淺析百葉窗關(guān)閉機試驗臺設(shè)計及應(yīng)用

劉姝，于桂紅，陳旭

（撫東機械廠，遼寧 撫順 113004）

隨著科技水平的發(fā)展，現(xiàn)代化作戰(zhàn)中對裝備防核、生物、化學(xué)武器的要求不斷提高，如何快速而穩(wěn)定的將作戰(zhàn)裝備防護起來在實戰(zhàn)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。進(jìn)排氣百葉窗是油、水散熱器及中冷器冷卻空氣的進(jìn)氣和排氣通道，能防止外界異物的進(jìn)入。進(jìn)排氣百葉窗具有自動和手動關(guān)閉或開啟的功能，發(fā)生爆炸、火災(zāi)等意外情況時可實現(xiàn)能自動關(guān)閉。百葉窗關(guān)閉機主要用于帶動百葉窗連桿機構(gòu)運動，使百葉窗自動開啟或關(guān)閉。

1 百葉窗關(guān)閉機結(jié)構(gòu)及原理

防御系統(tǒng)是某式裝甲車輛的關(guān)鍵組成部分，百葉窗關(guān)閉機是防御系統(tǒng)重要的組成部件之一，與整車密封結(jié)構(gòu)配合，能都保證裝甲車輛對核、生、化武器的防護能力，使車輛整體具有較好的綜合保護能力。

1.1 百葉窗關(guān)閉機結(jié)構(gòu)

百葉窗關(guān)閉機主要由兩部分組成，機械部分和電控部分。主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 百葉窗關(guān)閉機

百葉窗關(guān)閉機電控部分由缸蓋、缸體、微動開關(guān)、電磁鐵、殼體組成，機械部分由彈簧、活塞桿、螺桿等組成。

缸蓋、活塞桿上具有密封溝槽，以保證關(guān)閉機具備可靠的密封性；缸體上具有高壓空氣進(jìn)氣口，為關(guān)閉機工作提供動力；微動開關(guān)為常閉觸點，接觸銷應(yīng)運動靈活，壓下或彈開時應(yīng)能使微動開關(guān)閉合或斷開（如圖2）；電磁鐵的閉鎖銷軸行程為3mm，用來固定活塞桿（如圖2）；殼體上具有五角接線插座，用來傳遞信號和接通電源。

圖2 關(guān)閉機內(nèi)部電氣部件

活塞桿將缸體內(nèi)部分隔成兩個工作室；缸蓋與缸體之間，殼體與缸體之間均裝有密封墊；電磁鐵與缸體之間裝有調(diào)整墊；安裝彈簧前，裝配擋板及調(diào)整墊。

在裝配過程中，應(yīng)注意不允許有金屬屑贓物掉入缸體內(nèi)，允許增減調(diào)整墊來保證安裝尺寸。

百葉窗關(guān)閉有兩種狀態(tài)，圖1所示為關(guān)閉機工作狀態(tài)，圖3所示為百葉窗關(guān)閉機原始狀態(tài)。

圖3 百葉窗關(guān)閉機原始狀態(tài)

1.2 百葉窗關(guān)閉機電氣原理

百葉窗關(guān)閉是由電氣聯(lián)動，以實現(xiàn)百葉窗的自動開啟和關(guān)閉動作，關(guān)閉機接線圖如圖4所示。

圖4 關(guān)閉機接線圖

百葉窗關(guān)閉機具備五角接線行插座，其中1、2角用來傳遞電信號，實現(xiàn)電磁鐵工作。當(dāng)關(guān)閉機處于缸體左端初始位置時，微動開關(guān)處于常閉狀態(tài)，1、2角斷路，電磁鐵不工作；當(dāng)關(guān)閉機處于工作所示位置時，微動開關(guān)處于斷開狀態(tài)，1、2角接通，電磁鐵吸合。

1.3 百葉窗關(guān)閉機工作狀態(tài)

當(dāng)活塞桿位于缸體左端時，高壓空氣由空氣管進(jìn)入百葉窗關(guān)閉機缸體Ⅰ工作室內(nèi)，推動活塞桿向前運動伸出，活塞桿被電磁鐵的閉鎖銷卡住。當(dāng)活塞處于圖1所示位置時，電氣聯(lián)動，電磁鐵閉鎖銷閉鎖，百葉窗關(guān)閉機缸體Ⅱ工作室內(nèi)在彈簧力作用下，使活塞桿向后移動，回到活塞初始位置（活塞桿位于缸體左側(cè)）。

2 百葉窗關(guān)閉機試驗臺

2.1 百葉窗關(guān)閉機試驗臺功用

檢測百葉窗關(guān)閉機性能指標(biāo)，輔助排除百葉窗關(guān)閉機故障。

2.2 百葉窗關(guān)閉機性能指標(biāo)

工作壓力≤7MPa；動作時間＜100ms；活塞工作行程＞40mm。

2.3 設(shè)計方案

（1）工作原理圖如圖5所示。

圖5 工作原理圖

（2）主要結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 結(jié)構(gòu)簡圖

（3）主要配置。該試驗臺主要由工作壓力為20MPa空氣泵、固定關(guān)閉機臺架、控制氣電閥、微動開關(guān)、電磁鐵、位移傳感器的PLC系統(tǒng)、減壓閥、氣壓傳感器、激光位移傳感器、顯示屏、控制臺等組成，外形圖如圖7所示。該設(shè)備主要模仿實車工況操作，添加檢測設(shè)備，氣壓表、位移傳感器等部件，檢測關(guān)閉機反饋時間及拉桿移動位移，確定數(shù)據(jù)是否符合技術(shù)要求。除此之外，還可以檢測關(guān)閉機工作是否穩(wěn)定。

