坦克装甲车辆设计(行走系统卷)
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第一章 概论

第一节 简介

一、基本概念与特点

坦克行走系统又称行走装置,是指那些保证行驶、支撑车体、减小坦克在各种地面行驶中颠簸与振动的机构与零件的总称。它由履带推进装置和悬挂装置两部分组成。其重量占整车总重量的16%~27%。

坦克装甲车辆履带推进装置与地面接触,将传动装置输出的作用力转化为驱动车辆行驶的牵引力,而悬挂装置可减缓行驶过程中产生并传给车体的冲击与振动。

坦克行走装置有轮式和履带式两种形式。轮式行驶装置的驱动轮转动与地面作用产生牵引力推动车辆行驶。轮式装甲车辆通常采用全轮驱动,非全轮驱动的车辆还有支承车重的从动轮。履带式推进装置一般包含主动轮、履带、负重轮、带张紧装置的诱导轮以及托带轮。主动轮卷绕履带使其与地面作用产生牵引力,负重轮支承车重并把履带紧压在地面上,使履带与地面有较大的接触面积,以产生更大的附着力,同时把车体对履带的运动变为负重轮的滚动,提高行驶效率。履带式车辆行走装置如图1-1所示。

图1-1 履带式车辆行走装置

1—主动轮;2—履带;3—负重轮;4—带张紧装置的诱导轮;5—扭杆弹簧;6—液压减振器

悬挂装置安装在车体和着地车轮之间,包括弹性元件、阻尼元件以及相关的控制和连接件。轮式装甲车辆现在用得较多的是圆柱螺旋弹簧与筒式液压减振器并列的独立式悬挂,也有采用扭杆弹簧,或摆动缸体式油气弹簧作弹性元件的。履带式装甲车辆第二次世界大战中曾用过装有叶片弹簧、蜗卷弹簧、圆柱螺旋弹簧的平衡式或独立式悬挂,均因占用空间大、重量大、缓冲能力和可靠性差等原因而被淘汰。现代坦克装甲车辆用得较多的是高强度扭杆弹簧和减振器并列的独立式悬挂,也有采用可调油气悬挂,或混合悬挂的,悬挂性能和可靠性均有大幅度提高。

二、履带推进装置

履带推进装置用来支撑坦克的重量,将发动机传至主动轮上的转矩变为牵引力以使坦克运动,并提高坦克的通行能力。

(一)构造

履带推进装置由主动轮、履带、诱导轮及履带调整器、负重轮和托边轮组成。

履带共两条,用来将主动轮上的转矩变为牵引力,以推动坦克运动。履带可以增大坦克着地面积并保证与地面有良好地附着,以提高坦克的通行能力。坦克是金属铰链履带,必要时,可安装防滑履刺及挂胶履带。

(1)金属铰链履带 每条履带是由若干块履带板、若干条履带销和弹性卡环组成的(图1-2)。

图1-2 金属铰接履带

①履带板:履带板为钢质铸件,上面有1个诱导齿和9个销耳(一侧4个,另一侧5个),每个销耳均有直径相同的销耳孔。板体两端有啮合孔,与主动轮齿相啮合。板体中间的诱导齿用来规正履带,并防止坦克转向或侧倾行驶时履带脱落。板体与地面接触的一面,制有纵向筋和横向筋,用来提高履带板的强度和履带与地面的附着能力。

②履带销:履带销起连接履带板的作用。履带销的一端是圆形销头,连接履带板时,应将销头朝向车体,靠它与推销铁的作用,可将窜出的履带销推回。在靠近销头的一端有环槽。弹性卡环位于两块履带板的缝隙处,安装在卡槽环内,以限制履带销轴向窜动,减少履带销头与推销铁的磨损。

(2)橡胶金属铰链履带 与金属铰链履带结构全然不同,履带板体耳孔有橡胶与金属履带销相连,履带板折转时橡胶扭转变形,而无金属摩擦。典型结构为履带板体为双板式,履带销为双销式,板体之间用端联器和中联器连接。板体为钢制件,着地面可安装胶块。

(3)防滑履带 附有履刺防滑装置(图1-4)的防滑履带用以提高坦克的通过性。冬季当坦克在冰雪覆盖的起伏地、上坡道、冰雪地及冰川上行驶时,为防止横滑和提高爬坡度,可及时加装三棱形防滑履刺,在不需要防滑措施的路面上应及时用带把冲子和手锤拆掉防滑履刺。防滑履带由金属铰链普通履带板、锥孔履带板和防滑履刺组成。

图1-3 挂胶履带

图1-4 履刺防滑装置

锥孔履带板与普通履带板的不同点是在诱导齿两侧与负重轮接触部位的背面(着地面),制有两个锥形孔座,用以安装防滑履刺,可提高坦克冬季在冰雪路面的附着能力。该装置可通过正面坡30°左右、侧面坡20°左右的冻土坡。

防滑履刺着地端制成三棱形,另一端制成圆锥柄,使用时将圆锥柄一端从锥孔履带板的着地面锥孔处插入,并用手锤打紧。

(二)主动轮

主动轮(图1-5)一般位于车体尾部两侧,用来将侧减速器传来的转矩传给履带,使坦克运动。它一般由轮毂、齿圈、内锥体、外锥体、带齿垫圈、固定螺塞及止动螺栓等组成。

图1-5 主动轮

①齿圈:安装齿圈时应使两侧齿圈的基准齿互相对正(对应齿的错移量不大于2.5mm),用螺栓、螺母固定在轮毂上,螺母的拧紧力矩为450~590N·m(45~59kgf·m),并用锁紧垫片锁紧。

