【摘 要】隨著機(jī)械設(shè)備在惡劣條件下的故障率不斷提高，如何提高結(jié)構(gòu)件的整體三防性能，成為了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝人員關(guān)注的課題。本文結(jié)合筆者實(shí)際工作，針對(duì)內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組中的底盤、油箱、以及控制系統(tǒng)中的機(jī)柜這三個(gè)部分的三防工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析與探討。

【關(guān)鍵詞】?jī)?nèi)燃發(fā)電機(jī)組；結(jié)構(gòu)件；三防

0 前言

隨著內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，其使用環(huán)境也在不斷發(fā)生變化，高溫度、高濕度、鹽霧、霉菌等惡劣環(huán)境在不斷考驗(yàn)著內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的環(huán)境適應(yīng)性，而隨著機(jī)械設(shè)備在惡劣條件下的故障率不斷提高，如何提高結(jié)構(gòu)件的整體三防性能，增加產(chǎn)品的使用壽命，成為了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)人員關(guān)注的課題。

內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)、底盤、蓄電池、油箱（選配）及低溫啟動(dòng)裝置（選配）等主要部分組成，其中主要結(jié)構(gòu)件為底盤、油箱、以及控制系統(tǒng)中的機(jī)柜。本文將針對(duì)這三個(gè)部分，提出相應(yīng)的工藝設(shè)計(jì)方法以滿足三防的要求。

1 底盤三防設(shè)計(jì)

1.1 材料選擇

作為承載發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的載體，底盤是內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的主要受力件，為了滿足強(qiáng)度要求，它的材料選擇通常不受環(huán)境變化的影響，僅對(duì)應(yīng)不同結(jié)構(gòu)部位區(qū)別選用不同規(guī)格的板材或型材。

1.1.1 槽鋼

槽鋼具有較好的焊接、鉚接性能以及綜合機(jī)械性能，主要用于底盤兩側(cè)主梁以及部分受力較大的橫梁。但是由于槽鋼重量較大，對(duì)于承載力需求較小的較低功率內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組或者重量要求較高需要減重的內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組，也可采用鋼板折彎的方式。

1.1.2 角鋼

角鋼具有較好的可焊性、塑性變形性能及一定的機(jī)械強(qiáng)度，主要用于底盤中受力較小的支撐部位，例如蓄電池支架、油水托盤安裝梁、加熱器安裝梁等。

1.1.3 鋼板Q235

普通鋼板Q235的機(jī)械強(qiáng)度較低，一般在加工后焊接在發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)安裝橫梁上，通過(guò)減震器與發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)安裝底腳連接，要求有較高的平面度。對(duì)于承載力需求較小的較低功率內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組或者重量要求較高需要減重的內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組，有時(shí)也用鋼板折彎成槽型作為承重梁，但此時(shí)一定要注意在槽型內(nèi)部焊接加強(qiáng)筋，以保證強(qiáng)度滿足要求。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及表面處理

1.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

底盤為鋼結(jié)構(gòu)焊接件，其中的各個(gè)零部件在前期加工時(shí)應(yīng)對(duì)棱角進(jìn)行倒圓角處理，這樣做既能保障操作人員的人身安全，又能避開后期表面處理的薄弱點(diǎn)。各零部件加工完成后，焊接時(shí)應(yīng)采用連續(xù)焊接技術(shù)，既能保證較高的焊接強(qiáng)度，又能避免焊縫成為積水的留存地或者表面處理的死角。

1.2.2 表面處理

由于使用了普通鋼材作為底盤的主要材料，如何通過(guò)表面處理來(lái)提高產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性就顯得尤為重要。實(shí)踐證明，不同的表面處理方式所能達(dá)成的防護(hù)性能是完全不同的。根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們通常選用三防漆涂覆、電鍍鋅+三防漆涂覆、噴鋅（鋁）+三防漆涂覆以及熱浸鋅+三防漆涂覆等四種方式作為底盤的防護(hù)，來(lái)抵御不同程度的溫度、濕度、鹽霧、霉菌等環(huán)境腐蝕。

2 油箱三防設(shè)計(jì)

2.1 材料選擇

油箱是為內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組提供動(dòng)力來(lái)源的載體，它的環(huán)境適應(yīng)能力是機(jī)組能否正常工作的基本保障。由于油箱的主要功能為承載燃油，不需對(duì)內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的其他部件提供支撐，故通常選用1.5mm或2.0mm厚的板材折彎焊接形成。根據(jù)不同的環(huán)境要求，油箱的制作材料一般為普通鋼板或不銹鋼板，但在同一產(chǎn)品中應(yīng)盡量選用同一種金屬材料，避免電偶反應(yīng)帶來(lái)的腐蝕。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及表面處理

