宿營車的設計
概述
西藏地區海拔高、道路差、地形複雜，對防控隊裝備的機動性能要求較高，目前還沒有一套完備的疾控裝備應對突發性傳染病事件。因此急需一種具有良好機動性能、自我保障功能完善、可在突發性傳染病現場快速展開、進行突發性傳染病防控的作業平台，進一步提升西藏自治區應對突發性傳染病事件的防控能力。在這套裝備中，野外宿營車主要滿足疾控裝備工作人員的住宿等生活保障需求。在研製宿營車的過程中要充分考慮到人員保障需求與野外作業環境，車廂採用雙側擴展結構，為保障艙室環境配置了車廂空調系統。在車廂的擴展結構設計中，目前採用的擴展機構有液壓擴展機構、液壓人工擴展機構和機械壓簧擴展機構，考慮到可靠性與操作性，野外宿營車採用機械壓簧式擴展結構。野外宿營車採用EQ2102 越野汽車底盤改裝，以滿足野外條件下汽車行駛要求。
1 宿營車車廂結構設計
野外宿營車以EQ2102 越野汽車底盤改裝，並設定車架，用於承載、安裝雙面擴展車廂等上裝設備。採用矩形管和型鋼焊接，副車架與車架用U 型螺栓固定。副車架與上裝的擴展車廂用螺栓固定，車廂採用雙側擴展大板廂式結構。車廂收攏外形為標準車廂。車廂採用機械壓簧擴展方式，擴展車廂兩側對稱。擴展頂板與固定頂板採用通鉸鏈在削角的小斜面上連線；擴展底板與固定底板也是採用通鉸鏈連線，擴展底板展開後與固定底板的上表面齊平；擴展側板由2 塊板組成，擴展側板用鉸鏈與前後擴展端板連線。一側車廂展開的順序首先是擴展頂板，其次是擴展底板，然後是前擴展端板（擴展側板與擴展端板一起旋轉90°）和後擴展端板，最後是展開擴展側板。車廂採用夾層大板結構，由車廂大板、大板聯接角形件、包角等組成。夾層大板其骨架為鋁合金型材，內外蒙皮為合金鋁板，中間填充聚氨酯泡沫塑膠。
車廂擴展方式為機械壓簧與人力輔助相結合的方式，完成對頂、底板的擴展與撤收。頂板的支撐元件為機械壓簧，擴展裝置為雙層套筒內裝壓簧結構，外套筒在上，內套筒在下。外套筒的一端與擴展頂板上的支座鉸接，內套筒的一端與固定在間壁上的支座鉸接。當展開頂板時，在人力輔助下，將擴展頂板拉啟約10°左右，擴展頂板便可在機械壓簧的作用下，開啟至80°左右位置，這時用輔助支撐裝置將頂板支撐固定。撤收時，先收起輔助支撐裝置，用鉤桿拉住頂板上的鉤環，用力將頂板拉下至垂直位置，即完成頂板的撤收。擴展底板的擴展裝置安裝於艙內，通過柔性鋼絲繩及導向輪將擴展底板與機械壓簧連線起來。當展開底板時，需工作人員將鎖緊底板的插銷打開，然後用鉤桿將底板拉至水平位置，再打開調平支撐裝置支撐於地面上；撤收時，先收起調平支撐裝置，再用鉤桿將擴展底板推起至鎖固位置，並用插銷鎖緊。
2 宿營車總體布局研究與設計
車廂內部空間分為住宿間和衛生間 2個部分。住宿間設定7套可拆卸高低床可供 14 人在車內宿營，高低床拆卸收攏後，可在固定車廂位置布置會議桌，形成會議室。衛生間位於車廂後部，內部布置有 1 套打包馬桶、1套熱水器、1 套洗手池和 1 個水箱。車內還配備2 頂充氣式生活帳篷及相關的生活和工作設施，2 頂充氣式生活帳篷展開後可容納16 張床位，滿足16 人住宿需求。帳篷移動式暖風機為帳篷提供暖風保障，從而確保良好的野外宿營環境。
