淺談擴(kuò)展式方艙結(jié)構(gòu)形式

王媛，崔麥苗，秦蕾，張娜

（中國航天科工集團(tuán)第六研究院210所，陜西西安710065）

淺談擴(kuò)展式方艙結(jié)構(gòu)形式

王媛，崔麥苗，秦蕾，張娜

（中國航天科工集團(tuán)第六研究院210所，陜西西安710065）

介紹了擴(kuò)展式方艙常見的結(jié)構(gòu)形式，重點(diǎn)分析了我所生產(chǎn)的采血房車結(jié)構(gòu)及功能，展望擴(kuò)展式方艙的未來發(fā)展前景。

展開方式；采血房車；擴(kuò)展式方艙

擴(kuò)展方艙是在普通方艙的基礎(chǔ)上，由于運(yùn)輸或人員設(shè)備的要求，隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展和生產(chǎn)工藝的成熟而發(fā)展起來的。在應(yīng)急指揮、野戰(zhàn)醫(yī)療等方面，要求方艙要擁有足夠的作業(yè)空間，因此擴(kuò)展方艙便應(yīng)運(yùn)而生。擴(kuò)展方艙品種多，包括硬壁擴(kuò)展和軟擴(kuò)展、高度升降方艙、折疊方艙和多級(jí)擴(kuò)展方艙等。擴(kuò)展方艙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳動(dòng)部件多、尺寸精度要求高、組裝難度大[1]。擴(kuò)展方艙回收時(shí)具有與普通方艙一樣的運(yùn)輸性能，展開時(shí)又能提供較大的空間，能適應(yīng)大型指揮中心和戰(zhàn)地醫(yī)院的野戰(zhàn)需要，所以研究擴(kuò)展方艙的結(jié)構(gòu)形式有助于深度挖掘它的產(chǎn)品價(jià)值，更好地適應(yīng)社會(huì)需求。

1 擴(kuò)展方艙的分類

擴(kuò)展式方艙機(jī)動(dòng)靈活，現(xiàn)場展開時(shí)車廂內(nèi)部作業(yè)面積大，展開，撤收時(shí)間短，便于戰(zhàn)時(shí)跟進(jìn)和轉(zhuǎn)移，是集大空間和靈活性為一體軍事裝備機(jī)動(dòng)載體，適應(yīng)現(xiàn)代化戰(zhàn)場需求[2]。擴(kuò)展方艙的擴(kuò)展類型有翻板式和抽拉式。翻板式擴(kuò)展方艙分為單面擴(kuò)展方艙、雙面擴(kuò)展方艙；抽拉式擴(kuò)展方艙分為側(cè)抽拉式方艙和后抽拉式方艙等形式。隨著軍事科技的不斷發(fā)展，擴(kuò)展式方艙的結(jié)構(gòu)也有了很大的提高，出現(xiàn)了多級(jí)聯(lián)動(dòng)雙向擴(kuò)展方艙[3]。這種方艙展開后大大提高了作業(yè)面積，可廣泛應(yīng)用于野外作業(yè)、醫(yī)療及搶、險(xiǎn)救災(zāi)等領(lǐng)域，對(duì)加快我國方艙技術(shù)的發(fā)展具有重要作用。

