所述第二连杆的上端直接或间接地铰接在所述浮箱上；

浮箱驱动机构还包括第一油缸和第二油缸，所述第一油缸一端铰接在所述第一连杆上且另一端用于铰接在车体上，所述第二油缸一端铰接在所述第二连杆上且另一端用于铰接在车体上。

有益效果：浮箱驱动机构能够驱动浮箱往复摆动，当特种装备在陆地行驶时浮箱位于车体内或车体上方，不会增加车体的宽度，在水上航行时能够摆入水中，增加特种装备的浮力。本发明通过驱动浮箱往复摆动，能够使特种装备同时满足陆地行驶和水上航行的条件。本发明采用连杆机构、油缸来驱动浮箱进行摆动，油缸的驱动力和保持力较大，防止浮箱在特种装备高速水上航行时发生摆动不稳的情况发生，而且油缸有两个，所能驱动浮箱的摆动的幅度较大，能够产生不同的浮力。

优选地，所述浮箱为半球形，浮箱具有平面底部和球形顶部，浮箱位于内收位时，浮箱的平面底部背向所述车体布置，浮箱位于入水位时，浮箱的平面底部朝向所述车体布置。浮箱为半球形，当浮箱位于内收位时，浮箱的平面底部背向车体，不会额外增加车体的宽度；当浮箱位于入水位时，浮箱的平面底部朝向车体，浮箱为半球形，水阻较小。

优选地，所述浮箱的平面底部固设有角形连杆，角形连杆包括呈固定的角度排布的角形连杆第一边、角形连杆第二边，角形连杆的拐角处铰接于车体上；

所述角形连杆第二边固设于浮箱的平面底部，所述角形连杆第一边自角形连杆第二边向浮箱的球形顶部延伸，所述角形连杆第一边与所述第二连杆的上端铰接在一起。浮箱的平面底部有角形连杆，方便连杆机构与角形连杆的相连，而且设置角形连杆之后，第一连杆、第二连杆的翻转幅度也能够减少，更加方便进行控制。

优选地，连杆机构还包括固设于车体上的固定连杆，所述固定连杆上下延伸，所述角形连杆铰接于所述固定连杆的顶部，且角形连杆、固定连杆沿角形连杆的铰接轴线延伸方向依次布置，以使得所述浮箱的平面底部可贴合在车体上。固定连杆和角形连杆沿前后方向依次布置，能够使浮箱的平面底部贴合在车体上，此时的浮力值最大。

优选地，所述第一油缸铰接在第一连杆的上端位置处。第一油缸铰接在第一连杆的上端位置处，驱动第一连杆摆动时力臂更大，所需的驱动力更小。

本发明特种装备的技术方案是：一种特种装备，包括：

车体，车体上安装有浮箱结构，浮箱结构包括：

浮箱，绕前后延伸的轴线摆动安装在车体上，所述浮箱的摆动行程具有上摆内收于所述车体内或车体上方的内收位，还具有向下摆入水内以增加特种装备浮力的入水位；

浮箱驱动机构，安装在车体上，用于驱动浮箱往复摆动，浮箱驱动机构包括连接在所述浮箱上的连杆机构，所述连杆机构包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的下端铰接在车体上，所述第二连杆的下端铰接在第一连杆的上端，所述第二连杆的上端直接或间接地铰接在所述浮箱上；

浮箱驱动机构还包括第一油缸和第二油缸，所述第一油缸一端铰接在所述第一连杆上且另一端铰接在车体上，所述第二油缸一端铰接在所述第二连杆上且另一端铰接在车体上。

有益效果：浮箱驱动机构能够驱动浮箱往复摆动，当特种装备在陆地行驶时浮箱位于车体内或车体上方，不会增加车体的宽度，在水上航行时能够摆入水中，增加特种装备的浮力。本发明通过驱动浮箱往复摆动，能够使特种装备同时满足陆地行驶和水上航行的条件。本发明采用连杆机构、油缸来驱动浮箱进行摆动，油缸的驱动力和保持力较大，防止浮箱在特种装备高速水上航行时发生摆动不稳的情况发生，而且油缸有两个，所能驱动浮箱的摆动的幅度较大，能够产生不同的浮力。

