移動式大型可展開裝備的關鍵結構設計及其產業(yè)化
2013年02月01日13:29
由于受到道路交通法規(guī)的限制，用于演出、宿營等功能要求的可移動裝備的外廓尺寸被限定在較小的尺寸空間內，以致內部空間難以滿足演出、宿營等功能要求。因此，開發(fā)在運輸途中如同普通車輛而在演出或宿營場地又能展開的大型裝備具有重要意義。對于大型可展開式裝備，如何展開和收攏以便充分利用外部空間及其展開的自動化、可靠性和密封性等是實現其成功開發(fā)的關鍵。
項目組在國內率先提出了基于汽車底盤并可在演出現場展開成為舞臺的流動舞臺大型裝備方案，具有60多平方米大小和4米頂高的臨時舞臺。將裝備箱體兩側板向上翻開并與頂棚一起舉升的頂棚結構展開方案，滿足了臨時舞臺的高度要求；開發(fā)了活動舞臺板展開和收攏液壓全自動控制系統(tǒng)及多連桿機構，使活動舞臺板展開收攏無需人工配合，安全可靠；研制了側板與頂篷內藏式鉸鏈及外伸式流水槽結構、側板與固定地板密封結構等，解決了運輸及演出時的防雨防塵問題；開發(fā)了雙級可調支腿，可適應各種地面環(huán)境。
武警部隊在執(zhí)行處突、維穩(wěn)等任務中要實現遠距離兵力運輸和野外宿營；第二炮兵部隊等在執(zhí)行野外發(fā)射、監(jiān)測等重要使命時需要良好的工作及宿營環(huán)境；地質勘探、科考等部門在野外也需舒適的工作和宿營條件。項目組提出了利用客車作為裝備載體，全液壓自動兩側展開及地板側向推出的結構方案，可在保證運輸時乘坐舒適性的同時大大增加宿營時的裝備內部空間面積，滿足一個整排成建制的運送和宿營需要。發(fā)明了實現雙層地板側向平面展開的拉索機構，充分利用裝備內部空間收藏活動地板，同時保證展開后具有足夠的寬度，且可在液壓系統(tǒng)的驅動下實現自動展開和收攏；開發(fā)了新穎的座椅結構，使得乘客可以直坐或平躺，并可翻倒靠攏形成鋪位，為乘員提供良好的乘坐和睡眠條件。在展開的側圍與地板之間設計了可快速收掛且四周密封的帳篷；針對寒冷地帶的使用要求，研制了保溫蜂窩鋁板房結構，解決了寒冷地帶帳篷變硬的技術難題。
采用計算機輔助三維設計技術完成了整套裝備的結構設計和虛擬裝配；采用有限元分析方法建立了裝備有限元模型，并對其多種工作狀態(tài)進行了強度、剛度和氣動特性分析與優(yōu)化，各項性能指標達到國際先進水平。
近年來，流動舞臺大型裝備在文化部采購招標中連續(xù)中標，國內市場占有率穩(wěn)居第一；可展開式宿營裝備、專家綜合保障裝備、衛(wèi)勤指揮宿營裝備、衛(wèi)勤醫(yī)務人員輸送宿營裝備等已經在武警、二炮等單位列裝，填補國內外空白，各項技術指標達到國際先進水平。
獲獎等級：三等獎
完成單位：湖南大學，湖南衡山汽車制造有限公司
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