2 擴(kuò)展方艙的擴(kuò)展方式

2.1 抽拉式擴(kuò)展方艙

抽拉式擴(kuò)展方艙可分為單側(cè)擴(kuò)展和雙側(cè)擴(kuò)展，主要結(jié)構(gòu)由主艙、擴(kuò)展艙、底框架、擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)部分等組成。抽拉式擴(kuò)展方艙的主體結(jié)構(gòu)采用復(fù)合夾芯大板，包括主艙和擴(kuò)展艙，在擴(kuò)展過程中主艙保持固定，擴(kuò)展艙通過擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)伸出和收回。其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)擴(kuò)展方艙收回后形成套疊結(jié)構(gòu)，這是為了最大限度的提高擴(kuò)展后的內(nèi)部空間。艙體的底框架采用的是伸縮套管鋼梁結(jié)構(gòu)，它是抽拉式擴(kuò)展方艙的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，上面安裝主艙地板，下面與改裝汽車底架相連，同時(shí)還要帶動(dòng)伸縮導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)左右擴(kuò)展艙體的運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)輸和工作狀態(tài)，底框架是主要的受力結(jié)構(gòu)，要有足夠的剛度和強(qiáng)度要求。抽拉式擴(kuò)展方艙的擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用液壓驅(qū)動(dòng)或電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，不管任何一種驅(qū)動(dòng)方式目的都是為了帶動(dòng)伸縮套管運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)艙體的擴(kuò)展和回收。抽拉式擴(kuò)展方艙擴(kuò)展后艙體內(nèi)部空間較大，具有保溫性能好、防護(hù)能力強(qiáng)、工作環(huán)境舒適、機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，可作為指揮所、會(huì)議室、野外手術(shù)間等。

2.2 翻板式擴(kuò)展方艙

翻板式擴(kuò)展方艙結(jié)構(gòu)形式有多種，一般是通過三連板或四連板實(shí)現(xiàn)其擴(kuò)展。方艙的擴(kuò)展部分由擴(kuò)展端板、擴(kuò)展頂板、上側(cè)板、下側(cè)板和底板等組成，整個(gè)擴(kuò)展過程除擴(kuò)展端板外，其余擴(kuò)展板的擴(kuò)展動(dòng)作同步完成。各擴(kuò)展板收攏后，其外形與普通方艙相同，工作時(shí)方艙向兩側(cè)展開。翻板式擴(kuò)展方艙主要是由主艙、擴(kuò)展艙、液壓系統(tǒng)等組成。艙體仍采用復(fù)合夾芯大板結(jié)構(gòu)，主艙固定采用框架承載結(jié)構(gòu)，由固定頂板、固定底板和前后固定端板組合而成，具有足夠的強(qiáng)度。擴(kuò)展艙是由擴(kuò)展頂板、擴(kuò)展側(cè)板、擴(kuò)展底板、擴(kuò)展前后端板鉸鏈而成，除擴(kuò)展端板外，各擴(kuò)展板可采用非金屬長鉸鏈相互鉸接，同時(shí)擴(kuò)展頂板和固定頂板、擴(kuò)展底板與固定底板也可采用非金屬的長鉸鏈鉸接，前后擴(kuò)展端板與固定端板可采用金屬長鉸鏈一側(cè)鉸接。翻板式擴(kuò)展式方艙的密封效果是該型方艙的重要技術(shù)指標(biāo)。這種結(jié)構(gòu)柔性較大，但密閉性能一般，在收攏狀態(tài)和展開狀態(tài)車廂內(nèi)部有較大的空間，被廣泛地應(yīng)用在手術(shù)、急救的等大空間醫(yī)療單元中。

2.3 高度升降方艙

升降方艙主要是為了能實(shí)現(xiàn)在方艙運(yùn)輸時(shí)滿足界定高度的同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)在工作時(shí)設(shè)備和人員所要求的超限工作空間，有利于快速部署，提高工作效率。升降方艙艙體設(shè)計(jì)為上下兩部分，上部分能夠升降，要求升降過程平穩(wěn)連續(xù)，到位時(shí)有限位裝置。升降方艙主要由固定艙、升降艙、升降裝置和控制裝置組成，其核心結(jié)構(gòu)是升降裝置，包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、推桿機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)等。升降方艙的工作過程為：電機(jī)通過減速器、傳動(dòng)箱和聯(lián)軸器傳到推桿機(jī)構(gòu)，推桿機(jī)構(gòu)通過齒輪軸帶動(dòng)絲杠副將內(nèi)管沿外管作直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)方艙頂板的上升和下降。