3車廂環境控制
3.1 車廂密封
撤收後車廂的密封：車廂的擴展頂板撤收後為車廂的側板。側板與固定廂體的底板以及前、後板之間採用壓縮式橡膠條密封，側板下部中間位置有一道偏心式鎖固機構，保證橡膠密封條能被均勻壓縮至8 mm（壓縮量4 mm），側板頂邊鉸鏈處外邊加防雨密封條。擴展後車廂的密封：擴展底板與固定廂體底板之間的密封為壓縮式橡膠條密封，密封條在固定廂體底板上，壓縮量4 mm，靠底板自重壓倒密封條。擴展底板與擴展端板（前、後）及擴展側板之間採用橡膠條壓縮式密封，密封條在擴展底板上，壓縮量4 mm，由擴展底板及擴展端板（前、後）、側板之間的設計間隙保證壓縮量。擴展端板（前、後）與固定廂體的前、後加強側板之間採用壓縮式橡膠密封，壓縮量4 mm，由擴展端板與固定側板的間隙及擴展端板的定位裝置保證。擴展頂板與擴展端板（前、後）、擴展側板之間採用壓縮式密封，密封條在擴展端板及擴展頂板上，壓縮量4 mm。靠擴展頂板自重及壓緊裝置保證壓縮量。擴展頂板與固定廂體採用壓縮式密封，密封條與擴展頂板相聯。
3.2 空調系統
3.2.1 暖風系統
車廂暖風系統由獨立燃油暖風機、暖風機箱、進風管、迴風管和出風管及控制系統組成。採用內循環方式，出風口和迴風口均在車廂內。
3.2.2 空調系統
車廂安裝FKWD-40/BP 空調器，以滿足車廂內製冷需求。在製冷運轉時，低溫、低壓的製冷劑（R22）蒸汽由壓縮機壓縮成高溫高壓的蒸汽，通過室外側的風冷式冷凝器放出熱量，冷凝為高壓飽和液體，然後經過毛細管節流降壓進入室內側的蒸發器中，並在其內部進行沸騰、汽化吸熱，與室內的熱空氣進行熱交換。被冷卻降溫的空氣由離心風扇吸入，再進入室內，完成室內的通風冷卻循環，使室內溫度降低。同時，濕度也因冷凝水的排出而降低。室外側的冷凝器空氣冷卻循環由軸流風扇完成，被冷卻的空氣從風機電動機吸入而直接吹出，不斷帶走冷凝的熱量並排至室外。如此反覆以達到降低室內溫度的目的。
空調設備制熱時，壓縮機不工作，熱量由裝在蒸發器中的6 根500 W 電熱管產生，室內側離心風扇運轉使室內冷空氣吸入，經蒸發器後，從出風口吹出，如此反覆使室內升溫。
4結論
野外宿營車選用東風EQ2102 越野汽車底盤改裝，車廂採用機械壓簧式雙側擴展結構，雙面擴展車廂的擴展結構採用板塊式結構，兩側對稱。擴展頂板與固定頂板採用通鉸鏈在削角面上連線；擴展底板與固定底板同樣也是採用通鉸鏈連線，擴展底板展開後與固定底板的上表面齊平；擴展側板由4 塊板組成，擴展側板用鉸鏈與前後擴展端板連線。同時，車廂內根據人員生活需求設定了住宿間和衛生間，同時配置空調機、暖風機等環境保障設備，較好地滿足了野外條件人員的住宿要求。
運兵宿營車
1 概述
