一种可抽拉式移动电源的结构设计

一种可抽拉式移动电源的结构设计

【摘要】通过设计一可滑动式导轨实现箱式电源移出承载平台的检修和维护。滑轨通过专用滚动体可在固定架轨道上进行轴向方向的双向滑移，并在固定架轨道两端和中部设有限位块进行限位，防止滑轨轴向移出；同时在固定架轨道内侧安装有横向滚动体进行对滑轨的横向限位，以便对滑轨的横向定位。文章介绍了一种可双向伸缩滑移的箱体导轨，适用于当设备需要完全移出承载平台时的场所，可缩小系统的外形尺寸，扩大箱式设备的应用场所，同时提高产品的附加值。

【关键词】导轨；箱式设备；双向滑移

0 前言

箱式移动电源运用在我国多种行业领域，可在野外为用电设备提供高可靠性、高品质的交、直流电源。箱式电源由发电机组和静音外罩组成。发电机组通过柴油机高速运转带动发电机转子转动切割发电机定子线圈从而产生电动势，对外输出电源。

箱式电源一般安装在汽车底盘上，位于用电设备（一般为舱体）及车头之间，这样箱式电源自身的保养维护和检修就受到空间的限制。若考虑将箱体吊至地面再进行检修，则对行吊设备有较高要求。针对此种情况，文中介绍了可双向伸缩滑移的箱体导轨的研究，可解决当箱式电源前后两端无操作和维修空间尺寸情况下的检修和维护，尤其适用于当设备需要移出承载平台时的场所。

1 箱式移动电源的安装布局结构概述

箱式移动电源的安装布局见图1。

图1 箱式移动电源安装布局

1.汽车底盘；

2.用电设备舱；

3.车载平台；

4.箱式移动电源

箱式移动电源安装在用电设备舱与驾驶室之间，箱体靠近用电设备舱的一面，维修空间受到限制。滑动式导轨安装于箱体与运载平台之间，操作人员通过拆卸导轨移动架和固定架之间的定位螺栓，可将箱体抽拉出一段距离，从而对箱体内部的发电机组进行快速检修。

2 箱式移动电源结构概述

箱式移动电源的结构见图2。

1.轴承滚动体；

2.箱式电源；

3.导轨移动架；

4.导轨固定架；

5.运载平台

图2 箱式移动电源结构图

导轨由移动架、固定架、滚动体及限位结构组成。移动架通过减震器与箱体连接为一体，固定架安装固定在汽车底盘的平台上。移动架上安装多个轴承滚动体，能顺畅的在固定架内移动。固定架上设计有限位块，移动架上设计有定位销，当箱体移动一定距离后，固定架的限位块将定位销锁死，保证箱体移出后重心始终落在平台上，确保设备的安全性。

3 导轨移动架受力分析

图3 导轨移动架应力分析图

为提高箱式电源在滑动过程中的可靠性及安全性，设计中运用ANSYS软件对移动架在移动过程中的受力情况进行力学分析。发电机组及箱体的重量通过四个减震器作用于移动导轨上，计算出各减震器安装面所受载荷，得出数据后进行仿真分析。

根据某一实例数据：箱式电源总重600kg，导轨移动架为4mm钢板，机组工作时振动频率为100Hz，分析得出导轨最大应力值为81.3Mpa，小于钢板的屈服强度160Mpa。导轨最大变形量0.15mm，变形量在安全范围内。

箱体总长1200mm，轴向抽拉距离为500mm。箱式电源重心落在平台上且离平台边缘距离大于100 mm，属于安全范围内。

因此，导轨设计满足安全性设计原则。

图4 导轨移动架最大变形量分析图

4 结论

根据上述设计方案，我公司设计制造了12kW可移动式柴油发电机组，在与系统单位用电设备的联调试验过程中，发电机组可维修性指标良好。在满足性能的前提下，实现了结构可靠、机动性好，维修方便，及噪声低等指标，特别适用于抢险应急供电或偏远地区施工、作业供电。

【参考文献】

[1]关朝亮，戴一凡.基于直线电机驱动的空气静压导轨动静态倾覆特性研究[J].机械科学与技术，2010.

[2]谢沛霖，陈列，段向阳.一种典型的静压轴承动态特性分析[J].中国机械工程，2005，16（19）：1712-171。