清障车的发明
道路清障车最早应用于公路交通非常发达的美国早在1916年即生产出世界第一辆道路清障车。
当时这种清障车结构比较简单由发动机驱动通过机械传动,带动卷扬机构并用拉杆支撑将故障车一端吊起拖离现场,采用自制底盘功能也较单一,这是道路清障车发展的第一阶段。
道路清障车发展的第二阶段是以液压传动与控制技术的引入为标志的。
20世纪70年代第一批全液压系统的道路清障车出现并涌现出一批著名的道路清障车生产企业,如美国的Century、LLENGER、JERR一DAN、,WRECKER,奥地利的EMPL,日本的TOKYU,加拿大的NRC等。
那么欧美发达国家清障车是如何发展起来的呢?
北美
从清障车诞生到二战之后,北美清障车厂家始终在引领世界清障车技术的发展。
北美厂家中最有代表性的是欧内斯特·霍姆斯1918年组建的以“Homles”为商标的清障车厂,于1919年开始生产第一辆清障车。
然而在它面世之后不久,另有一家Auto Ambulance公司生产出了一种人力叉式清障工具(图7),其结构简单,价格便宜,颇受汽修个体户的喜欢。对此,Holmes经过优化设计,降低生产成本。
从图4和图6、图8对比中可知,680型与首辆清障车在结构上基本相同,但485型两侧的桅杆在尾端是连接在一起,形成了一个立体三角形,比680型两桅杆通过横杆连接的方式更稳定,且还节省材料。车尾设有两根铰接在车尾的定位杆,可以在吊拖时将事故车辆与清障车连接好,以防吊拖中事故车前后晃动。
接着在1920年代,Holmes又开发出结构更为紧凑、简单,而功能齐备的110型清障车。该产品一经推向市场,立即备受用户青睐,当时最高产量曾达到30~50辆/月。
在1939年,根据用户反馈的意见,Holmes又开发出支撑可侧向摆动牵引作业的515型清障车,取名为“ROAD KING”。该车可摆动侧向牵引作业,扩大了作业功能,能安全快捷地清障拯救跌落到路沟里的事故车辆,并且车尾还配备了一个专用托具,一端被支撑架的绳索吊住,另一端伸入事故车辆底部与之连接在一起。现在行业内普遍认为这款车型,既是现代旋转吊型清障车的雏形,也是现代清障车中托臂机构的雏形。
然而到了1940年代正值二战期间,Holmes接到了美国政府的特殊订单,要求动力大、越野能力强、清障能力大,能在战场上清障军车和部队设备。于是Holmes研发了名为W-45型清障车(如图10)。该车被法国军队称为神奇的机器,拖车能力可达15t,能有效、及时解决军车及战备的清障救援通行等问题。该车型直到1969年才停产,共生产了7000余辆。
二战结束后,欧美的汽车工业,特别是轿车工业发展迅速。车型也越来越高档,原先采用吊拖事故车行驶的方式已不能满足安全、快捷的作业需求了。
于是Holmes在原515型清障车的基础上进行改进,将原来能伸入事故车底部的拖架,一端与清障车尾端铰接,铰接处设有吊环,以便绞拉绳索能起吊拖架;拖架可以伸缩到事故车辆底部,并在末端设有拆装的Y型叉座,以便能快捷叉住、叉起事故车底部的横梁等。
几乎是与此同时,美国的同行也迅速推出了针对Holmes公司540型托架的竞品,如National Steel公司生产了一款A型托架。它由两根杆组成,一端铰接在清障车尾,另一端连接在一根横杆上,横杆上再安装两块胶皮带。
当A型托架伸入事故车辆底部时,横杆与事故车辆的横梁、大梁通过链(绳)索连接,胶皮带伸向外托住事故车辆的前端,从而有效保护了事故车辆的前端(如图12)。
由那时起,直至1970年代,北美的清障车基本上再也没有推出划时代的代表性产品,仅停留在对已有产品进行细小、局部的改进上,这从1969年Vulcan公司生产的第一台清障车便可看出(如图13)。
这辆能代表当时最新技术的清障车只是将原先的桅杆式吊架改成了方形臂体的结构,但其拖移车辆的方式仍然采用传统的吊拖方式。
而在1970年代初,欧内斯特·霍姆斯的孙子创办了一家名叫Century的清障车厂,抛弃了祖传的机械式清障车,率先在北美生产出第一辆液压式清障车(如图14)。
