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移动电站静音箱外罩、框架结构及电缆绞盘方案 |
摘要：移动电站主要由拖车底盘、车厢、柴油发电机组、DC28V直流电源（部分机型可配置）组成。柴油发电机组及电控系统、水箱、油箱等设备都安装在挂车底盘之上并置于车厢内，结构综合考虑设备布局，做到在不影响发电机组散热的情况下，底盘和车厢高度、长度完美优化。拖车底盘可特殊设计，也可利用现有汽车底盘做优化设计，安装车厢之后，使设备满足运输与使用过程中的各种特殊工况。康明斯公司在此基础上设计了一种柴油发电机组专用的内装式电动电缆绞盘，只要接通电源，就能使电动电缆绞盘转动，并可外接100m无线遥控操作，完成电缆的收放工作。
一、移动电站框架结构和特点
1、外罩结构
静音箱采用高强度整体框架结构，表面热镀锌处理，可满足高湿和盐雾环境使用。静音箱内敷设耐热阻燃隔音泡沫海绵，可起隔热隔音作用。静音箱两侧的电缆槽采用可拆卸式结构，满足装箱运输需要。静音箱设计有以下特点：
（1）静音箱四角立柱采用高强度工程塑料镶边包角，防撞且美观。
（2）控制屏透视窗外加装遮阳板保护，防止控制器受阳光直射，提高了整体防护功能。
（3）静音箱侧开门中间采用无立柱设计，侧门打开后完全无遮挡，便于操作人员进行发电机组的维修保养。
（4）静音箱内壁铺设优质阻燃耐热吸音海绵，附着力强，外加圆形螺帽压紧，有较好的隔热、隔音效果。操作工艺简单，内部简洁美观。
（5）静音箱进风结构具有防鼠、防雨和降噪的功能。进风口网格板采用高强度工程塑料制造，模块化、标准化设计，安装简单，高效。
（6）采用全新开发的重型钢制铰链，保证门板牢靠连接，不易变形。铰链紧固螺栓拆卸位于厢内，具备防盗设计功能。加装防撞胶粒，防止开门时门板碰到机厢。
（7）全新定制的双保险门锁，造型美观，内安装设计，安全防盗。静音箱门锁钥匙实现通用。
2、挂车电站特点
挂车底盘采用低重心结构，双桥承重，第五轮转向，前轮机械制动装置，拖拽式，当拖曳杆抬起时制动，轮胎减震。挂车底盘的设计特点如下：
（1）地面电源挂车在路况较好使用，挂车底盘离地高度可以设计的较低。基于这种应用场景，挂车底盘采用低重心设计，底盘最低处离地高度为150mm左右，结合底盘的承载重量，配套小轮径实心轮胎，双桥承重，前组轮子做成转向轮，实现第五轮转向，具有结构简单、紧凑，转弯半径小，运动轻便、灵活等优点。
（2）挂车制动采用前轮机械制动装置，制动板与拖曳杆之间实现联动，当拖曳杆抬高时，刹车板抱紧轮胎即可刹车，安全可靠。
（3）挂车的橡胶轮胎具有隔震功能，使挂车的结构大大简化，减少了故障点和维护成本。柴油发电机组整体外形如图1所示。
3、移动电源车特点
根据用户对柴油发电机组容量、性能的要求，选择外形美观、性能优良的厢式载货汽车，将具有高可靠稳定性和卓越使用性的康明斯电力技术有限公司地面柴油发电机组安装在标准车厢内，改造成具有高吸音效果、适合柴油发电机组运行的防音车厢内，组合成完美的车载电站，结构外形如图2所示。车载具有降噪效果好、防雨、防雪、防晒，移动方便、速度快捷、性能可靠等优点，良好的通风系统和防止热辐射措施确保发电机组始终工作在适宜的环境温度，电气性能指标优良可靠。良好的全天候使用性能，可最大限度地满足用户需要。产品的主要特点如下：
（1）车载电站的设计采用康明斯电力技术有限公司低噪声车载电站发明专利技术，专利号：ZL200910045687．X。
（2）整体车厢改装方式，使车载电站结构合理，外形美观。
（3）车箱为方形厢体，顶部平坦，顶盖两边前角安装有两盏示廓灯，尾部有转向灯、刹车灯、尾灯，车头可装警示灯。
（4）底盘结构：为标准载货汽车的二类底盘，厢体安装在汽车底盘的框架上。
（5）柴油发电机组通过一套高效减振装置安装在发电机组的公共底座上，能消除90％以上发电机组运行时产生的振动，确保柴油发电机组的平稳运行。
（6）箱体两侧开门，正对控制屏的位置开设观察窗，在适当位置装设紧急停机按钮，便于观察、操作。
（7）独特设计的保护功能使操作人员无需对发电机组进行专门的监控，使得运行更加简便安全。