圖7 百葉窗關(guān)閉機試驗臺

2.4 工作原理

（1）接通高壓空氣調(diào)整其至7MPa；按下控制臺上的啟動按鈕，為百葉窗電磁鐵供電，使百葉窗關(guān)閉機活塞桿開始動作，同時，計數(shù)器開始計數(shù)，當(dāng)活塞桿位移達(dá)到40mm時，激光位移傳感器將電信號傳遞至計數(shù)器，計時器停止工作，此時，計數(shù)器顯示數(shù)值即為反映時間。按下清零鍵重復(fù)上述動作三次，如反映時間均小于100ms，即為合格。（2）將空氣泵用管路與減壓閥相連，再連接關(guān)閉機進(jìn)氣口。（3）在活塞桿端部安裝激光位移傳感器并連接至PLC控制系統(tǒng)及顯示臺上，同時，連接控制氣電閥、微動開關(guān)、電磁鐵的控制電路至顯示臺及控制臺。（4）試驗臺帶有高壓空氣泵，可以自身提供穩(wěn)定氣源，不受外界環(huán)境干擾。（5）控制閥采用24V電源，操作更安全方便，可靠。（6）百葉窗關(guān)閉機活塞桿與缸體之間設(shè)置有位置傳感器，可測試百葉窗關(guān)閉機的活塞行程。（7）利用電磁控制閥控制百葉窗關(guān)閉機的進(jìn)氣與排氣，可測試百葉窗關(guān)閉機的快速靈敏性。（8）氣泵啟動后，輸出壓縮空氣過濾后經(jīng)電磁控制閥為百葉窗關(guān)閉機提供壓縮空氣，進(jìn)氣路設(shè)有減壓閥，調(diào)整減壓閥的輸出壓力可分別設(shè)定百葉窗關(guān)閉機的試驗壓力。

3 百葉窗關(guān)閉機常見故障及排除

近年來，工廠所承擔(dān)的某式裝甲車輛大修車中，有多臺百葉窗關(guān)閉機在進(jìn)行試驗時無法滿足技術(shù)要求，為了便于排除百葉窗關(guān)閉機常見的故障，對其進(jìn)行分解、修復(fù)、裝配、試驗、分析。百葉窗關(guān)閉機試驗過程如述：將百葉窗關(guān)閉機放在實驗臺卡具上卡緊，同時，接好殼體上的電路插頭及缸體上的氣路接頭，打開氣源閥門，啟動開關(guān)按鈕，使活塞桿伸出；再次啟動開關(guān)按鈕，活塞桿回位，并將活塞桿伸出與解脫三次分別檢查百葉窗關(guān)閉機五角插座的兩種狀態(tài)。常見故障如下。

3.1 百葉窗關(guān)閉機活塞桿不伸出

正常工作時，百葉窗關(guān)閉機活塞桿仍伸出并定位；若不伸出時，則將關(guān)閉機分解開，檢查彈簧部位的調(diào)整墊，是否因調(diào)整墊過多，而導(dǎo)致試驗臺氣壓無法推動活塞桿；檢驗活塞桿和缸體的外觀、配合尺寸及圓柱度，若有與圖紙要求不符項，進(jìn)行修理，無法修理時則更換。

3.2 百葉窗關(guān)閉機活塞桿伸出后無法固定

正常工作時，百葉窗關(guān)閉機活塞桿伸出后，電磁鐵閉鎖銷伸出，卡住活塞桿，若活塞桿無法固定,則：檢查電磁鐵是否工作；檢查電磁鐵與缸體之間的調(diào)整墊數(shù)量，因電磁鐵閉鎖銷軸行程為3mm，防止調(diào)整墊數(shù)量過多導(dǎo)致電磁鐵閉鎖銷伸出后無法將活塞桿卡住。

3.3 百葉窗關(guān)閉機活塞桿不回位

百葉窗關(guān)閉機活塞伸出并定位，試驗臺發(fā)送回位信號時，關(guān)閉機活塞不回位，則：檢查電磁鐵與缸體之間的調(diào)整墊數(shù)量，防止調(diào)整墊數(shù)量過少導(dǎo)致電磁鐵閉鎖時，電磁鐵閉鎖銷仍處于缸體內(nèi)，活塞工作外徑被閉鎖銷卡住；電磁鐵損壞，不工作，導(dǎo)致在啟動開關(guān)按鈕時，電磁鐵不閉鎖；檢查微動開關(guān)，若微動開關(guān)狀態(tài)與技術(shù)要求不統(tǒng)一，導(dǎo)致通電后傳遞的電信號不準(zhǔn)確，電磁鐵不工作。

4 結(jié)語

本試驗設(shè)備根據(jù)工廠現(xiàn)場生產(chǎn)情況需要設(shè)計生產(chǎn)而成，因時間倉促，考慮還有所欠佳，缺少數(shù)據(jù)記錄、查詢、追溯等輔助功能。通過對百葉窗關(guān)閉機在試驗臺上出現(xiàn)問題的解決，為此類產(chǎn)品的修理積累了大量的實際經(jīng)驗，形成了較為完整的工藝流程，當(dāng)關(guān)閉機出現(xiàn)常見故障時，找準(zhǔn)問題所在，快速排查故障，對今后工廠大修的生產(chǎn)具有重要的意義。