该车配装了液压升降、伸缩的吊臂,在吊臂的前端配装了两个液压绞盘。车身外观与传统的清障车也大不一样,车厢上还配装了辅助轮机构。单纯从吊臂、车身来看,该车已经与现代清障车基本上相差无几。但是,车尾却未见有现代清障车的液压托举机构,其配置的还是传统的A型托架。
欧洲
如果说二战结束前,一直都是北美清障车厂家在唱独角戏,引领着世界清障车技术的发展,那么在二战结束后,欧洲的多家清障车厂家后发制人,勇于创新研制出安全、快捷作业的新产品,从而成为当时世界清障车行业的后起新秀。
其中,较有名气的是英国的Wreckers International公司,在托臂创新方面走到了美国同行的前列。
Wreckers International创新设计出一种名为QUICKLOAD型托架(如图15~16)。该托架由两个铰接的7字托架构成,一端固定在后轮处的车架上。
这比将托架固定在车尾端的540型要好,增大了力臂而减轻了吊臂的支撑力;伸入事故车辆底部的托架还可以竖立折叠,缩短了整车长度,使整车转弯半径减小;托架尾端设计了两个U型叉,可将事故车辆的轮胎叉住,在U型叉上又设计了多组档位,以便适合抱住不同的事故车辆轮胎。但它与540型托架一样,托架的提升还得依靠吊臂上的绳索进行绞拉升降。
这款QUICKLOAD型托架确实比540型托架先进许多,其设计理念与现在的清障车十分相同,具有提升、折叠、抱胎等动作;抛弃了传统的链索捆绑事故车辆底部的硬连接,从而开启了抱胎的作业方式。这是清障车发展史上的一项重大创新。
到了1970年代末,当北美的清障车厂家还仅在对清障车的吊臂尝试采用液压技术,且托举机构仍然停留在A型托架等机械式之时,欧洲多个厂家却在开始生产液压式托举机构了。
英国的Wreckers International公司率先在“QUICKLOAD”托架上将吊臂与托臂做成一个联动式,托臂的升降提升依靠吊臂的两根升降油缸的伸缩加以实现。托臂与吊臂的垂臂间设有铰接销,托臂可以通过嵌入在垂臂内的折叠油缸的伸缩而进行折叠、放下;托臂末端设有托叉来叉起事故车辆的横梁,也可换装U型抱胎机构来抱事故车辆的轮胎。
从1970年代末至1980年代末,北美厂家开始奋起直追,研发创新出具有自己技术特点的液压式托举机构,如Century的垂臂后顶式联体清障车,吊臂与托臂间的垂臂可摆动;Vulcan的双铰点联体清障车,垂臂与托臂间增加了一个三角联动臂形成两个铰点;NRC的导轨提升式联体清障车,托臂提升臂挂钩在吊臂下,依靠吊臂的伸缩,沿着固定导轨来垂直升降;Zacklift的连杆提升式清障车,托臂的升降、折叠均由设在提升臂内的油缸和连杆的联动机构来完成(如图19~22)。
这些液压式托举机构,均有升降、伸缩、折叠等功能,但在升降、折叠的结构方式上,却不尽相同,各有自己的技术创新和优势。且其功能、性能上均比欧洲1980年代初生产的液压式托臂要先进得多。至此,北美清障车技术终于又回归到了世界领先地位。
北美和欧洲清障车厂家从二战后期到1990年代末,尽管在清障车托举机构的技术上有过多次的交手回合,但却在技术上各自不断创新引领着行业发展。这种良性的竞争,推动的不仅是清障车中托举机构一个部件的发展,也是清障车整车技术的发展,更是将传统的“吊拖”清障作业方式提升到更为安全、快捷的“ 抱胎、叉梁”等作业方式上。
从1990年代末期至2000年代初,北美清障车厂家已将研发的重点转向了产品的人性化设计、操作智能化、新型材料的运用等方面。
参考文献
[1]李忠生.简述欧美清障车的百年历史与文化[J].专用汽车,2017(08):64-69.
[2]纪鹏飞.我国道路清障车发展现状及趋势[J].专用汽车,2017(08):48-50.
声明:本站部分文章内容及图片转载于互联 、内容不代表本站观点,如有内容涉及版权,请您尽早时间联系jinwei@zod.com.cn