□ 毛開清 □ 方 飛 □ 楊明亮 □ 晏 根

華菱星馬汽車(集團(tuán))股份有限公司 重型專用車發(fā)動(dòng)機(jī)安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 安徽馬鞍山 243061

1 發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車概述

發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)中,需要進(jìn)行相應(yīng)的性能、耐久測(cè)試,以驗(yàn)證質(zhì)量是否可靠。目前,用于驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的快捷有效方法是通過試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試。為縮短開發(fā)周期,必須提高發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的利用率。其中,提高發(fā)動(dòng)機(jī)上下試驗(yàn)臺(tái)的效率,是最直觀的一種途徑。選用合適的發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車系統(tǒng),以滿足不同型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)上下試驗(yàn)臺(tái)裝配的要求。在預(yù)裝區(qū)域內(nèi),發(fā)動(dòng)機(jī)安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車的快換裝置,再利用對(duì)中裝置進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)中作業(yè),對(duì)中后通過安裝在大鐵底板上的壓緊裝置將快換小車固定牢固,連接傳動(dòng)軸即可進(jìn)行試驗(yàn)。

發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車是一種用于實(shí)驗(yàn)室的發(fā)動(dòng)機(jī)快速更換裝置,按功能可分為簡(jiǎn)易款和集成款。簡(jiǎn)易款僅能用于發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配和對(duì)中。集成款集成了中冷系統(tǒng)、冷卻液系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、對(duì)中系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、信號(hào)轉(zhuǎn)接系統(tǒng),特點(diǎn)是不占用對(duì)中平臺(tái)，可以直接在小車上對(duì)中;中冷、水冷，以及所有傳感器與發(fā)動(dòng)機(jī)的連接均可在實(shí)驗(yàn)室外預(yù)先完成調(diào)試,不需要占用測(cè)功機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間;所有油路、水路與實(shí)驗(yàn)室的連接均采用快插結(jié)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)快速更換。

目前,國(guó)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車已得到廣泛應(yīng)用,能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)裝配時(shí)的各種要求,根據(jù)用戶的不同要求也可以進(jìn)行定制。筆者所設(shè)計(jì)的壓緊裝置適用于集成款發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車,其總成如圖1所示[1-4]。

▲圖1 集成款發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車總成

2 壓緊裝置設(shè)計(jì)要求

為了驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)各系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否滿足運(yùn)行要求,必須進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)主機(jī)、系統(tǒng)承載能力和穩(wěn)定性試驗(yàn)。縮短發(fā)動(dòng)機(jī)上下試驗(yàn)臺(tái)的時(shí)間是縮短開發(fā)周期的最有效途徑。試驗(yàn)臺(tái)在設(shè)計(jì)初期應(yīng)充分考慮便于安裝、調(diào)整、檢查、更換發(fā)動(dòng)機(jī),保障發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)試試驗(yàn)。發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車進(jìn)入試驗(yàn)臺(tái)后,需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車進(jìn)行快速固定。筆者設(shè)計(jì)的快裝小車壓緊裝置可以快速將快裝小車壓緊固定及松開,進(jìn)而縮短發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車上下試驗(yàn)臺(tái)所需的時(shí)間,提高設(shè)備利用率。發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車與壓緊裝置模型如圖2所示。

▲圖2 發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車與壓緊裝置模型

3 壓緊裝置形式

目前用于發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車壓緊裝置的形式有多種,根據(jù)試驗(yàn)臺(tái)的不同,所選用的發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車壓緊裝置形式也有所不同,常見的有機(jī)械式、液壓加電控組合式等。液壓加電控組合式通過液壓系統(tǒng)和電控配合進(jìn)行壓緊,對(duì)于場(chǎng)地的要求較高,占用的面積大,投資成本相對(duì)較高。機(jī)械式通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車進(jìn)行整體固定實(shí)現(xiàn)壓緊,壓緊耗時(shí)費(fèi)力,嚴(yán)重影響試驗(yàn)臺(tái)的利用效率?；谏鲜龇治?筆者通過機(jī)械結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)壓緊裝置,達(dá)到壓緊發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車的目的[5-6]。

4 壓緊裝置結(jié)構(gòu)

發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車壓緊裝置是發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的關(guān)鍵部件,其設(shè)計(jì)合理與否直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)上下試驗(yàn)臺(tái)的效率。發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車壓緊裝置在制作加工前,首先進(jìn)行建模分析，其三維模型如圖3所示[7-10]。

發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車壓緊裝置主要由壓緊手柄、轉(zhuǎn)向節(jié)、壓緊臂、壓緊頭、底座等組成。使用前,將壓緊裝置固定于試驗(yàn)臺(tái)的鐵底板上,操作壓緊手柄,通過轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng),推動(dòng)壓緊臂前壓,壓緊頭壓住快裝小車本體,達(dá)到壓緊的目的。

5 壓緊裝置優(yōu)點(diǎn)

發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車壓緊裝置為非標(biāo)工件,為了實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)快速上下試驗(yàn)臺(tái)作業(yè),在壓緊裝置實(shí)施前期嘗試了多種壓緊方案,合理選擇和評(píng)估裝配過程的需求，為優(yōu)化、改進(jìn)、制作奠定了基礎(chǔ)。前期設(shè)計(jì)時(shí),采用在發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車上預(yù)留螺栓孔,制作帶孔連接板,通過螺栓固定對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車進(jìn)行固定壓緊的方式。這一壓緊方式在壓緊、松開時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,嚴(yán)重影響了試驗(yàn)臺(tái)的裝配效率,不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)快速裝配的需求,設(shè)計(jì)上存在一定缺陷。

▲圖3 壓緊裝置三維模型

最終定型的發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車壓緊裝置實(shí)物如圖4所示,具有如下優(yōu)點(diǎn):

(1) 通過四個(gè)固定在鐵底板上的發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車壓緊裝置,達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車快速壓緊、松開的目的,保證發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車上下試驗(yàn)臺(tái)的平穩(wěn)可靠;

(2) 發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車壓緊裝置加工制作簡(jiǎn)單,操作方便;

(3) 應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車壓緊裝置,降低了設(shè)備的故障率,提高了裝配效率,避免了液壓加電控組合式壓緊裝置占用場(chǎng)地大、壓緊不牢固、檢修煩瑣、投入成本高等問題。

▲圖4 壓緊裝置實(shí)物

6 壓緊裝置現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車壓緊裝置制作完成后,進(jìn)行了壓緊、松開試驗(yàn)。固定在鐵底板上的四個(gè)壓緊裝置通過推動(dòng)壓緊手柄對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車進(jìn)行壓緊固定,如圖5所示?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明壓緊裝置滿足發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車的壓緊要求,具備快速壓緊、操作簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)新穎等特點(diǎn),在操作性和實(shí)用性上實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的快速裝配。

▲圖5 壓緊裝置的應(yīng)用

7 結(jié)束語(yǔ)

筆者基于發(fā)動(dòng)機(jī)上下試驗(yàn)臺(tái)的現(xiàn)狀和存在的問題,設(shè)計(jì)了發(fā)動(dòng)機(jī)快裝小車壓緊裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低,通用性強(qiáng)。這一壓緊裝置與試驗(yàn)臺(tái)鐵底板配合使用,避免了其它壓緊裝置裝配復(fù)雜、效率低等問題,提高了發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的使用效率。雖然這一壓緊裝置屬于非標(biāo)工件,但是其結(jié)構(gòu)新穎,為行業(yè)內(nèi)提高發(fā)動(dòng)機(jī)快速裝配效率提供了參考。