運兵宿營車是針對部隊官兵進行緊急兵員運輸時，能夠提供臨時指揮和休息場所，並能夠滿足各種野外作業和考察要求的車輛。目前，國內的運兵宿營車大多由廂式貨車改裝而成，不能滿足運兵和野外長時間作業的要求，無法提供充足的宿營空間。2006年，某公司開發出一款由載貨汽車改裝而成的運兵宿營車，但是該宿營車缺少空調，舒適性和便捷性較差。2011年，某公司開發了一款由大客車改裝而成的運兵宿營車，該車採用液壓裝置控制側圍宿營板伸展，操作便捷。該宿營車的第二代產品採用分塊集成活動板房的設計，空間較大，並在一定程度上滿足了保暖和防水等功能，能夠滿足一個排單位的運兵和宿營要求。但是，活動板房設計的車體剛性較小，外伸部分量過大。為了解決此問題，對原設計進行了改進，設計了一種基於電機控制的一鍵式外伸運兵宿營車。本文將從總設計、專用拓展機構設計、密封保溫設計3個方面對新型運兵宿營車進行介紹。
2總體設計
2.1 總體布局
新型運兵宿營車採用半承載式車身設計，整車車身基於空氣動力學原理，前擋風玻璃採用大傾角設計，能夠有效降低風阻係數，並採用雙曲面夾層玻璃，提高安全性。車身側圍拓展艙採用鋁合金材質，提升了拓展艙的強度，減輕了自重，有效提升了宿營的安全係數。
宿營車底架均採用矩型及特殊無縫異形鋼管焊接成格柵式底架，通過有限元分析，對底架和整體車架的結構剛度在各種工況下進行驗證，以保證車輛在滿載長途行駛、宿營及低等級路面的結構強度；拓展側圍全部採用鋁合金矩形管材，材質為6061-T5，能夠在保證結構強度的前提下，減輕側圍的質量。宿營車頂板蒙皮採用冷軋鋼板，通過焊接、鉚接將前後圍玻璃鋼成型板連線到前後圍骨架上，整車蒙皮焊接、粘接到位，保證不變形。
車內座椅採用8排2+2的布置形式，可以滿足（32+1）名乘員的乘坐需要。側圍兩側可向外拓展，拓展艙地板即成鋪位，座椅靠背可以向前翻，形成鋪位，由左右兩側拓展艙地板及座椅形成的鋪位可以滿足乘員的睡眠空間要求，內空間可分為乘坐區（宿營區）、儲物區、駕駛區。乘坐區設有緊急出口扶梯，在進行宿營時，乘坐區可擴展成為宿營區，儲物區為日常考察和運兵等任務提供儲物空間。
2.2密封及保溫設計
2.2.1 車廂密封設計
側圍拓展艙採用二重密封結構，一重是拓展艙周邊型材嵌有密封條，保證宿營時，拓展艙的密封性和保暖性；第二重是在車體骨架框周邊與拓展艙之間嵌有雙重密封條，保證車輛正常行駛和拓展時，車內的相對密閉環境，實現雙重密封，保證使用要求，雙重密封如圖4所示。
2.2.2 空調系統設計
按行業標準JT/T 216-2006《客車空調系統技術條件》的規定，製冷系統A級性能要求人均最低製冷量不小於560 W，該車乘客為29～33人，計算可知該車型所需最低製冷量為18.48 kW（33人），考慮到冷量損耗、乘客數變化、各地高溫負荷工況差異等因素，製冷量要較此值偏大一些。
在設計客車暖氣系統時，由於計算整車熱負荷方法複雜，故根據JT/T 325-2010《營運客車類型劃分及等級評定》的規定，高二級大型客車人均供熱量為2 000 kJ/h，HSZ6108SYC客車最多乘坐33人，因此整車理論熱負荷為33×2 000=66 000 kJ/h=18.5 kW。由於存在管路以及其他熱量損失，拓展後車內空間增大等情況，故 在 理 論 計 算 值 的 基 礎 上 加 大75%， 即 實 際 熱 負 荷 為18.5×1.75=32.4 kW，因此選用KRBPB3-G一體式電動熱泵客車空調，制熱量32.5 kW，製冷量37 kW，可完全滿足該車在各種使用工況下的制熱和製冷需求。車後右側布置發電機組，在宿營車運行時，車載發電機利用發動機進行發電，發電後對頂置空調進行供電；宿營車停止運行時，可外插接市電AC 220 V或AC 380V，對空調進行供電。