优选地，所述浮箱为半球形，浮箱具有平面底部和球形顶部，浮箱位于入水位时，浮箱的平面底部朝向所述车体布置。浮箱为半球形，当浮箱位于内收位时，浮箱的平面底部背向车体，不会额外增加车体的宽度；当浮箱位于入水位时，浮箱的平面底部朝向车体，浮箱为半球形，水阻较小。

优选地，所述浮箱的平面底部固设有角形连杆，角形连杆包括呈固定的角度排布的角形连杆第一边、角形连杆第二边，角形连杆的拐角处铰接于车体上；

所述角形连杆第二边固设于浮箱的平面底部，所述角形连杆第一边自角形连杆第二边向浮箱的球形顶部延伸，所述角形连杆第一边与所述第二连杆的上端铰接在一起。浮箱的平面底部有角形连杆，方便连杆机构与角形连杆的相连，而且设置角形连杆之后，第一连杆、第二连杆的翻转幅度也能够减少，更加方便进行控制。

优选地，连杆机构还包括固设于车体上的固定连杆，所述固定连杆上下延伸，所述角形连杆铰接于所述固定连杆的顶部，且角形连杆、固定连杆沿角形连杆的铰接轴线延伸方向依次布置，以使得所述浮箱的平面底部可贴合在车体上。固定连杆和角形连杆沿前后方向依次布置，能够使浮箱的平面底部贴合在车体上，此时的浮力值最大。

优选地，所述第一油缸铰接在第一连杆的上端位置处。第一油缸铰接在第一连杆的上端位置处，驱动第一连杆摆动时力臂更大，所需的驱动力更小。

附图说明

图1为本发明所提供的特种装备的浮箱结构实施例中处于初始状态时的示意图；

图2为本发明所提供的特种装备的浮箱结构实施例中处于中间状态时的示意图；

图3为本发明所提供的特种装备的浮箱结构实施例中处于最大浮力状态时的示意图；

附图标记说明：

1、车体；2、控制系统；3、液控模块；4、第一油缸；5、第一连杆；6、固定连杆；7、第二油缸；8、第二连杆；9、角形连杆；10、角形连杆第一边；11、角形连杆第二边；12、浮箱。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明所提供的特种装备的浮箱结构的具体实施例：

如图1至图3所示，特种装备的浮箱结构（以下简称为浮箱结构）在使用时安装在特种装备的车体1上，浮箱结构包括浮箱12，在车体1宽度方向上的两侧均有浮箱12，以其中一侧为例。

浮箱12的结构如图1所示，浮箱12为半球形空心结构，浮箱12有平面底部，还有球形顶部。浮箱12绕前后方向（车体1行进方向）延伸的轴线铰接安装在车体1上，具体地，在浮箱12上固定安装有角形连杆9，角形连杆9包括呈一定角度（本实施例中为90°，实际上角度值可以进行改变）固定在一起的两边，分别为角形连杆第一边10和角形连杆第二边11，角形连杆第二边11固定在浮箱12的平面底部上，角形连杆第一边10和角形连杆第二边11在使用时可以通过焊接的方式固定在一起。

角形连杆9的拐角位置绕前后方向延伸的轴线铰接安装在车体1上，具体地，如图1所示，在车体1上固定安装有上下延伸的固定连杆6，角形连杆9通过铰轴铰接在固定连杆6上，角形连杆9和固定连杆6沿前后方向依次排布。

当浮箱12处于图1所示的状态时，浮箱12收回到车体1内，此时适用于陆地行驶；当浮箱12处于图2所示的中间状态时，浮箱12仍位于水线以上，此时的浮箱12并未进入到水中，并不能起到增加特种装备浮力的作用；当浮箱12处于图3所示的状态时，浮箱12的大部分位于水线以下，而且此时浮箱12能够产生的浮力最大。由图1至图3可以看出，浮箱12在整个翻转的过程中翻转角度为180°，处于图2和图3之间的状态时，浮箱12能够加大特种装备的浮力，但是产生的浮力小于图3所处的状态。