（8）采用一体的机底燃油箱结构，充分利用空间，发电机组在满载情况下可连续运行8h。
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图1 挂车电站整体外形图 |
图2 移动电源车（柴油发电机组） |
二、移动电站电缆连接方案
电缆是移动发电机组中必不可少的重要部件，为了避免电缆杂乱放置，现有技术中一般是将电缆有序的缠绕在绞盘上，而目前的电缆绞盘有两种形式，一种是需要人工缠绕的绞盘，这种人工缠绕方式操作繁琐复杂，费时费力，一个人很难操作；另一类是电动绞盘，而电动绞盘的则受电源制约，如果一时间发动不了，或者电源不足，浪费时间，会影响电缆的有序缠绕，从而影响发动机的正常运行。方案示意图如图3所示，电动绞盘电路接线如图4所示。
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图3 移动电站的电缆绞盘方案 |
图4 移动柴油发电机组及绞盘电路接线图 |
1．结构方案
如图5所示为电动电缆绞盘纵剖面构造图，外形如图6所示。移动发电机组用电缆绞盘，可以手摇方式或者电动方式实现电缆的有序缠绕，且可以实现手摇方式和电动方式的相互转换，提高了设备适用性。
该装置包括机架、滚筒、传动轴、轴承，所述的滚轮分为外滚筒和内滚筒，内滚筒安装在外滚筒内部并连接有法兰盘，法兰盘上安装有电磁离合装置，该电磁离合装置包括定盘、磁轭、转动盘、衔铁和轴套，内滚筒通过法兰盘固定有直流电机，传动轴上安装有联轴器，直流电机通过联轴器与电磁离合装置上的轴套相互连接。该发明的有益效果在于使用的是直流电机及电磁离合装置来进行供电及运行，可以节省能源，省时省力，无需开启电机或者当电机发生故障的时候，都能轻松的实现电缆收放作用，同时还可以手动转动格盘，轻松实现手动收电缆功能。
电动机装在固定内筒里面，减速器的外壳固定在固定内筒右端面，电机轴插入减速器的偏心轴套驱动减速器运转，由减速器的输出机构通过动力输出轴11带动绕线滚筒7转动完成收、放电缆工作。夹铁橡胶套圈夹紧在电缆端盘5上，使手动盘车变得顺手。电缆端盘用螺栓紧固在绕线滚筒上。固定支承轴为中空结构，电动机的连接电缆通过此孔连接至接线盒。接线盒、固定支座、固定支承轴、固定内筒、电动机和减速器外壳为电动电缆绞盘固定不动的部分，减速器的输出机构与动力输出轴刚性连接，带动绕线滚筒在滚动支座和滚动轴承组成的支承机构中转动。减速器用油脂润滑，绕线滚筒两端盖和固定内筒的两端盖都开有通风窗，电动机的冷却风扇对电动机和减速器进行自然通风冷却，避免了电动机和减速器外传动可能引起的油液污染现象。
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图5 柴油发电车电动电缆绞盘纵剖面构造图 |
图6 移动发电机组用电缆绞盘外观图 |
2．技术方案
电动机装在绕线滚筒里面的固定内筒里，固定内筒通过固定支承轴、固定支座使其在电缆绞盘绕线滚筒里面保持固定不转，电动机的连接电缆也通过固定支承轴中空的孔接到接线盒。减速器采用先进的传动结构，具有结构简单，减速比大，传递扭矩大的优点，减速器的外壳固定在固定内筒右端面，电机轴插入减速器的偏心轴套驱动减速器运转，由输出机构通过动力输出轴带动电缆绞盘转动完成收放电缆工作。
内装式电动电缆绞盘的最大优点是把电动机和减速器装进电缆绞盘绕线滚筒里面，使整体结构简单、紧凑，同时使几个电缆绞盘并列工作变得容易布置。电缆绞盘可根据不同规格电缆收放的要求选用不用的变速比，可以达到最佳的工作效果。电动机和减速器在滚筒里面的冷却方式采用了自然风冷。避免了漏油污染电缆橡套的危险，电缆绞盘通过转换开关控制电机正、反转，操作十分简便。由于选用的减速机构没有自锁功能，当没电时也能手动进行电缆的收放作业。
总结：
随着国家建设与发展的需要，专用汽车已成为经济建设中的重要运输与作业装备，将有着良好的发展前景。近几年，由于我国电力、电信、移动、网通的加大建设与投入需要，
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