②轮毂:轮毂上有排泥孔,轮毂内有锥面及花键孔,靠车体一侧的毂内端面上焊有回绕挡油环,防止尘土进入。

③固定螺塞:拧在侧减速器被动轴内,用来固定主动轮。螺塞用带齿垫圈锁住,螺塞的拧紧力矩为1200~1500N·m。其上有侧减速器的加油口及螺塞,加油口螺塞用铁丝与止动螺栓锁在一起。

主动轮安装在侧减速器被动轴的花键和两个有开口的内锥体和外锥体上,并用固定螺塞,通过带齿垫圈加以固定。固定螺塞拧紧后用止动螺栓固定在带齿垫圈上,防止自行松动。外锥体的端面上制有螺纹孔,用以拆卸主动轮时将外锥体顶出。

主动轮上焊有限制盘,用以防止履带偏移脱落。主动轮左右安装方式相同,部件可以左、右互换。

(三)负重轮

坦克两侧各有6个负重轮,装在相应的平衡肘上,用来承受坦克的重量和规正履带。由于两侧扭力轴需要前后错开布置,故左侧负重轮比右侧负重轮错后115mm。

负重轮是双轮缘式的,两个带胶轮缘装于轮毂上,通过螺母总成压紧。其中第一对负重轮可增加碗形罩,以加强其刚性。

它由带胶轮缘、轮毂、轴盖、圆锥滚柱轴承、挡圈、止退垫圈、止退垫片、固定螺母、迷宫式挡油盖、回绕挡油环和自紧油封等组成(图1-6)。

图1-6 负重轮

①轮毂:通过两个圆锥滚子轴承安装在负重轮轴上,负重轮轴的螺纹部分有一平面用于锁紧。负重轮用带有内螺纹的挡圈压紧,同时保证轴承轴向间隙0.1~0.2mm。挡圈上有4个供拆装用的轴向通孔和一个凸出端面的铆钉,在挡圈外面装有带缺圆孔的止退垫圈,止退垫圈圆周上有16个通孔,其中一个孔套在挡圈端面凸出的铆钉头上用来止退挡圈。在止退垫圈外边装止退垫片,该垫片端面有两个凸起,突入止退垫圈的孔内,然后拧紧固定螺母并将止退垫片对称的两处折边折到固定螺母的六方上。

两片负重轮背靠背用螺栓连接在平衡肘总成的轮毂上。负重轮有两个品种:第一负重轮和普通负重轮。第一负重轮装在第一、六悬挂处,普通负重轮装到第二、三、四、五悬挂处。第一负重轮与普通负重轮的区别是第一负重轮带胶轮缘里焊有支撑圈。

②轴盖:用六个螺栓固定在轮毂外端面上,轴盖与轮毂之间用涂有平面密封剂和纸垫密封。

③迷宫式挡油盖:用螺栓固定在轮毂的内侧,与焊在平衡肘上的回绕挡油环构成迷宫式挡油装置。安装在负重轮轴颈上的两个自紧油封,用梳状弹簧撑开自紧油封唇部,使其压在迷宫式挡油盖内孔的表面上。在轮毂外部锥体上装有两个注油螺塞,螺塞孔与轮毂内腔相通,用以加注润滑油。

(四)托带轮

托带轮用来支撑上支履带,不使它下垂和过分抖动,同时也限制上支履带的横向滑移。胶圈可以缓冲履带的冲击。

托带轮一般每侧3个。典型结构为前、后配置的是内托带轮;中间配置的是外托带轮。两者的区别仅在于内外支座总成的长短不同,内支座短,外支座长。轮的结构相同,它由轮毂、钢质轮缘、支座总成、向心滚柱轴承(两个)、轴盖和橡胶轮圈等组成(图1-7、图1-8)。

图1-7 内托带轮

图1-8 外托带轮

(五)诱导轮及履带调整器

1.诱导轮

诱导轮的功用是用来支撑上支履带段和改变上支履带段的运动方向。诱导轮安装在履带张紧机构的曲臂轴上,靠张紧机构移动诱导轮来张紧和调节履带的松紧程度。

对诱导轮的基本要求与对负重轮的基本要求相同,因为它们在结构上有许多共同点,以致在一些军用履带式车辆上二者是可以互换的。

诱导轮的位置可以抬高,也可以降低。在下降到地面的位置上时也同时起负重轮的作用。此外,诱导轮按结构不同也分为单排和双排两类,而按轮缘形式也可分为金属轮缘和挂胶轮缘两种。在履带式车辆上,用得最广的是金属轮缘的诱导轮。它们的尺寸比较小,并能较好地自动清除履带滚道上的污泥和杂物,有时候为此而赋予诱导轮以特殊形状,橡胶轮缘可以减小诱导轮轴承上的动载荷和降低车辆行驶时的噪声。

