巨興文 馮 波

（南車戚墅堰機(jī)車有限公司，江蘇 常州 213011）

0 概述

柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組是內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的一種，以柴油機(jī)作為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)同步交流發(fā)電機(jī)發(fā)電的電源設(shè)備。柴油發(fā)電機(jī)組是目前世界上應(yīng)用非常廣泛的發(fā)電設(shè)備，主要用作電信、國(guó)防、醫(yī)院、學(xué)校、工礦企業(yè)及等的應(yīng)急備用電源；移動(dòng)通信、戰(zhàn)地及野外作業(yè)、車輛及船舶等特殊領(lǐng)域的獨(dú)立電源；大電網(wǎng)不能輸送到的地區(qū)或不適合建立火電廠的地區(qū)的生產(chǎn)與生活所需的獨(dú)立供電電源等。隨著科技的不斷進(jìn)步，一些新技術(shù)和新成果的應(yīng)用，柴油發(fā)電機(jī)組逐步的向自動(dòng)化、智能化、低排放和低噪音的方向發(fā)展，以滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組越來(lái)越高的要求。

1 問(wèn)題的提出

本單位生產(chǎn)的柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組是以16V280型柴油機(jī)作為動(dòng)力源，驅(qū)動(dòng)同步交流發(fā)電機(jī)發(fā)電。主要部件有16V280型柴油機(jī)、交流同步發(fā)電機(jī)、控制箱、聯(lián)軸節(jié)、公共底架、輔助系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、機(jī)油系統(tǒng)、水系統(tǒng)等。

現(xiàn)有柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組的公共底架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示。此種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為不可移動(dòng)的部件，僅僅起到支撐作用。當(dāng)機(jī)組調(diào)試需要移動(dòng)位置時(shí)，必須由吊車配合，操作繁瑣。若機(jī)組在臺(tái)位內(nèi)調(diào)試需要移動(dòng)位置時(shí)，臺(tái)位并沒(méi)有足夠的空間，吊車無(wú)法進(jìn)入，給生產(chǎn)造成瓶頸。為了方便機(jī)組的調(diào)運(yùn)及調(diào)試，特設(shè)計(jì)柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組專用可移動(dòng)式電動(dòng)平車。

圖1 公共底架

2 柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組用平車的設(shè)計(jì)

圖2 柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組專用可移動(dòng)式電動(dòng)平車

柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組用電動(dòng)平車由車體架、走形機(jī)構(gòu)、頂升機(jī)構(gòu)、固定裝置及動(dòng)力機(jī)構(gòu)等五部分組成，如圖2所示。

柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組在加裝本平車后，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行或調(diào)試需要移動(dòng)位置時(shí)，無(wú)需吊車吊運(yùn)，加裝動(dòng)力機(jī)構(gòu)后走形方便，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組的自由移動(dòng)。機(jī)組工作之前，通過(guò)液壓站控制，先將各油缸活塞桿伸出，頂起整個(gè)機(jī)組，使平車車輪懸空，將緩沖墊放置在車體架下部的支撐腳處，然后將車體架兩端的固定用螺母鎖緊。這樣保證了機(jī)組工作時(shí)各部件運(yùn)行平穩(wěn)，基本消除振動(dòng)。

2.1 車體架的設(shè)計(jì)

柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組專用可移動(dòng)式平車車體架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖3所示。車體架是平車的骨架，通過(guò)縱梁和橫梁承受著裝在其上整個(gè)機(jī)組的重量及自重，用時(shí)也承受著輪子的反力。為了滿足柴油發(fā)電機(jī)組各部件能夠正常工作，車體架必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)上部安裝面還需有較高的幾何精度。為此，車體架采用具有強(qiáng)度高、剛性好、重量較輕的箱式結(jié)構(gòu)。通過(guò)受力分析及計(jì)算，此車體架需要焊接兩條大梁，兩條端梁及四條中間梁，且為保證強(qiáng)度，各梁均需采用箱式結(jié)構(gòu)。在車體架上部，將柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)及聯(lián)軸節(jié)的安裝座一并焊接在各箱型梁上。各安裝座須有較高的平面度，且保證柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)安裝以后中心嚴(yán)格等高。

圖3 平車車體架

2.2 走形機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

圖4 走形機(jī)構(gòu)

2.3 頂升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

頂升機(jī)構(gòu)由液壓站及油缸等組成，其原理如圖5所示。為了控制及移動(dòng)方便，變量泵，控制閥，油箱等固定在件號(hào)1移動(dòng)液壓平臺(tái)上。油缸安裝在車體架底部。當(dāng)油缸需要工作時(shí)，可移動(dòng)液壓平臺(tái)控制各油缸單動(dòng)或同時(shí)啟動(dòng)。需要注意的是，油缸行程必須大于使車輪懸空需要的最小高度。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，油缸活塞桿伸出，確保車輪完全懸空，避免機(jī)組工作時(shí)機(jī)體晃動(dòng)，考慮到機(jī)組的整體重量選用Enerpac品牌RCH-206型中空柱塞油缸。具體參數(shù)如表1所示。

圖5 液壓原理圖

2.4 固定裝置的設(shè)計(jì)

車體架兩端焊接四只支撐角，在臺(tái)位內(nèi)的相應(yīng)位置預(yù)先做好安裝孔。機(jī)組運(yùn)行到位需要啟動(dòng)工作時(shí)，將固定用長(zhǎng)螺栓通過(guò)支撐角鎖緊在安裝孔處，避免機(jī)組工作時(shí)震動(dòng)過(guò)大。

表1 油缸參數(shù)

2.5 動(dòng)力機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

電動(dòng)平車采用蓄電池組作為動(dòng)力源，由免維護(hù)的鉛酸蓄電池組提供直流48V電源。通過(guò)直流調(diào)速器控制永磁無(wú)刷直流電機(jī)帶動(dòng)整個(gè)設(shè)備運(yùn)行。電機(jī)選用BS5.5-1000/96永磁無(wú)刷直流電機(jī)，功率5.5kW，額定轉(zhuǎn)速1000rpm，額定轉(zhuǎn)矩52.5 N.m，工作電壓DC48V。應(yīng)用永磁直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)使得整個(gè)平車在牽引過(guò)程中具有性能穩(wěn)定，調(diào)速平穩(wěn)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等特點(diǎn)。并具有斷電抱閘，帶電停車鎖定功能，啟動(dòng)和制動(dòng)平穩(wěn)。平車上設(shè)置蓄電池電量顯示表、充電器插座、就地控制盒。此外平車電控部分具有電壓、電流、超速、過(guò)載、蓄電池過(guò)充過(guò)放保護(hù)，確保平車在運(yùn)行過(guò)程中安全行駛。

3 結(jié)語(yǔ)

柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組專用可移動(dòng)式電動(dòng)平車設(shè)計(jì)合理、工作可靠、操作簡(jiǎn)便，省去吊車的麻煩，加裝動(dòng)力機(jī)構(gòu)后可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組的自由移動(dòng)，方便調(diào)試，具有廣闊的市場(chǎng)前景和很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。