閔道廣

（江西清華泰豪三波電機(jī)有限公司，江西 南昌 330096）

0 前言

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。

1 箱式移動(dòng)電源的安裝布局結(jié)構(gòu)概述

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。

2 箱式移動(dòng)電源結(jié)構(gòu)概述

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。

3 導(dǎo)軌移動(dòng)架受力分析

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

4 結(jié)論

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。

[1]關(guān)朝亮，戴一凡.基于直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣靜壓導(dǎo)軌動(dòng)靜態(tài)傾覆特性研究[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù),2010.

[2]謝沛霖,陳列,段向陽(yáng).一種典型的靜壓軸承動(dòng)態(tài)特性分析[J].中國(guó)機(jī)械工程,2005,16(19):1712-171。