诱导轮位于车首两侧,用来支撑和诱导履带,保证履带在正确的位置运动,并与履带调整器一起调整履带的松紧程度,图1-9和图1-10为典型结构形式。

图1-9 诱导轮和履带调整器

图1-10 带曲臂张紧机构的诱导轮

1—诱导轮;2—抗磨衬套;3—止动片;4—焊接架;5—端螺母;6—张紧机构的曲臂轴;7—压紧螺母;8—活动环;9—固定环

该诱导轮由带胶轮缘、轮毂、轴盖、圆螺母、球轴承、双排向心滚柱轴承和回绕挡油盖等组成。

诱导轮通过球轴承和双排向心滚柱轴承,支撑在曲臂的诱导轮轴上,用圆螺母固定,螺帽用销子锁住。轴承的外圈与诱导轮轮毂之间为间隙配合,内圈压在轴上。

①轴盖:固定在轮毂外端面上,并用涂有铅油的纸垫密封。轴盖的10个固定螺栓中有两个与轮毂内腔相通,它们的位置在轮毂上对称的两个壁厚增大处,螺栓端面涂有红色磁漆。

②回绕挡油盖:用带弹簧垫圈的螺栓固定在轮毂内端面上,并用涂有铅油或平面密封胶的纸垫密封。盖内装有毡垫和双向自紧油挡,与诱导轮轴的回绕挡油环组成回绕挡油装置。防止润滑脂外漏和泥水进入轴承。

两侧诱导轮可以互换。

2.履带调整器

履带调整器共两个,安装在车体前部两侧的诱导轮支架上,与诱导轮一起实现调整履带。履带调整器为单蜗杆式,蜗杆、蜗轮为球面啮合,以增大啮合齿数。它由支架、曲臂、轴套、支撑套、蜗轮、蜗杆、螺杆、摩擦片、上下衬套及盖等组成(图1-9)。

①支架:焊在车体前部的两侧,外端孔内装有轴套。轴套内镶有铜衬套。轴套内的铜衬套为曲臂轴的外支撑点;支架里端孔内装有铜衬套,该铜衬套为曲臂的内支撑点。

②曲臂:分曲臂轴、肘体和诱导轮轴三部分。曲臂一端通过曲臂轴支撑在支架轴孔的铜衬套上,另一端以诱导轮轴支撑诱导轮,诱导轮轴相对曲臂轴偏心。其上焊有两个挡块和一指针。挡块与轴套上的限制块一起限定曲臂的转角,避免在调整履带时蜗轮与蜗杆脱离啮合;指针用以确定锁紧蜗杆的方法。曲臂轴上有花键和螺纹,花键用来安装蜗轮,螺纹用来安装固定螺母。

③轴套:用螺栓固定在支架上,与支架之间装有调整垫。其凸缘上制有缺口,用以与曲臂上的指针配合确定锁紧方法。与缺口相对处固定一限制块。在轴套与曲臂轴两端面之间装有密封罩和胶圈。装配时密封罩与轴套之间涂满2号坦克润滑脂。

④蜗轮:为便于装配,蜗轮铣去一个切面,故其转动角度不能超过240°。蜗轮内圆制有花键与曲臂轴上的花键相啮合,蜗轮带凹面的一侧顶住支撑套,而支撑套装在曲臂轴的光滑部分上,另一侧用固定螺母固定,螺母用销子锁紧。固定螺母的拧紧程度,以保证支撑套与蜗轮既能贴合又能相对转动为宜。

⑤蜗杆:装入支架内,上端是四方体用以安装调整工具。两端光滑部分分别支撑在上下衬套内。上端衬套压入支架内。蜗杆是中空的,下部的内螺纹与锁紧螺杆的外螺纹相配合。下衬套固定在支架上,与支架间有调整垫保证蜗轮蜗杆间的正确配合。下衬套下端用螺栓固定有盖,盖的下端的两螺纹孔拧有螺塞,用来在潜渡后排除积水。

⑥螺杆:上端是六方体,用以安装调整工具。下部有螺纹,与蜗杆上的内螺纹相配合。下端带凸缘,上下各有一片摩擦片。螺杆锁紧蜗杆是靠旋转螺杆的力矩使螺杆凸缘端面借摩擦片与衬套或盖的端面产生摩擦力矩来防松。在行驶过程中履带对诱导轮的作用力总是与蜗杆端面压紧力方向一致,增大了摩擦力使螺杆不松动。

曲臂装入支架前应在支架孔内填入1~1.5kg的2号坦克润滑脂。

履带的张紧通过转动蜗杆来实现。调整履带时先将锁紧用的螺杆松开,如果螺杆的圆柱形环带凸出(即高于蜗杆四方体上端面),则需将螺杆拧入1~1.5圈;若圆柱形环带凹下(即低于蜗杆四方体端面),则需将螺杆拧出1~1.5圈(图1-11)。然后转动蜗杆调整履带的松紧,履带松紧度合适后,用螺杆锁紧蜗杆。如果曲臂颊部上的指针高于轴套上的缺口用上锁紧(即把螺杆拧出使用上部的摩擦片锁紧);反之,则用下锁紧(即拧入螺杆使用下部的摩擦片锁紧)。拧紧螺杆的力矩为800~1000N·m。左侧与右侧履带调整器可以互换(蜗杆可不换),此时需重新计算调整垫。按需求安装限制块。在三级保养后,左、右调整器可以对调使用,以便提高蜗轮、蜗杆及曲臂的使用寿命。

