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    方艙油機固定裝置的通用化設計

    2014-10-12 08:52:06朱紅
    機械工程師 2014年1期
    關鍵詞:矩形框油機減震器

    朱紅

    (武漢職業(yè)技術學院,武漢 430074)

    0 引言

    方艙很多應用于野外作業(yè),快速持久的電力供應顯得尤為重要。柴油發(fā)電機(以下簡稱油機)以其可靠性高、性價比好、運輸便捷、維護保養(yǎng)簡單等等優(yōu)點成為首選。但油機種類繁多,其固定裝置也是多種多樣。為了野外機動設備的靈活性和維修工作的高效率,方艙油機固定裝置的通用性和靈活性的設計顯得尤為重要。

    1 方艙油機固定裝置的通用化和系列化

    油機固定裝置一般要有上、下方艙的便捷性和在車行進過程中的牢靠性,固定裝置的通用性一般是指相互獨立的系統(tǒng)中,最大限度地擴大具有功能互換和尺寸互換的一種標準化形式。在此所述的方艙油機固定裝置是指安裝在方艙內(nèi)部,可以承載以托盤為接口的2kW、3kW、4kW、6kW幾種油機的通用固定裝置,對其它尺寸系列的油機,在滿足上述幾種固定裝置的前提下,適當增加通用固定裝置的接口安裝尺寸,也可以兼容安裝。

    系列化是油機固定裝置可以按照反映產(chǎn)品最基本特性的安裝尺寸以及接口形式建立固定裝置的系列。在設計時可根據(jù)使用要求和實際情況(如表1),結合油機目前的應用狀況將各廠的油機進行組合設計,現(xiàn)以圖1和圖2兩種油機為例,適宜選用的組合有2kW、3kW、4kW為一組、6kW為一組。

    表1

    圖1 山東吉美樂油機

    圖2 江西泰豪油機

    方艙油機需要滿足車上固定牢靠、取用靈活方便的要求,因此,要實現(xiàn)油機和固定裝置分離的方便,首先必須將油機從油機艙內(nèi)拖出來,并且不會滑落;然后快速地將油機與其固定裝置分離。要完成這兩個動作,固定裝置由底座、滑道和托盤三個部分組成。固定裝置底座固定在油機艙內(nèi);滑道可以在底座上滑動,并加限位裝置,使其不會滑落;托盤通過不脫落螺栓與螺母固定在滑道上;托盤和油機的接口則采用螺栓與螺母的鎖固方式。整個裝置采用鍍鋅處理,防止表面滑傷。

    2 固定裝置的結構設計

    圖3 方艙油機固定裝置底座結構

    2.1 底座的設計

    軍用方艙油機固定裝置的安裝應考慮運輸狀態(tài)和載車的軸荷分配合理性。應保證其裝載后,汽車的行駛穩(wěn)定性,爬坡、轉向、側偏、操作穩(wěn)定性等方面符合設計技術要求。根據(jù)實際經(jīng)驗和系列產(chǎn)品數(shù)據(jù)的比較分析,其底座的設計如圖3所示。

    底座用以承載滑道和油機固定裝置,因此其結構必須牢靠。底座采用鋼板焊接,2kW、3kW、4kW的組合采用3mm鋼板,6kW采用4mm鋼板。底座與艙底通過減震器連接,防止汽車在行駛過程中,底座與艙底發(fā)生碰撞,損壞艙體和設備,同時可以降低因油機震動形成的噪音。減震器上方是一個矩形框,考慮到它的穩(wěn)定性,在矩形框中間加了一個U形橫梁,并將5根梁都翻了邊,以增加其強度。矩形框上豎直焊接了6塊鋼板用以支撐滑道,并在每塊板和矩形框之間安裝了加強筋。底座上方安裝了8個軸承,確?;揽梢栽谏厦孀杂苫瑒印?/p>

    2.2 滑道的設計

    滑道在承載托盤和油機的同時,必須能輕巧地滑動,而且在滑進滑出的過程中,能進行限位,以免滑落造成危險。底座上一共有4組軸承,左右相對的兩個為一組。其結構如圖4、圖5所示。圖4為滑出狀態(tài),圖5為滑進鎖緊狀態(tài)。

    圖4 滑道滑出狀態(tài)

    圖5 滑道滑進鎖緊狀態(tài)

    滑道主要由左右兩根U形縱梁和3根由圓管組成的橫梁焊接而成,并在縱梁的末端裝了限位裝置。滑道滑出時,限位塊碰到限位螺栓,滑道停止滑行,第一組和第二組軸承起到支撐滑道的作用。

    滑道滑進時,第三組和第四組軸承起到導向的作用,使滑道順利收緊,滑道左右兩側橫梁的前端封閉,同樣也起到限位的作用?;朗站o后,用不脫落螺栓(圖6)鎖緊。同時滑道上還安裝有托盤導向裝置和定位孔。

    不脫落螺栓上端裝有加力桿,在不使用工具的情況下,也能徒手將螺栓擰死。

    2.3 托盤的設計

    托盤是油機和固定裝置的接口,托盤上有4個油機安裝孔和兩個托盤固定孔。如圖7所示。

    油機與托盤固定后基本上不會拆卸,因此采用螺栓螺母固定。托盤與滑道則因為拆卸頻繁而采用不脫落螺栓固定。托盤一端安裝了兩個定位銷,與滑道上的定位孔互相配合。

    圖6 不脫落螺栓

    圖7 托盤結構圖

    3 系列化設計

    圖8 油機固定裝置效果圖

    三大部件設計完成后,油機固定裝置的設計就完成了,效果如圖8所示。

    固定裝置總質(zhì)量為28.59 kg,適用范圍:山東吉美樂和江西泰豪生產(chǎn)的2 kW、3 kW、4 kW、6 kW柴油發(fā)電機。

    其他廠家參數(shù)類似的油機同樣適用。由于各型號油機的質(zhì)量及安裝孔尺寸存在差異,只需按照油機的安裝尺寸在托盤上配做安裝孔即可。同理,減震器的選用可根據(jù)油機質(zhì)量,以及各廠家減震器的參數(shù)來選取。

    4 結 語

    該固定裝置貫徹了通用化、系列化、組合化設計指導思想,在設計中盡可能多地考慮了經(jīng)常使用的各類型油機的安裝尺寸,保證了針對性系列尺寸的油機具有通用性和互換性。該固定裝置還具有結構緊湊、外形美觀、牢固可靠且重量輕的特點,經(jīng)受住了振動、沖擊等一系列例行試驗,證明這種固定裝置的結構形式、剛度、強度設計是合理的,滿足了方艙的使用要求。

    [1]機械工程師手冊編委會.機械工程師手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1989.

    [2]陳守國.軍用方艙運輸平臺通用化設計[J].電子機械工程,2003(2):34-36.

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