为驱动浮箱12在三个状态之间切换，浮箱结构还包括浮箱驱动机构，浮箱驱动机构包括与浮箱12相连的连杆机构，其中的连杆机构包括第一连杆5和第二连杆8，第一连杆5的下端铰接在固定连杆6的下端，上端与第二连杆8的下端铰接在一起，第二连杆8的上端与角形连杆第一边10铰接在一起。为驱动第一连杆5、第二连杆8进行摆动，在车体1和第一连杆5之间安装有第一油缸4，第一油缸4的两端伸缩配合，其中一端与车体1铰接，另一端与第一连杆5铰接，为了方便对第一连杆5进行驱动，优选地，第一油缸4的一端铰接在第一连杆5的靠近第二连杆8的一端处。通过第一油缸4的伸缩，能够驱动连杆机构以及浮箱12绕第一连杆5的下端摆动。

在第二连杆8与车体1之间安装有第二油缸7，第二油缸7的其中一端铰接在车体1上，另一端铰接在第二连杆8上，通过第二油缸7的伸缩，能够驱动第二连杆8以及浮箱12绕第一连杆5、第二连杆8的铰接轴线进行往复摆动。

浮箱驱动机构还包括液控模块3，液控模块3通过软管与第一油缸4、第二油缸7的油口相连，液控模块3包括油路和油路上的阀体，通过阀体状态的切换实现第一油缸4、第二油缸7的伸出和缩回，而且通过阀体状态的切换可以将第一油缸4切换至随动状态（随动状态下，第一油缸4腔室内的油排空或者与油箱直接相连）。如图1所示，本实施例的浮箱结构还配备有控制系统2，控制系统2控制液控模块3内的阀体切换状态。本实施例中，液控模块3包括液压单向阀，保证第一油缸4和第二油缸7具备锁止功能，保证浮箱12运行的稳定性。第一油缸4和第二油缸7内置位移传感器，对第一油缸4和第二油缸7内活塞杆的位置进行监测，保证活塞杆伸缩控制的精度。

当特种装备在水上航行时，将浮箱12由图1的状态驱动至图3的状态，其过程如下：第一油缸4伸出带动第一连杆5旋转，第一连杆5推动角形连杆9进行摆动，此时第二油缸7为随动状态，待第一油缸4的活塞杆伸出到要求长度时，第一油缸4停止伸出并保持在第一油缸4所处的状态，此时的浮箱12处于图2所示的状态。第一油缸4保持后，第一连杆5保持在图2所示的状态不再摆动，之后第二油缸7伸出驱动第二连杆8绕第一连杆5、第二连杆8的铰接点进行摆动，第二连杆8带动角形连杆9进行摆动，从而将浮箱12驱动至图3所示的状态。当浮箱12处于图3所示的状态时，浮箱12的平面底部贴在车体1上，球形顶部位于外侧，由于浮箱12有球形顶部，在特种装备在水上航行时的水阻较小。

当特种装备由水上航行切换至陆地行驶时，第二油缸7先进行缩回，之后第一油缸4再缩回而将浮箱12驱动至图1的状态。

本实施例中，当浮箱12位于图1的状态时，浮箱12位于车体1上方，浮箱12不会增加车体1宽度方向的尺寸，此时的浮箱12处于内收位；当浮箱12处于图3的状态时，浮箱12的一部分位于水中，能够增加特种装备的浮力，此时浮箱12处于入水位。应当说明的是，入水位并不仅仅指浮箱12位于图3时的状态，只要浮箱12进入到水中，能够起到增加浮力的作用，此时的浮箱12就切换至入水位。