图1-11 判别上下锁紧示意图

(六)工作原理

主动轮工作时,要拉出负重轮下面的履带,但由于坦克的重力使履带与地面紧紧地啮合,地面便给履带以反作用力(即牵引力),使履带不能被拉出。因此,在主动轮拉紧履带时,通过主动轮和后负重轮给车体以推力,使坦克向前运动。坦克运动时,履带在主动轮、诱导轮和托边轮的诱导下不断绕动,成为负重轮的轨道。

三、悬挂装置

悬挂装置用来减缓地面对车体的冲击,衰减车体的振动,提高坦克行驶的平稳性和工作的可靠性。现仅以某型号车辆为典型结构加以说明,其他类型结构见第三节所述。

(一)组成

悬挂装置为独立扭杆式,由连接车体和负重轮的一些零部件如扭杆、橡胶缓冲器、平衡肘总成和摩擦减振器等组成(图1-12)。

图1-12 悬挂装置

1.扭杆

扭杆(图1-13)共12根,用来支撑车体并减轻坦克在运动时地面对车体的冲击。它是悬挂装置的弹性元件,是一根钢制圆杆,杆的一端有长花键(A端),另一端有短花键(B端)。在扭杆长花键一端的顶端上,有一个拆装用的螺纹孔,该孔装有螺栓用以固定盖防止扭杆纵向移动。长花键的一端插入平衡肘花键孔内,短花键的一端插入另一侧的与车体螺栓连接的平衡肘套的花键孔内作为扭杆的固定点。

图1-13 扭杆

车体左右两侧的扭杆制造时预扭方向不同,安装时不能互换,在其长花键端的端面上左侧的标有L字,右侧的标有R字。使用时将端面标有R的扭杆装到右侧第1、2、3、4、5悬挂和左侧第6悬挂,将端面标有L的扭杆装到左侧第1、2、3、4、5悬挂和右侧第6悬挂。互换仅限于标有相同字母的扭杆之间,即左右不能互换。此外,两侧的第1、2、5、6悬挂处安装的是粗扭杆,第3、4悬挂处是细扭杆。

由于扭杆带长花键的一端固定在平衡肘内,带短花键的另一端固定在肘套内,因此当负重轮碰到不平处而使平衡肘旋转时,扭杆就随之转动吸收了冲击能量,从而可以减轻车体承受的撞击和冲击。

2.平衡肘总成

平衡肘总成由平衡肘、肘套、铝套、轮毂、滚针套、螺母、回绕挡油盖等组成,如图1-14所示。

图1-14 平衡肘总成

平衡肘用来连接负重轮和扭力轴。它由平衡肘体、平衡肘轴和负重轮轴组合而成。平衡肘体是锻压出来的钢件,它与负重轮和平衡肘轴制成一体。平衡肘轴轴孔内有内花键,用以同扭杆连接。平衡肘上焊有迷宫式挡油环。

肘套有一个花键孔,用以固定扭杆的B端,肘套连接盘上有四个螺栓孔,通过这四个孔用螺栓将肘套固定在平衡肘支架上。为了保证把负重轮调到一条直线上,在肘套的连接盘和平衡肘支架之间装有调整垫。肘套的连接盘上压入挡盖,挡盖上有一个孔,当扭杆在使用过程中损坏时用以打出扭力轴,该孔用胶塞进行密封。

滚针套用三个扇形板和扇形板限位圈固定在平衡肘轴上。

负重轮轴上还安装有负重轮毂、轴承及锁紧装置、轴头盖、迷宫式回绕挡油盖。悬挂装置中滚针轴承的润滑,通过平衡肘支架上的孔来加油,该孔用螺塞封住。在第一对、第二对和第六对平衡肘制有连接耳,用以将平衡肘同摩擦片式减振器连接起来。同时制有撞击块,用以撞击缓冲器头部,平衡肘以滚针在肘套和滚针套中旋转,钢球可限制平衡肘的轴向移动。

同侧的平衡肘可以互换,但只限于第一、二、六平衡肘彼此之间,以及第三、四、五平衡肘彼此之间。

第一、二、六对悬挂装置的平衡肘因有摩擦减振器连接耳和橡胶缓冲器撞击块,而不同于第三、四、五对。

在万不得已时,左右两侧的相应的平衡肘允许互换,也允许用第一、二、六平衡肘代替第三、四、五平衡肘。

平衡肘的安装角度,标记有刻线,对第一、二、六平衡肘位于缓冲器壳体上,第三、四、五平衡肘位于车体侧面。

3.摩擦减振器

摩擦减振器共6个,分别安装在左、右两侧的第一、二、六负重轮处的侧甲板上,通过拉臂与平衡肘连接。摩擦减振器用来衰减车体的振动,并部分地吸收车体的碰撞和冲击。它由减振器体、内齿摩擦片、外齿摩擦片、碟形弹簧组、外齿弹子盘、内齿弹子盘、支承座、轴和连接臂等组成(图1-15)。

图1-15 摩擦片式减振器

①减振器体:固定在车体侧甲板的减振器支架上。体内腔有键齿,外齿弹子盘和外齿摩擦片通过键齿安装在腔内。体端面上有两条定位刻线,用来确定轴的安装位置。外端圆周上有两个螺纹孔与内腔相通,用来加注2号坦克润滑脂,螺纹孔安装着加油螺塞。