2.4 折疊方艙

折疊方艙主要為部隊(duì)作戰(zhàn)和野外訓(xùn)練提供快速營地，同時(shí)也可為快速搭建臨時(shí)指揮所提供移動(dòng)應(yīng)急平臺(tái)，具有重量輕、組裝簡單、運(yùn)輸成本低的優(yōu)點(diǎn)。折疊方艙平時(shí)以折疊的形式儲(chǔ)存、運(yùn)輸，用時(shí)快速展開，節(jié)約了運(yùn)輸成本和儲(chǔ)存空間。折疊方艙通常由六塊大板、展開機(jī)構(gòu)、展開固定轉(zhuǎn)置、折疊固定裝置、角件、吊具等組成。其中，折疊方艙的側(cè)板為鉸鏈板，側(cè)板分為上下兩塊，通過鉸鏈連接而成，同時(shí)每塊鉸鏈板的上下分別與頂板和底板鉸鏈。前后端板為翻板結(jié)構(gòu)，折疊方艙的艙門、孔口設(shè)置在前后端板上。折疊式方艙展開時(shí)，用展開機(jī)構(gòu)吊起角件到方艙尺寸，用展開固定裝置固定方艙各大板；折疊式方艙折疊時(shí)，底板不動(dòng)，前后端板底部安裝鉸鏈，折疊后平鋪在底板上；側(cè)板用鉸鏈安裝在頂板和底板上，折疊后平鋪在端板上面，頂板落到側(cè)板上面，完成折疊。

3 民用擴(kuò)展式采血車方艙

以我所自行研制的民用擴(kuò)展式采血車方艙為例，重點(diǎn)說明一下它的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)及應(yīng)用情況。

采血方艙是進(jìn)行人體血液采集、儲(chǔ)存的流動(dòng)式專用作業(yè)車輛，整車具備義務(wù)獻(xiàn)血流程中的宣傳展示、登錄體檢、血液采集、血液包裝、化驗(yàn)、儲(chǔ)存及其它相關(guān)的輔助功能。其外觀如圖1.

圖1 采血方艙外觀

3.1 組成

該采血方艙采用兩側(cè)抽拉式擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，側(cè)面和后端開門，將艙體放在運(yùn)輸?shù)妆P上托行。采血方艙由采血工作間、牽引掛車底盤、主艙體、擴(kuò)展艙、輔助工作設(shè)備以及相應(yīng)配電系統(tǒng)等組成。采血工作間安裝在牽引掛車底盤上方，采血作業(yè)的全部流程均在該工作區(qū)域內(nèi)完成；牽引掛車底盤包括車架、牽引銷、后車橋、前后支撐腿、制動(dòng)管路系統(tǒng)、行車標(biāo)志燈具、裙板及布設(shè)在車架兩側(cè)的各種貯存箱柜等；輔助工作設(shè)備包括前后走梯、全自動(dòng)遮陽篷、進(jìn)口原裝發(fā)電機(jī)、風(fēng)幕機(jī)、車外LED顯示屏、儲(chǔ)物箱等；配電系統(tǒng)包括配電柜、車內(nèi)用電設(shè)備、車內(nèi)工作插座盒、開關(guān)的供、配電控制，各電源的短路、過載保護(hù)等。具體如圖2、圖3所示。

圖2 采血房車結(jié)構(gòu)圖

圖3 采血房車布局圖

3.2 擴(kuò)展機(jī)構(gòu)的展開方式

采血方艙是硬壁雙側(cè)擴(kuò)展方艙，由車底盤上的主艙和設(shè)置在主艙側(cè)面的擴(kuò)展艙組成。擴(kuò)展艙為可以收折和展開的艙體結(jié)構(gòu)。擴(kuò)展時(shí)，在擴(kuò)展艙的底部設(shè)置有導(dǎo)向管，在導(dǎo)向管內(nèi)部設(shè)置支撐導(dǎo)向管的支架、齒條，在減速電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，由蝸輪蝸桿傳動(dòng)帶動(dòng)導(dǎo)向管的伸出和縮進(jìn)，從而帶動(dòng)擴(kuò)展方艙的展開縮進(jìn)。展開后方艙面積可達(dá)38 m2，大大提高了采血作業(yè)空間，為采血者和工作人員營造一個(gè)舒適的環(huán)境。