本实施例中，第一油缸4连接在第一连杆5的上端，其他实施例中，第一油缸可以连接在第一连杆的中间位置或者下端。

本实施例中，连杆机构包括固定连杆6，其他实施例中，将固定连杆取消，角形连杆直接铰接在车体上。

本实施例中，浮箱的平面底部有角形连杆，浮箱通过角形连杆间接地与第二连杆铰接装配在一起，其他实施例中，角形连杆可以仅包括角形连杆第二边，或者将角形连杆取消，第二连杆直接与浮箱铰接安装在一起。

本实施例中，浮箱为半球形，其他实施例中，浮箱的形状可以根据实际情况进行调整和改变。

本实施例中，当浮箱处于内收位时，浮箱位于车体的上方，其他实施例中，在车体的内部有容纳空间，当浮箱处于内收位时，浮箱内收在车体内。

本发明特种装备的具体实施例：

特种装备包括车体和安装在车体上的浮箱结构，浮箱结构与上述特种装备的浮箱结构一致，在此不再赘述。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种特种装备的浮箱结构，其特征在于：包括：

浮箱（12），使用时绕前后延伸的轴线摆动安装在车体（1）两侧，所述浮箱（12）的摆动行程具有上摆内收于所述车体（1）内或车体（1）上方的内收位，还具有向下摆入水内以增加特种装备浮力的入水位；

浮箱驱动机构，用于安装在车体（1）上并驱动浮箱（12）往复摆动，浮箱驱动机构包括连接在所述浮箱（12）上的连杆机构，所述连杆机构包括第一连杆（5）和第二连杆（8），所述第一连杆（5）的下端在使用时铰接在车体（1）上，所述第二连杆（8）的下端铰接在第一连杆（5）的上端，所述第二连杆（8）的上端直接或间接地铰接在所述浮箱（12）上；

浮箱驱动机构还包括第一油缸（4）和第二油缸（7），所述第一油缸（4）一端铰接在所述第一连杆（5）上且另一端用于铰接在车体（1）上，所述第二油缸（7）一端铰接在所述第二连杆（8）上且另一端用于铰接在车体（1）上；

所述浮箱驱动机构包括液控模块（3），所述液控模块（3）包括油路和油路上的阀体，通过阀体状态切换实现第一油缸（4）、第二油缸（7）的伸出和缩回，通过阀体状态切换可实现第一油缸（4）、第二油缸（7）切换至随动状态；

在浮箱（12）进行位置调整时，第一油缸（4）伸出带动第一连杆（5）旋转，第一连杆（5）推动浮箱（12）摆动，此时第二油缸（7）为随动状态，待第一油缸（4）的活塞杆伸出到要求长度时，第一油缸（4）停止伸出并保持第一油缸（4）所处的状态，之后第二油缸（7）伸出驱动第二连杆（8）绕第一连杆（5）、第二连杆（8）的铰接点进行摆动，第二连杆（8）推动浮箱（12）进一步摆动；

当浮箱（12）进行反向位置调整时，第二油缸（7）先进行缩回，之后第一油缸（4）再缩回。

2.根据权利要求1所述的特种装备的浮箱结构，其特征在于：所述浮箱（12）为半球形，浮箱（12）具有平面底部和球形顶部，浮箱（12）位于内收位时，浮箱（12）的平面底部背向所述车体（1）布置，浮箱（12）位于入水位时，浮箱（12）的平面底部朝向所述车体（1）布置。

3.根据权利要求2所述的特种装备的浮箱结构，其特征在于：所述浮箱（12）的平面底部固设有角形连杆（9），角形连杆（9）包括呈固定的角度排布的角形连杆第一边（10）、角形连杆第二边（11），角形连杆（9）的拐角处铰接于车体（1）上；

所述角形连杆第二边（11）固设于浮箱（12）的平面底部，所述角形连杆第一边（10）自角形连杆第二边（11）向浮箱（12）的球形顶部延伸，所述角形连杆第一边（10）与所述第二连杆（8）的上端铰接在一起。