②支承座:用螺栓固定在体上,它和体形成了弹簧工作室。在支承座轴承孔内,压装有外轴套,外轴套两端装有挡圈,靠近外侧挡圈处装有弹性环。带弹簧的自紧油挡起密封作用,并用弹性环防止毛毡支座向外窜动。支承座的外表面上,有两条定位刻线,装配时两条刻线与体端面上的两条刻线对齐且相重合。

③轴:通过两个滚针轴承安装在体内。轴的中部花键安装着内齿摩擦片和内齿弹子盘。它们随轴在体内腔里转动,并有一定的轴向间隙。

轴的外端花键安装着可拆卸的连接臂,用锁紧垫圈和锁紧螺塞固定在轴上,并通过拉臂与平衡肘相连。拉臂与连接臂及平衡肘用销子连接,销子用固定卡板固定。

轴外端花键的端面上有一条定位刻线,装配时,这条刻线与体端面的一条刻线对齐,用来确定连接臂在轴上的安装位置及减振器在车上的安装位置。

④摩擦片组:19片内齿摩擦片通过键齿套装在轴上。它随轴转动并可沿轴的键齿滑动,称为主动摩擦片。20片外齿摩擦片通过键齿套装在体的内腔里,它只能沿体的内腔键齿滑动,称为被动摩擦片。摩擦片的一面是光滑的钢背面。另一面是在钢背上敷有球形铜粉和改性聚四氟乙烯的复合层,形成摩擦衬面。内外齿摩擦片是依次、交替排列组装,第一片是外齿摩擦片,其衬面与体底端平面贴合,最后一片是外齿摩擦片,其钢背面与内齿弹子盘的端平面贴合。摩擦片的衬面都朝向体的底平面方向,钢背面都朝向内齿弹子盘的端平面方向。两种摩擦片形成若干对摩擦副。

⑤弹子盘组:内齿弹子盘通过键齿套装在轴上,其端平面紧贴外齿摩擦片的钢背面,它随轴转动并沿轴的键齿滑动,称为主动弹子盘。外齿弹子盘通过键齿套装在体的内腔里,它只能沿体的键齿滑动,称为被动弹子盘。两弹子盘的平面圆周上均布有双向对称形升角不变的三个共圆弹子槽,形成三组对合式槽腔,槽腔最低点装着弹子(每槽内装一个)。

⑥碟形弹簧组:碟形弹簧组由两片小刚性弹簧背靠背对合,两片大刚性弹簧背靠背对合,然后再四片串联对合,组成串联弹簧组。两片小刚性弹簧和一片大刚性弹簧,以其外径支撑在支承座的内孔中,另一片大刚性弹簧,以其外径支承在外齿弹子盘的端面凸肩圆内。四片弹簧的内径均套在支承座的轴承孔外圆柱面上。为保证弹簧的组合尺寸,在两片大刚性弹簧之间装有垫圈,在支承座内端面装有支承垫。

摩擦减振器的工作:坦克在不平路面上行驶时,负重轮相对车体上下运动,带动平衡肘绕其轴心摆动,通过拉臂、连接臂使减振器轴转动。当减振器轴转动时,通过键齿带动内齿弹子盘转动,弹子便从深槽滚向浅槽,使外齿弹子盘沿体的键齿移动,压缩碟形弹簧组,使之变形。碟形弹簧的弹力施加在摩擦片上。摩擦片受到这种压紧力后,便产生摩擦力矩,压紧力越大摩擦力矩也越大。摩擦力矩由减振器通过连接臂、拉臂反作用到平衡肘上,对负重轮起阻力作用。摩擦减振器的这种摩擦阻力吸收能量,并与负重轮行程大小成正比,当负重轮振幅不大时,摩擦阻力也不大;当负重轮振幅很大时,其摩擦阻力加大,车体的振动很快地衰减,对车体起到缓冲作用。

4.橡胶缓冲器

缓冲器共6个,用螺栓分别固定在第一、二、六对负重轮处的侧甲板上。由缓冲器体、缓冲器头部、缓冲胶垫、毡圈架等组成(图1-16)。毡圈架通过缓冲器头部将缓冲胶垫轴向固定在缓冲器体里。

图1-16 橡胶缓冲器

当坦克通过不平地面(或障碍),平衡肘向上旋转到一定角度时,平衡肘撞击圆台首先接触缓冲器头部,然后压缩弹性橡胶环,达到缓冲目的。最终平衡肘肘体与固定在壳体上的螺塞端面发生刚性撞击,限制扭杆的扭转角度和负重轮动行程,避免扭杆因转角过大而损坏。

(二)动能及工作原理

1.缓冲

坦克行驶中遇到土堆或其他凸起障碍使负重轮受到冲击时,负重轮相对车体上升,扭杆被扭转;摩擦减振器弹子由深槽滚向浅槽,碟形弹簧变形使摩擦片产生摩擦力矩。在扭杆和摩擦减振器的作用下,吸收和部分消耗了地面对车体的冲击能量,因而缓和了地面对车体的冲击。

2.减振

在负重轮通过凸起障碍后,扭杆回弹释放所吸收的能量,使车体相对负重轮上升。车体上升到一定高度后,又在重力作用下下降,使扭力杆扭转,而扭力杆回弹时,又将车体顶起。这样反复作用,就形成了车体的振动。当平衡肘下降时,摩擦减振器弹子由浅槽滚向深槽,再滚向浅槽,碟形弹簧变形使摩擦片产生摩擦力矩,消耗了扭力轴释放出的能量。因此使车体振动很快衰减。