3.3 基本操作流程

采血方艙的基本操作流程：車輛駛?cè)胫付üぷ鲄^(qū)→前支腿伸出支撐車體→解除牽引銷→牽引車與掛車分離→整車調(diào)平→整車加電→安裝登艙梯→打開艙門開始擴(kuò)展準(zhǔn)備→打開擴(kuò)展艙鎖緊機(jī)構(gòu)，然后將兩側(cè)擴(kuò)展艙擴(kuò)展到位→安裝擴(kuò)展支撐并固定→采血區(qū)設(shè)備展開→艙內(nèi)各設(shè)備展開、加電檢查→開啟空調(diào)、風(fēng)幕機(jī)、換氣扇→檢查清水箱及污水箱水位→檢查清理前后垃圾箱→艙頂LED屏安裝并加電檢查→開始工作。

3.4 采血房車優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用情況

該采血房車長約12 m，外形美觀大方。其擴(kuò)展方式采用電動(dòng)和手搖一體式，自動(dòng)化程度較高，結(jié)構(gòu)較先進(jìn)，經(jīng)驗(yàn)證2個(gè)人在5 min以內(nèi)就能完成展開（撤收）的全過程，操作省力省時(shí)，可靠性和可維修性較高。采血房車內(nèi)部布局采用人性化設(shè)計(jì)理念，配置更加合理，使用更加方便，更加舒適，為采血工作者和獻(xiàn)血人員提供一個(gè)安全、舒適、柔和的采血獻(xiàn)血環(huán)境。目前該型采血方艙已經(jīng)應(yīng)用于北京、西安、山東、重慶等多地血站，并取得了用戶的一致好評(píng)。

4 結(jié)束語

通過對(duì)擴(kuò)展式方艙結(jié)構(gòu)形式的研究，結(jié)合實(shí)際需求，我所成功地研制出采血車擴(kuò)展式方艙，開拓了軍用技術(shù)民用化應(yīng)用的典型，滿足了醫(yī)療衛(wèi)生、通信指揮、野外宿營等設(shè)備及人員的防護(hù)和運(yùn)輸要求，樹立了航天品牌，為產(chǎn)品在市場的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

[1]董虎軍，馬東芳.我國骨架式方艙的起源發(fā)展回顧[J].方艙與地面設(shè)備，2008（4）：1-3.

[2]毛勤儉.方艙設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].河海：河海大學(xué)出版社，2012.

[3]李秀良，岌建滿.多級(jí)聯(lián)動(dòng)雙向擴(kuò)展方艙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)商用汽車[J].2013（04）：55-57.

Discussion on the Structural Styles of Expandable Shelters WANGY Yuan，CUI Mai-miao，QIN Lei，ZHANG Na

（China Aerospace Science and Industry Group，Six Institute of the 210 Research Institute，Xi’an Shaanxi 710065，China）

This paper introduce the common structural styles of expandale shelters.，particular analysis the expandable blood shelters which are producted by ourselves and prospect of development of expandable shelters.

expansion mode；expandable blood shelters；extended shelter

U463.84

B < class="emphasis_bold">文章編號(hào)：1

1672-545X（2017）05-0064-02

2017-02-19

王媛（1983-），女，陜西西安人，本科，工程師，研究方向地面設(shè)備；崔麥苗（1981-），女，陜西西安人，本科，工程師，研究方向地面設(shè)備；秦蕾（1985-），女，陜西西安人，本科，工程師，研究方向地面設(shè)備；張娜（1977-），女，陜西西安人，碩士研究生，高級(jí)工程師，研究方向地面設(shè)備。