4.根据权利要求3所述的特种装备的浮箱结构，其特征在于：连杆机构还包括固设于车体（1）上的固定连杆（6），所述固定连杆（6）上下延伸，所述角形连杆（9）铰接于所述固定连杆（6）的顶部，且角形连杆（9）、固定连杆（6）沿角形连杆（9）的铰接轴线延伸方向依次布置，以使得所述浮箱（12）的平面底部可贴合在车体（1）上。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的特种装备的浮箱结构，其特征在于：所述第一油缸（4）铰接在第一连杆（5）的上端位置处。

6.一种特种装备，包括：

车体（1），车体（1）上安装有浮箱结构，其特征在于：浮箱结构包括：

浮箱（12），绕前后延伸的轴线摆动安装在车体（1）上，所述浮箱（12）的摆动行程具有上摆内收于所述车体（1）内或车体（1）上方的内收位，还具有向下摆入水内以增加特种装备浮力的入水位；

浮箱驱动机构，安装在车体（1）上，用于驱动浮箱（12）往复摆动，浮箱驱动机构包括连接在所述浮箱（12）上的连杆机构，所述连杆机构包括第一连杆（5）和第二连杆（8），所述第一连杆（5）的下端铰接在车体（1）上，所述第二连杆（8）的下端铰接在第一连杆（5）的上端，所述第二连杆（8）的上端直接或间接地铰接在所述浮箱（12）上；

浮箱驱动机构还包括第一油缸（4）和第二油缸（7），所述第一油缸（4）一端铰接在所述第一连杆（5）上且另一端铰接在车体（1）上，所述第二油缸（7）一端铰接在所述第二连杆（8）上且另一端铰接在车体（1）上；

所述浮箱驱动机构包括液控模块（3），所述液控模块（3）包括油路和油路上的阀体，通过阀体状态切换实现第一油缸（4）、第二油缸（7）的伸出和缩回，通过阀体状态切换可实现第一油缸（4）、第二油缸（7）切换至随动状态；

在浮箱（12）进行位置调整时，第一油缸（4）伸出带动第一连杆（5）旋转，第一连杆（5）推动浮箱（12）摆动，此时第二油缸（7）为随动状态，待第一油缸（4）的活塞杆伸出到要求长度时，第一油缸（4）停止伸出并保持第一油缸（4）所处的状态，之后第二油缸（7）伸出驱动第二连杆（8）绕第一连杆（5）、第二连杆（8）的铰接点进行摆动，第二连杆（8）推动浮箱（12）进一步摆动；

当浮箱（12）进行反向位置调整时，第二油缸（7）先进行缩回，之后第一油缸（4）再缩回。

7.根据权利要求6所述的特种装备，其特征在于：所述浮箱（12）为半球形，浮箱（12）具有平面底部和球形顶部，浮箱（12）位于入水位时，浮箱（12）的平面底部朝向所述车体（1）布置。

8.根据权利要求7所述的特种装备，其特征在于：所述浮箱（12）的平面底部固设有角形连杆（9），角形连杆（9）包括呈固定的角度排布的角形连杆第一边（10）、角形连杆第二边（11），角形连杆（9）的拐角处铰接于车体（1）上；

所述角形连杆第二边（11）固设于浮箱（12）的平面底部，所述角形连杆第一边（10）自角形连杆第二边（11）向浮箱（12）的球形顶部延伸，所述角形连杆第一边（10）与所述第二连杆（8）的上端铰接在一起。

9.根据权利要求8所述的特种装备，其特征在于：连杆机构还包括固设于车体（1）上的固定连杆（6），所述固定连杆（6）上下延伸，所述角形连杆（9）铰接于所述固定连杆（6）的顶部，且角形连杆（9）、固定连杆（6）沿角形连杆（9）的铰接轴线延伸方向依次布置，以使得所述浮箱（12）的平面底部可贴合在车体（1）上。

10.根据权利要求6-9中任意一项所述的特种装备，其特征在于：所述第一油缸（4）铰接在第一连杆（5）的上端位置处。

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