3.辅助缓冲

在负重轮动行程末段,平衡肘撞击橡胶缓冲器使其胶垫压缩变形并起到吸收冲击能量的作用,对弹性元件缓冲能力有加强作用,对悬挂装置起辅助缓冲作用,随着缓冲技术进步,吸收能量的提高,这一辅助缓冲作用不可小视。

四、坦克行走系统的使用与保养

(一)正确使用

行动部分工作条件恶劣,负荷大。实验证明:行动部分的机(零)件和坦克上其他机(零)件比较,其使用期限是最短的。所以必须正确地使用和保养行动部分,以提高坦克的通行性能,减少行动部分的功率损失,延长机(零)件的使用寿命。

(1)在驾驶时,应按驾驶规则和要领正确地操作坦克,避免严重颠振和猛烈撞击。

(2)在松软和砂石地行驶时,避免作大角度的急转向,否则,将造成行动部分机件的损坏。

(3)训练时,避免坦克经常向一个方向转向,以免两侧履带产生节距差(转向时,高速履带的磨损大于低速履带的磨损)。

(4)根据坦克行驶的地形和土质情况,合理调整履带的松紧程度,以提高坦克的行驶性能。

(二)保养工作内容

1.清洁、检查与润滑

(1)出车前准备 每次出车前要进行外观检查行动部分各组件情况。托边轮的迷宫式挡油装置允许有少量渗油。

(2)一级保养 清除各部件的脏物。坦克在每次出车后,检查下述各项,有故障时及时排除。

①在看得到的地方用外观检查的方法检查行动部分各部件紧固螺栓的紧固情况。

②检查履带的松紧程度(每行驶300~400km检查一次)。

③检查摩擦减振器拉臂的固定卡板安装情况,如丢失应及时补装。

④在行驶间歇检查各轮的轴盖、回绕挡油盖是否漏油或过热,应及时防止轴承的松动和损坏。

⑤在坦克累计行驶到400km时,应普遍将各部件紧固件全部拧紧1次。

⑥经常检查履带板、易损件,酌情更换。

(3)二级保养 在行驶1400~1600km后进行,除完成一级保养外,还需完成如下内容。

①检查负重轮及诱导轮的胶胎情况。

②如果发现负重轮、诱导轮、托边轮轮毂有漏油时应加注2号坦克润滑脂。负重轮和诱导轮要加到上面的螺栓孔流出润滑油为止;托边轮则要加至托边轮朝向车体的自紧油封出现油渍为止。

③检查诱导轮、负重轮螺母紧固情况,检查平衡肘、摩擦减振器各螺栓紧固情况。

④拧紧主动轮的固定螺塞。

(4)三级保养 在行驶2800~3200km后进行,其目的在于检查坦克的技术状态,为继续使用做好充分准备,除完成一、二级保养外还要增加如下内容。

①外观检查负重轮、托边轮、诱导轮和履带调整器、胶胎、轮盘、回绕式挡油环。如果要拆下负重轮的轮毂、更换有缺陷的零件时,应清除旧的润滑脂,将所有零件用柴油清洗干净。装配时轴承内应涂满2号坦克润滑脂。负重轮装配完毕后,打开轴盖处端面涂有红色磁漆的两个螺栓,进行注油。

②检查主动轮齿圈的磨损量是否达到更换条件。

③对平衡肘轴补加润滑脂,在平衡肘支架下部注油孔加注100~200g润滑脂(用油同负重轮)。对负重轮、诱导轮、托边轮补加润滑脂。

④检查履带各零件有无损坏,达到更换条件应予更换。

2.履带松紧程度的检查与调整

(1)履带松紧程度的检查 履带松紧程度的检查与调整都应在较平坦的地面上进行,其方法如下。

①将履带测量线搭在第二、第三托边轮的履带板着地筋上,将线穿过履带板的缝,挂上重物(图1-17)。

图1-17 履带松紧程度的测量示意图

②用钢板尺测量从测量线到履带板着地筋(即第二、三托边轮中间的那块)之间的距离,这个距离的最大值就是履带的悬垂量。悬垂量一般应在20~25mm范围内。

(2)履带松紧程度的调整 为了减少履带滚动时的功率损失,防止履带板在主动轮齿上跳齿或爬齿,避免车辆行驶过程中履带脱落,必须将履带调到合适的松紧程度。

调整履带时应保证两条履带松紧程度一致。一般悬垂量为20~25mm,但是在山地或卵石地行驶时应稍紧些,以减少负重轮滚动阻力;在泥、砂地和雪地时,应稍松些,以增大附着力。

