閔道廣
(江西清華泰豪三波電機(jī)有限公司,江西 南昌 330096)
箱式移動(dòng)電源運(yùn)用在我國(guó)多種行業(yè)領(lǐng)域,可在野外為用電設(shè)備提供高可靠性、高品質(zhì)的交、直流電源。箱式電源由發(fā)電機(jī)組和靜音外罩組成。發(fā)電機(jī)組通過柴油機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)切割發(fā)電機(jī)定子線圈從而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),對(duì)外輸出電源。
箱式電源一般安裝在汽車底盤上,位于用電設(shè)備(一般為艙體)及車頭之間,這樣箱式電源自身的保養(yǎng)維護(hù)和檢修就受到空間的限制。若考慮將箱體吊至地面再進(jìn)行檢修,則對(duì)行吊設(shè)備有較高要求。針對(duì)此種情況,文中介紹了可雙向伸縮滑移的箱體導(dǎo)軌的研究,可解決當(dāng)箱式電源前后兩端無(wú)操作和維修空間尺寸情況下的檢修和維護(hù),尤其適用于當(dāng)設(shè)備需要移出承載平臺(tái)時(shí)的場(chǎng)所。
箱式移動(dòng)電源的安裝布局見圖1。
圖1 箱式移動(dòng)電源安裝布局
箱式移動(dòng)電源安裝在用電設(shè)備艙與駕駛室之間,箱體靠近用電設(shè)備艙的一面,維修空間受到限制。滑動(dòng)式導(dǎo)軌安裝于箱體與運(yùn)載平臺(tái)之間,操作人員通過拆卸導(dǎo)軌移動(dòng)架和固定架之間的定位螺栓,可將箱體抽拉出一段距離,從而對(duì)箱體內(nèi)部的發(fā)電機(jī)組進(jìn)行快速檢修。
箱式移動(dòng)電源的結(jié)構(gòu)見圖2。
圖2 箱式移動(dòng)電源結(jié)構(gòu)圖
導(dǎo)軌由移動(dòng)架、固定架、滾動(dòng)體及限位結(jié)構(gòu)組成。移動(dòng)架通過減震器與箱體連接為一體,固定架安裝固定在汽車底盤的平臺(tái)上。移動(dòng)架上安裝多個(gè)軸承滾動(dòng)體,能順暢的在固定架內(nèi)移動(dòng)。固定架上設(shè)計(jì)有限位塊,移動(dòng)架上設(shè)計(jì)有定位銷,當(dāng)箱體移動(dòng)一定距離后,固定架的限位塊將定位銷鎖死,保證箱體移出后重心始終落在平臺(tái)上,確保設(shè)備的安全性。
圖3 導(dǎo)軌移動(dòng)架應(yīng)力分析圖
為提高箱式電源在滑動(dòng)過程中的可靠性及安全性,設(shè)計(jì)中運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)移動(dòng)架在移動(dòng)過程中的受力情況進(jìn)行力學(xué)分析。發(fā)電機(jī)組及箱體的重量通過四個(gè)減震器作用于移動(dòng)導(dǎo)軌上,計(jì)算出各減震器安裝面所受載荷,得出數(shù)據(jù)后進(jìn)行仿真分析。
根據(jù)某一實(shí)例數(shù)據(jù):箱式電源總重600kg,導(dǎo)軌移動(dòng)架為4mm鋼板,機(jī)組工作時(shí)振動(dòng)頻率為100Hz,分析得出導(dǎo)軌最大應(yīng)力值為81.3Mpa,小于鋼板的屈服強(qiáng)度160Mpa。導(dǎo)軌最大變形量0.15mm,變形量在安全范圍內(nèi)。
箱體總長(zhǎng)1200mm,軸向抽拉距離為500mm。箱式電源重心落在平臺(tái)上且離平臺(tái)邊緣距離大于100 mm,屬于安全范圍內(nèi)。
因此,導(dǎo)軌設(shè)計(jì)滿足安全性設(shè)計(jì)原則。
圖4 導(dǎo)軌移動(dòng)架最大變形量分析圖
根據(jù)上述設(shè)計(jì)方案,我公司設(shè)計(jì)制造了12kW可移動(dòng)式柴油發(fā)電機(jī)組,在與系統(tǒng)單位用電設(shè)備的聯(lián)調(diào)試驗(yàn)過程中,發(fā)電機(jī)組可維修性指標(biāo)良好。在滿足性能的前提下,實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)可靠、機(jī)動(dòng)性好,維修方便,及噪聲低等指標(biāo),特別適用于搶險(xiǎn)應(yīng)急供電或偏遠(yuǎn)地區(qū)施工、作業(yè)供電。
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