柴油機發電機組專用可移動式電動平車的設計

巨興文 馮 波

（南車戚墅堰機車有限公司，江蘇 常州 213011）

0 概述

柴油機發電機組是內燃發電機組的一種，以柴油機作為動力，驅動同步交流發電機發電的電源設備。柴油發電機組是目前世界上應用非常廣泛的發電設備，主要用作電信、國防、醫院、學校、工礦企業及等的應急備用電源；移動通信、戰地及野外作業、車輛及船舶等特殊領域的獨立電源；大電網不能輸送到的地區或不適合建立火電廠的地區的生產與生活所需的獨立供電電源等。隨著科技的不斷進步，一些新技術和新成果的應用，柴油發電機組逐步的向自動化、智能化、低排放和低噪音的方向發展，以滿足現代社會對柴油發電機組越來越高的要求。

1 問題的提出

本單位生產的柴油機發電機組是以16V280型柴油機作為動力源，驅動同步交流發電機發電。主要部件有16V280型柴油機、交流同步發電機、控制箱、聯軸節、公共底架、輔助系統、燃油系統、機油系統、水系統等。

現有柴油機發電機組的公共底架結構簡圖如圖1所示。此種設計結構為不可移動的部件，僅僅起到支撐作用。當機組調試需要移動位置時，必須由吊車配合，操作繁瑣。若機組在臺位內調試需要移動位置時，臺位并沒有足夠的空間，吊車無法進入，給生產造成瓶頸。為了方便機組的調運及調試，特設計柴油機發電機組專用可移動式電動平車。

圖1 公共底架

2 柴油機發電機組用平車的設計

圖2 柴油機發電機組專用可移動式電動平車

柴油機發電機組用電動平車由車體架、走形機構、頂升機構、固定裝置及動力機構等五部分組成，如圖2所示。

柴油機發電機組在加裝本平車后，當機組運行或調試需要移動位置時，無需吊車吊運，加裝動力機構后走形方便，可以實現機組的自由移動。機組工作之前，通過液壓站控制，先將各油缸活塞桿伸出，頂起整個機組，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。這樣保證了機組工作時各部件運行平穩，基本消除振動。

2.1 車體架的設計

柴油機發電機組專用可移動式平車車體架結構簡圖如圖3所示。車體架是平車的骨架，通過縱梁和橫梁承受著裝在其上整個機組的重量及自重，用時也承受著輪子的反力。為了滿足柴油發電機組各部件能夠正常工作，車體架必須具有足夠的強度和剛度，同時上部安裝面還需有較高的幾何精度。為此，車體架采用具有強度高、剛性好、重量較輕的箱式結構。通過受力分析及計算，此車體架需要焊接兩條大梁，兩條端梁及四條中間梁，且為保證強度，各梁均需采用箱式結構。在車體架上部，將柴油機、發電機及聯軸節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，且保證柴油機和發電機安裝以后中心嚴格等高。

圖3 平車車體架

2.2 走形機構的設計

圖4 走形機構

2.3 頂升機構的設計

頂升機構由液壓站及油缸等組成，其原理如圖5所示。為了控制及移動方便，變量泵，控制閥，油箱等固定在件號1移動液壓平臺上。油缸安裝在車體架底部。當油缸需要工作時，可移動液壓平臺控制各油缸單動或同時啟動。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。當機組運行時，油缸活塞桿伸出，確保車輪完全懸空，避免機組工作時機體晃動，考慮到機組的整體重量選用Enerpac品牌RCH-206型中空柱塞油缸。具體參數如表1所示。

圖5 液壓原理圖

2.4 固定裝置的設計

車體架兩端焊接四只支撐角，在臺位內的相應位置預先做好安裝孔。機組運行到位需要啟動工作時，將固定用長螺栓通過支撐角鎖緊在安裝孔處，避免機組工作時震動過大。

表1 油缸參數

2.5 動力機構的設計

電動平車采用蓄電池組作為動力源，由免維護的鉛酸蓄電池組提供直流48V電源。通過直流調速器控制永磁無刷直流電機帶動整個設備運行。電機選用BS5.5-1000/96永磁無刷直流電機，功率5.5kW，額定轉速1000rpm，額定轉矩52.5 N.m，工作電壓DC48V。應用永磁直流無刷電機驅動使得整個平車在牽引過程中具有性能穩定，調速平穩，動態響應快等特點。并具有斷電抱閘，帶電停車鎖定功能，啟動和制動平穩。平車上設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、過載、蓄電池過充過放保護，確保平車在運行過程中安全行駛。

3 結語

柴油機發電機組專用可移動式電動平車設計合理、工作可靠、操作簡便，省去吊車的麻煩，加裝動力機構后可以實現機組的自由移動，方便調試，具有廣闊的市場前景和很高的推廣應用價值。