3拓展機構設計
車身兩側各設有7 000 mm×1 700 mm×1 700 mm拓展艙，拓展艙由電動拓展機構、軌道、活動伸縮頂及活動摺疊底板等部件組成，展開三維效果如圖5所示，該系統採用一鍵操作，可聯動工作，拓展艙相關的技術參數如下：展艙尺寸為7 m×1.7 m×1.7 m、展開時間≤60 s、收縮時間≤60 s、最大寬度為5.9 m、宿營人數為29～33人
3.1 電動拓展機構
拓展裝置是由電機、減速齒輪箱、錐齒輪組、側傳動軸、內面可滾動支撐、滾珠絲槓等系統組成。左側電機布置在右后角，為拓展運動提供動力，其旋轉運動經過齒輪箱，實現減速增扭的作用後，到達齒輪箱外的錐齒輪。此錐齒輪與螺套一端的錐齒輪相配合，將旋轉運動傳遞給螺套，再通過螺套與滾珠和螺桿的配合，將旋轉運動轉變為螺套的軸向運動，螺桿的另一端與車體連線，依靠螺套推動拓展艙的伸展收縮。由於螺桿及螺套展開後較長，為了防止產生較大的撓度，在螺套外面採用內面可滾動的支撐作為徑向支撐。
減速箱錐齒輪相對於螺桿錐齒輪的另一側與另一錐齒輪配合，此錐齒輪與側傳動軸固聯，通過光桿將旋轉運動傳遞至拓展艙的另一側，傳動軸長度方向設有兩個側支撐座，提高機構剛度。光桿的另一端布置有一個錐齒輪，此錐齒輪與前部螺套端的錐齒輪配合，實現拓展艙兩側兩根螺桿協同轉動，均衡地為拓展艙提供動力。經過兩個錐齒輪副傳動，將後部螺套的轉動傳遞給前部螺套，前後兩根螺桿螺套的旋向相同。
通過螺桿螺套的結構尺寸設計實現伸縮結構的限位，通過電子電路設計和變速箱的離合器片，實現過載保護，形成具有“機械+電氣”的雙限位保護系統。
3.2 軌道
軌道採用高強度鋁合金材料，多級伸縮套結構，既能夠保證伸出長度為1 700 mm的要求，又能夠保證承載需要；兩側各採用5根軌道，其中前後兩根軌道帶電動支腳，在拓展艙伸展時伸出，支撐在地面，滿足人員宿營時承載強度、剛度要求。軌道的一端與拓展艙固聯，另一端與車架固聯，以保證其結構剛度。軌道採用鋁合金材料，減輕了自重，降低了對每級伸縮套之間連線剛度的要求，提高了安全性。
3.3 活動拓展艙
宿營拓展艙由多級成型鋁板輔以導向定位軌道、摺疊支撐架、密封裝置、鎖緊裝置等組成。電機拓展機構提供驅動力，活動拓展艙在導向定位導軌的引導下向外伸展，通過鎖緊裝置，保證拓展艙展開後，能夠穩定地保持在伸展狀態。多級結構和密封裝置滿足拓展後的全天候宿營防雨、防雪、防塵、防風等要求。摺疊支撐架作為鋁板展開後的支架，密封裝置實現鋁板間、鋁板與車體間，鋁板與底板間的密封。
3.4 底板
拓展艙的底板由兩塊成型鋁板鉸接而成，與拓展艙側圍和車架之間鉸接，平時摺疊於側圍板內側；宿營時，通過拓展動力帶動展開平鋪於軌道上，與五根軌道及電動支腳共同承重，也可作為拓展時宿營的地板。
4結語
該新型運兵野外宿營車採用電機控制逐級拓展艙的伸展，使得宿營搭建速度提升；採用側圍鋁合金設計，顯著減輕側圍質量，提高了車輛的安全性。與舊款運兵宿營車相比，該新型宿營車的安全性、舒適性和便捷性均得到了顯著提升。