①履带张紧机构的调整。

a.抬起并固定前挡泥板,将蜗杆尾部四方及螺杆尾部的六方处及其周围的泥垢清理干净。

b.松开螺杆:用随车工具中的专用套筒扳手和撬杆将螺杆的六方头按逆时针方向或顺时针方向转动1~1.5圈,以使蜗杆脱开闭锁。

c.调整:将套筒扳手的双重头部套在螺杆和蜗杆的尾部,使蜗杆和螺杆一起转动,当曲臂颊部的指针在轴套缺口下方的180°内调整时,按顺时针方向转动套筒扳手则诱导轮向前移动,从而调紧履带;按逆时针方向则放松履带。当曲臂颊部指在轴套缺口上方时,顺时针旋转会使履带放松;逆时针旋转则张紧履带。一般不使用这个位置。

d.锁紧蜗杆:履带调整后要锁紧蜗杆防止松动。锁紧分上锁紧和下锁紧。若曲臂朝上(其颊部上的指针在轴套缺口上方)则采用上锁紧,此时逆时针方向拧紧螺杆。若曲臂朝下(其颊部上的指针在轴套缺口下方)则采用下锁紧,此时顺时针方向拧紧螺杆,螺杆的锁紧力矩为800~1000N·m。

e.再次检查履带的松紧程度。检查合格后,将车向前开动不小于半个车体长度的距离,重新检查履带的松紧程度,如不符合要求,则应继续调整到规定的范围。

②用更换或减少履带板调整。

当用履带调整器调到极限位置也不能使履带张紧时,应从两条履带上各去掉一块履带板,然后再调到标准的松紧程度。

当坦克由于左右履带长度不同而跑偏时,可将两条履带中的部分履带板互换,以保证两条的长度相同。

去除或交换的履带板,宜选择在主动轮和第六负重轮之间的倾斜段,拆卸时,要绷紧上支履带,使主动轮下方的履带松弛。在绷紧上支履带之前,应在任一负重轮(第六负重轮除外)下,垫上一块预备履带板,防止坦克滑动。

3.常见故障

(1)履带剧烈跳动或卡在主动轮齿圈上。

原因:履带销及销孔严重磨损,使节距过大,履带过松。

(2)坦克偏驶。

原因:

①两边履带松紧程度不一致。

②两边履带磨损程度不一致。

(3)负重轮和诱导轮轮毂过热。

原因:

①密封件损坏,使润滑脂脏污变质。

②润滑脂过少。

③轴承损坏。

(4)扭力轴折断。

现象:负重轮跳动且剧烈撞击缓冲器。

原因:通过障碍时操作不当,猛烈撞击或严重摔车,使扭杆承受过大的冲击负荷,尤其在缓冲器损坏时,不仅增大了负重轮的行程,而且形成刚性撞击,扭杆最易折断。扭杆自身存在损伤或各种缺陷也是重要原因。

检查方法:用撬杠依次撬动负重轮,如果不太费劲能将负重轮撬起,说明该负重轮的扭杆折断。

4.主要机件的更换

(1)履带板的更换 去掉或更换履带板应左右侧分别进行。以金属铰链履带板为例,具体方法如下。

①将车辆停在平坦坚硬的场地上,启动发动机,车辆向前或向后行驶,使需要去掉或更换的履带板位于主动轮与第六负重轮之间的倾斜支段上,然后绷紧上段履带,使主动轮下方的履带松弛。

②用随车工具与连接履带销把将要去掉或更换的履带板拆下(或换上新的履带板后)再将履带连接好。

③为防止履带滑动,拉紧上段履带之前,应在任意负重轮下(第六负重轮除外)垫一块备用履带板。

④履带板的去除应左右两条同时进行,以保持两条履带块数相等。

(2)履带的更换 从每条履带中去掉规定块数履带板后,当履带不可能再调紧时,应更换整条履带(更换履带应左右两侧分别进行)。

①拆卸履带操作程序。

a.将车辆停在平坦坚硬的场地上,松开主动轮制动。将被拆履带一侧的诱导轮曲臂调整到最后位置,倒车使上段履带拉紧后,并制动车辆,使被拆履带在主动轮下方出现松边。

b.在主动轮处履带倾斜支段的下方,对其中一块履带板用随车工具拆下,断开此条履带。

c.启动发动机,使车辆向车首方向行驶,平稳地拉动履带向车首方向运动,直至第一负重轮达到履带边缘时停车。

②安装履带操作程序。

用钢丝绳连接一侧履带的方法(图1-18)如下。

图1-18 用钢丝绳连接履带

a.将履带板铺好,方向不得倒置。

b.用一挡平稳地把坦克开到履带上,边开车边用撬杠拨正履带,当到第六负重轮压上倒数第二块履带板时,制动停车,并使发动机熄火;为了预防车辆从履带上滑下,应在任意负重轮下(第六负重轮除外)垫一块备用履带板。

c.将连履带用长钢丝绳一端固定在折回的第一块履带销上,另一端绕过诱导轮、托边轮上面,并在主动轮的轮毂上绕三、四圈,留出较长一段钢丝绳用手拉紧,乘员应离主动轮较远些,要注意安全。

d.将不连接履带一侧的制动带抱紧即主动轮不转动,松开连接履带一侧的制动带,启动发动机使主动轮缓慢转动,使得钢丝绳拉动履带向后运动,将履带依次搭到诱导轮、托边轮上。当履带与主动轮啮合两三个齿时,立即制动,从主动轮上拆下钢丝绳。然后松开制动,坦克继续向后运动拉紧上面履带,再进行制动,用随车工具将履带板连接件安装到位连好履带。

e.从负重轮下面取出备用履带。

f.松开对主动轮的制动,然后车辆向前运动拉紧上面履带并将履带调整到标准要求。

g.更换完一侧履带后,再更换另一侧履带(方法同上)。

不用钢丝绳连接一侧履带的方法如下。

a.铺好履带,将坦克驶至第6负重轮后剩下一定块数履带板时停车,将剩余段履带搭于主动轮上。

b.使主动轮以一挡低速前进,同时用人力将履带前端抬起,以防履带弯曲折住,当第1负重轮前剩下一定块数履带板时停车,用人力将上支履带拉平,然后将履带连接好并调整至标准。

