周 晶，陳 勇，李 文，李西德

（四川化工職業(yè)技術學院，四川瀘州 646300）

0 引言

設備的維護保養(yǎng)及檢修是設備工作人員的日常工作，足夠的工作空間有利于降低工作的難度和強度，從而提高工作效率。但由于受多種條件限制，有時不得不將設備安裝于狹小的空間內，尤其是車載移動設備，安裝于狹小空間的現(xiàn)象尤為突出。當進行設備進行維護和檢修等作業(yè)時，操作者必須進入受限空間作業(yè)，工作難度較大，同時存在安全隱患[1]，不利于相關設備的檢修。以某型飛機除冰車發(fā)動機的安裝為例，設計一種可將發(fā)動機外移的結構裝置，并通過試制驗證方案的可行性。

1 傳統(tǒng)安裝方式存在的問題

飛機除冰車是在寒冷地區(qū)保障飛機運行安全的車輛，主要功能是圍繞駐停的飛機，利用車載除冰設備將除冰防冰液噴灑在機身表面，從而達到飛行前清除機身冰雪凝結物的目的，保證飛機的運行安全（圖1）[2]。該種車輛通常配有兩臺發(fā)動機，分別作為車輛行走和車載除冰設備的動力源。為保證較大的除冰防冰液箱體尺寸，通常將一臺發(fā)動機布置在底架側方（圖2）[3]。

圖1 飛機除冰車

圖2 除冰車第二發(fā)動機安裝位置

目前，安裝于車架側方發(fā)動機多采用固定連接，將發(fā)動機固定于發(fā)動機艙內，該安裝方式存在以下缺陷：發(fā)動機進行維護保養(yǎng)作業(yè)時，由于受空間限制，操作困難、勞動強度較大；發(fā)動機故障檢測時，車架內側面發(fā)動機檢修困難，且不易提供充足的照明條件，存在安全隱患；發(fā)動機實施大修時，不易直接使用吊裝工具進行拆裝，發(fā)動機拆裝難度大[4]。

2 移動式設備支架的方案設計

參考汽車起重機支腿伸縮原理，將固定式發(fā)動機支架改進設計為移動式安裝支架，當發(fā)動機維護保養(yǎng)和檢修時，將發(fā)動機整體移動到機艙外。改進后的發(fā)動機安裝支架，主要由運動部件、固定部件、安裝部件和動力部件組成（圖3）。

圖3 移動式安裝支架結構

固定部件安裝于車架側方，采用懸臂梁結構型式，主要用于支撐發(fā)動機。運動部件安裝于固定部件的底部筒體內，并可在外力作用下與固定部件形成相對運動[5]，產(chǎn)生相對位移，主要用于發(fā)動機檢修等工況時，將發(fā)動機外移到機艙外并承受部分負荷，起到運載發(fā)動機和外移支撐作用。動力部件主要用于向移動支架提供動力，使運動部件在固定部件的底部筒體內相對運動，降低發(fā)動機整體外移的工作強度。安裝部件是發(fā)動機與運動部件和固定部件之間的連接件，主要用于在發(fā)動機正常工作時，將運動部件和固定部件鎖定，形成固定連接支架，避免相對運動；在發(fā)動機需外移時，可帶動發(fā)動機整體移動到機艙蓋外側。

2.1 固定部件設計

固定部件的結構強度和剛度根據(jù)發(fā)動機總成重量和工作要求確定。

固定部件由左右固定支架、連接桿和固定支耳組成（圖4）。固定支架下部設計為筒體結構，用于安裝運動部件。連接桿主要用于固定連接左右固定支架，確保左右筒體支架平行和整體剛度。左右固定支架的前端和后端設計有固定支耳固定連接于筒體支架，安裝部件及運動部件上的連接板通過螺栓可與支耳實施固定連接。

圖4 固定部件結構

2.2 運動部件設計

運動部件主要通過與固定部件的配合發(fā)揮作用。當發(fā)動機正常工作時能可靠固定連接，當設備需要檢修時，在外力作用下，能將發(fā)動機移動到機艙外的開闊空間（圖5）。

圖5 運動部件結構

運動桿裝配于固定支架下方的筒體內，左右運動桿通過前后兩個連接桿構成可拆卸式矩形結構件，確保設備外移時左右運動桿能同步運動。當連接桿受外力驅動時，帶動左右運動桿同時伸出或縮回。內滑動支架安裝于固定支架下方的筒體上平面，通過螺栓實現(xiàn)與固定支架的內側固定支耳的連接，當設備外移時，松開連接螺栓，設備重力在作用下，內滑動支架始終與固定支架筒體上平面接觸，由發(fā)動機帶動滑動支架在固定筒體上平面移動。外滑動支架與運動桿處于固定連接狀態(tài)，并可通過螺栓實現(xiàn)與固定支架中的外側固定支耳的連接，當設備外移時，松開與外側支耳的連接螺栓，由運動桿帶動外滑動支架向外移動。內滑動支架和外滑動支架同時與發(fā)動機本體連接，當運動桿與固定支架發(fā)生相對位移時，由于運動桿和外滑動支架固定連接，將帶動發(fā)動機移動，內滑動支架將在固定支架筒體上平面滑動。

2.3 動力部件設計

動力部件用于為設備支架的外移和回縮提供動力，主要由油泵、電磁換向閥、伸縮油缸及溢流閥等部分組成（圖6）。

圖6 液壓原理

當發(fā)動機出現(xiàn)故障需要檢修時，發(fā)動機不再能為移動部件提供驅動動力，故方案中液壓油泵采用電動油泵，利用整機電源驅動油泵工作，為伸縮油缸的伸出與縮回提供動力。電磁換向閥為伸縮油缸油路選擇閥，當電磁換向閥得電時，電動油泵的動力油液經(jīng)換向閥后進入伸縮油缸無桿腔，油缸伸出；當電磁換向閥失電時，動力油液經(jīng)換向閥后進入油缸有桿腔內，油缸縮回。伸縮油缸的活塞桿端和缸筒端，分別連接于固定部件和運動部件的連接桿，油缸伸出時運動部件與固定部件發(fā)生相對位移，并帶動發(fā)動機向外移除；同理，油缸回縮時可帶動發(fā)動機重新進入機艙內。

3 試制與應用

為解決飛機除冰車車架側方發(fā)動機在維護保養(yǎng)和檢修時，由于受限空間作業(yè)等原因造成的困難，按照車輛相關布置參數(shù)結合本方案進行開發(fā)設計，通過技術設計、部件和整機裝配、功能測試等新產(chǎn)品部件試制環(huán)節(jié)，驗證了本設計方案能滿足車架側方發(fā)動機的安裝及使用要求，有效地將發(fā)動機移至發(fā)動機艙蓋外側，解決了作業(yè)空間受限的難題，降低了產(chǎn)品后期保養(yǎng)維護及檢修等工作難度及勞動強度。

本文設計的移動式設備支架通過小批量試制并投放市場，得到用戶的好評，取得較好的使用效果。樣機的試制裝配如圖7所示。

圖7 樣機試制

4 結束語

移動式設備支架能將受限空間內的設備有效地移至設備箱蓋外，解決了受限空間內的設備在維修作業(yè)時存在的勞動強度大、效率低等問題，具有易生產(chǎn)、使用方便等特點。通過在飛機除冰車上的實際應用，驗證本設計方案能滿足用戶使用要求，具有較大的推廣價值，可為類似受限空間內設備的安裝設計提供技術參考。本產(chǎn)品已獲得國家實用新型專利（ZL2020206441780）。