2.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了保證油箱的基本功能，需要采用連續(xù)焊接技術(shù)，并且控制焊接時(shí)的技術(shù)參數(shù)，確保成形后的油箱不漏油，另外為了保證產(chǎn)品的美觀性，又要通過(guò)控制焊接量來(lái)減少油箱表面的變形量。所以設(shè)計(jì)油箱時(shí)應(yīng)盡量減少焊接接口，必要的焊接接口應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品布置盡量隱蔽。

2.2.2 表面處理

由于成形后的油箱是一個(gè)基本密閉的空間，僅留有少數(shù)孔口以供安裝傳感器、進(jìn)、回油管等器件，酸洗、電鍍鋅、熱浸鋅等處理過(guò)程中的液體進(jìn)入油箱內(nèi)部后會(huì)無(wú)法完全排出，對(duì)承裝的燃油造成污染，而噴漆（鋁）會(huì)造成薄板件的嚴(yán)重變形，故只能采用直接噴涂三防漆或噴細(xì)砂+三防漆涂覆這兩種方式來(lái)對(duì)油箱進(jìn)行表面處理。同時(shí)，對(duì)于生產(chǎn)后短期不投入使用的油箱，應(yīng)采用油封的方式來(lái)避免油箱內(nèi)部銹蝕。

3 機(jī)柜三防設(shè)計(jì)

3.1 材料選擇

機(jī)柜是內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)電子設(shè)備的外圍防護(hù)保障，其常用的材料主要由以下幾種，分別適用于機(jī)柜的不同部位。

1）普通鋼材Q235，受力結(jié)構(gòu)件，主要用于柜體框架、橫梁、壁板、面板、器件安裝板等主要受力部件。

2）不銹鋼，非受力結(jié)構(gòu)件，具有較高的耐腐蝕性，主要用于機(jī)柜內(nèi)部導(dǎo)軌、鉸鏈、緊固件、插銷、絲網(wǎng)、邊框等非受力部件。

3）銅及銅合金、鋁合金，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，銅及銅合金主要為機(jī)柜內(nèi)部導(dǎo)線、散熱器、接地的主要材質(zhì)，鋁合金的質(zhì)地較輕，可用于柜體內(nèi)部元器件散熱、屏蔽等。

3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及表面處理

3.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

水是腐蝕之源，機(jī)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤其是直接暴露于室外的機(jī)柜應(yīng)盡量避免積水結(jié)構(gòu)，在可能積水的地方應(yīng)設(shè)計(jì)足夠的排水孔；焊接應(yīng)采用連續(xù)焊接技術(shù)，焊后打磨平整，盡量消除縫隙和凹坑結(jié)構(gòu)，防止積水、灰塵和鹽霧；對(duì)于小容積的柜體，密封設(shè)計(jì)可以完全解決內(nèi)部銹蝕問(wèn)題，而且經(jīng)濟(jì)適用，措施也很好控制，但是對(duì)于大容積的柜體，應(yīng)盡量避免氣密設(shè)計(jì)，應(yīng)設(shè)置合適的通風(fēng)孔，避免由于溫度變化而形成濕氣產(chǎn)生積水；柜體棱角應(yīng)進(jìn)行倒圓角處理，避免尖銳處表面涂層易遭破壞；對(duì)于不可避免的縫隙結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用密封膠等進(jìn)行密封處理。

3.2.2 表面處理

機(jī)柜柜體的材料選用較為多樣，對(duì)于不同材料，依據(jù)不同的環(huán)境條件變化，應(yīng)采用不同的方式進(jìn)行表面處理，以達(dá)到防腐蝕的目的。

1）普通鋼材Q235一般可選用直接噴涂三防漆、電鍍鋅+三防漆涂覆、噴細(xì)砂+三防漆涂覆等三種方式提高耐腐蝕性。

2）不銹鋼自身具有較好的耐腐蝕性，酸洗鈍化、噴砂+三防漆涂覆這兩種表面處理方式可對(duì)其環(huán)境適應(yīng)性進(jìn)一步強(qiáng)化。

3）紫銅、青銅一般可直接使用，銅合金的表面處理方式一般有鍍金、鍍銀、鍍錫、鍍鎳等。鋁合金可采用陽(yáng)極氧化+三防漆涂覆、化學(xué)氧化+三防漆涂覆等方式進(jìn)行表面處理。

4 總結(jié)

綜上所述，針對(duì)內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)件的三防要求，我們應(yīng)從材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和表面處理三方面出發(fā)，但是內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)件不僅僅只由底盤、油箱、機(jī)柜這三個(gè)部分組成，更多的細(xì)節(jié)以及如何在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)一步控制，是設(shè)計(jì)、工作人員需要不斷努力完善的方向和目標(biāo)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]GJB5785-2006 軍用內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組通用規(guī)范[S].

[責(zé)任編輯：楊玉潔]