(3)着地胶块的更换 当着地胶块橡胶脱落面积大于着地面积的1/3,其深度大于15mm时应更换。

停车时,使需要更换的履带板着地胶块位于诱导轮下的一段倾斜履带上。用手锤将小撬杠打入板体端面的小半圆孔内,将着地胶块总成上的弹性舌片压下,同时用撬杠插入板体诱导齿根部着地胶块的方孔内,借助于板体跑道面下部的加强筋将着地胶块撬出板体。新更换的着地胶块用大锤均匀打入,直到着地胶块的弹性舌片与板体外端的内侧表面顶住为止。

(4)主动轮换位方法 主动轮齿圈使用中齿面要承受较大的挤压和冲击,会产生磨损。当齿圈上的齿磨损超过规定的极限尺寸时,应更换齿圈,否则会破坏主动轮与履带的啮合平稳性,影响工作的可靠性。在齿磨损的中期阶段,可在定期保养中将左右两侧的主动轮互换,以确保使齿面不只从一侧磨损,提高使用寿命(图1-19)。

图1-19 主动轮齿磨损极限(单位:mm)

①修理极限:按规定部位磨损重量超过某一值时应予以更换,不同车型和结构此值也不相同,当磨损量处于中限时允许左右侧主动轮更换;任一齿形部位上有裂纹应更换齿圈。

②换位方法。

a.将车辆停在坚硬平坦的场地。

b.将两条履带断开。

c.使主动轮与上支履带脱开,清除轮毂和固定螺塞上的泥垢。

d.用踏板固定器将制动器踏板固定。

e.拧出两侧止动螺栓,用专用套筒拧下固定螺塞,取下带齿垫圈,用备用螺栓将外锥体顶出,拆下两侧主动轮。

f.清除侧减速器被动轴上的油垢和锈痕,并擦洗干净。

g.清除主动轮轮毂内的回绕挡油环和侧减速器回绕挡油盖上的油垢,并涂以2号坦克润滑脂。

h.将两侧主动轮连同相关零件一起互换位置。

i.分别将两侧相关零件安装到位,并将侧减速器花键涂以2号坦克润滑脂,装上主动轮。

j.安装固定螺塞时,其螺纹部分和螺塞内端面应涂以2号坦克润滑脂。

k.将固定螺塞用专用套筒拧紧,其拧紧力矩应按规定要求执行。

l.拧紧止动螺栓,打好锁紧垫片,用铁丝把加油口螺塞与止动螺栓锁住。

m.先将两条履带连好,从负重轮下取出预备履带板,把履带的松紧程度调到标准要求。当距齿顶47.5mm处测量齿厚小于44mm时,应更换新齿圈或整个主动轮。

(5)负重轮的更换 将负重轮上的10个螺母总成全部松开,然后利用千斤顶顶住平衡肘体靠近负重轮的一端并加力,直到负重轮脱开履带板的诱导齿时,将带胶轮缘取下,换上新的。拧紧螺母总成,拆掉千斤顶使负重轮着地,再拧紧各螺母总成,拧紧力矩为700~800N·m(70~80kgf·m)。经一次试车后再用上述力矩拧紧。

使用中,当负重轮胶胎出现严重磨损或脱胶现象时(大于1/8圈),应更换轮缘,以免履带板的诱导齿尖端顶撞负重轮轮毂。

(6)平衡肘角度的野外校正 当由于故障必须更换平衡肘或扭杆时,最主要的是要校正平衡肘的安装角度,其方法如下:将专用工具(扭杆平衡肘更换安装调整工具)套装在负重轮轴直径为232mm的圆上,抬起平衡肘,使专用工具的指针对准原安装时所打“十”字标记的中心。此时平衡肘角度即为校正角度,角度校正好后可装入扭杆,并按顺序安装其他零件。

(7)摩擦减振器的更换 使用中发现减振失效或有其他故障不能继续工作时,可更换减振器,其方法如下。

①减振器总成的更换:拆下拉臂与平衡肘连接处的卡板,用千斤顶顶起平衡肘使连接销处在不受力状态,取出连接销,拆下减振器体上的六个固定螺栓,即可更换所需的减振器。更换减振器时,其安装位置应与所更换减振器壳体上的位置标记一致。

②连接臂的更换:更换连接臂时必须使连接臂花键孔上对称线的刻线对准减振器轴位置上的刻线。用千斤顶将平衡肘顶起,用连接销把拉臂与连接臂、平衡肘相连,然后装入锁紧卡板。

(8)挂胶履带的使用 挂胶履带适于沥青或砂石公路上行驶,以减少对路面的破坏,提高行走系统效率和降低坦克噪声。

①挂胶履带的使用要求。当新的挂胶履带装车后,必须在沥青路或其他公路上经过低速磨合行驶(一挡、二挡)。其路面为平坦路面,磨合里程为40~50km后,方可正常使用。

②防滑板的使用与更换。当坦克在冰雪路面行驶时,为增加附着力,可每隔4块履带板卸下1块挂胶履带板上的着地胶块,然后换上专用防滑板。