萬之江

（江西省工藝美術(shù)總公司，江西南昌330029）

0 引言

動滑輪行程放大機(jī)構(gòu)通常用在豎向運(yùn)動，機(jī)構(gòu)單向工作，回程一般是靠彈簧或配重復(fù)位，回程動作的準(zhǔn)確性難保證，通常不能適應(yīng)雙向長行程、大推力工作任務(wù)。

1 油壓鏈動組合式機(jī)構(gòu)

油壓鏈動組合式機(jī)構(gòu)主要由油壓系統(tǒng)和二組滑輪機(jī)構(gòu)組成（圖1）。前、后滑輪座固定在活動機(jī)架的兩端，活動機(jī)架可在托車上的短軌道內(nèi)前后移動，鏈條繞過前、后滑輪后，兩端被固定在托車機(jī)架上，油壓系統(tǒng)的油缸安裝于托車機(jī)架上，油缸活塞桿頭部與活動機(jī)架聯(lián)結(jié)。當(dāng)油缸活塞桿帶動活動機(jī)架前進(jìn)時(shí)，固定在活動機(jī)架兩端的前后滑輪座即成為動滑輪，由于鏈條兩端固定在托車機(jī)架上，圍繞前后滑輪的鏈條隨之二倍于活塞的行程；同理，當(dāng)油缸活塞桿反方向帶動活動機(jī)架后退時(shí)，圍繞前后滑輪的鏈條也有二倍于活塞的行程。該設(shè)計(jì)利用動滑輪行程放大原理，用一活動機(jī)架聯(lián)接前后滑輪解決了動滑輪機(jī)構(gòu)雙向長行程、大推力工作的難題。

鏈條二端聯(lián)接托車機(jī)架處設(shè)有調(diào)節(jié)螺栓；一端是左旋，另一端是右旋，調(diào)節(jié)支座中調(diào)節(jié)螺母的正反轉(zhuǎn)動，令鏈條二端相向或相反運(yùn)動，以調(diào)節(jié)鏈條的松緊程度。

該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：

作用力：2×F油缸=F機(jī)構(gòu)

工作行程：L油缸=2×L機(jī)構(gòu)

2 油壓鏈動組合式推拉小車機(jī)構(gòu)在電動托車上的運(yùn)用

托車又稱之?dāng)[渡車、駝車，是在平行的軌道之間運(yùn)送裝載制品貨車的設(shè)備。在陶瓷行業(yè)中，托車上設(shè)置了推、拉車機(jī)構(gòu)后，能將窯車從固定軌道拉上托車，當(dāng)托車行駛到指定的工作軌道時(shí)，推車機(jī)構(gòu)工作，窯車就能被送出托車。由于帶推拉機(jī)構(gòu)的托車自動化程度高，大大的提高了生產(chǎn)效率，在陶瓷行業(yè)中得到廣泛使用。

2.1 帶推拉車機(jī)構(gòu)的電動托車的設(shè)計(jì)要素

在瓷廠、磚廠中，產(chǎn)品在窯車上采用人工碼放，窯車與產(chǎn)品之間沒有固定器具，劇烈震動可能引起窯車上產(chǎn)品倒塌損壞，這種現(xiàn)象如果發(fā)生在窯爐內(nèi)，那產(chǎn)生的后果更加嚴(yán)重，所以要求在完成轉(zhuǎn)運(yùn)窯車以及推、拉車過程中必須平穩(wěn)，定位準(zhǔn)確。

現(xiàn)有安裝在臺車上的推拉車機(jī)構(gòu)主要有油缸直接推動式、鏈輪鏈條聯(lián)接推板式、鏈輪鏈條加油缸推進(jìn)雙工位組合式，這些設(shè)備動作單一，生產(chǎn)效率低，占用面積和體積較大，要人工把窯車送入臺車上，且推車工作時(shí)不夠平穩(wěn)，容易引起窯車上貨物倒塌，增加了生產(chǎn)成本。

2.2 油壓鏈動組合式托車

發(fā)明專利《油壓鏈動組合式推拉車機(jī)構(gòu)》主要是針對推拉車機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新，該新型托車對電路控制、機(jī)電一體化等幾個(gè)方面也進(jìn)行了改進(jìn)。

2.2.1 托車行走電路控制

托車行走的電路控制，采用交流380伏電源，由移動電纜引入。行走電機(jī)的正反轉(zhuǎn)使托車前后運(yùn)動，在電機(jī)軸端配置了電磁抱剎，可以使停車點(diǎn)更加準(zhǔn)確。在托車行走軌道的端點(diǎn)安裝了撞點(diǎn)器，當(dāng)托車意外行駛至軌道端點(diǎn)，車上的行程開關(guān)令托車停止。

2.2.2 推車與拉車的電路控制

在電控臺上設(shè)自動推車，拉車按紐，對應(yīng)著油泵系統(tǒng)控制油缸活塞桿的前進(jìn)、后退，推拉車行程由行程開關(guān)控制，該設(shè)備能自動完成拉車，推車的動作。另設(shè)置手動推車，拉車按紐，采用點(diǎn)動開關(guān)，按下推車按紐，油泵系統(tǒng)即驅(qū)動油缸活塞桿前進(jìn)，到達(dá)預(yù)定位置松開按鈕即停止，按下拉車按紐油缸活塞桿即后退復(fù)位。

圖1 油壓鏈動組合式托車Fig.1 Chain-driven hydraulic car pusher/puller

圖2 推拉小車的作用Fig.2 Operation of the mechanism

為了避免在臺車行走時(shí)誤操作推拉車機(jī)構(gòu)，或推拉車機(jī)構(gòu)工作時(shí)誤啟動臺車行走電機(jī)，動作采用了邏輯電路互鎖，確保操作安全。

2.2.3 反力平衡與反力偶

在推車過程中，本實(shí)例推力2T，相應(yīng)的反作用力依靠托車側(cè)面的反力平衡裝置傳遞至坑道壁，由于油缸活塞桿頭部（力作用點(diǎn)）與推板間有垂直距離差，推車時(shí)也會產(chǎn)生反力偶，其利用安裝在臺車側(cè)面的反力偶裝置來消除。這樣避免了托車行走軌道受力變形。

2.2.4 推拉小車

推拉小車主要由小車機(jī)架（固定推板），活動塊，小車輪組成。

推拉小車的作用是配合固裝在聯(lián)結(jié)前后滑輪活動機(jī)架上的凸板完成拉車、推車動作（圖2），推拉小車上的固定推板推車用，活動塊只能單向受力拉車用，反向受力時(shí)將會轉(zhuǎn)動，活動塊一端配重使其保持垂直。拉車時(shí)：推拉小車前進(jìn)，活動塊被窯車下設(shè)的掛件壓平，小車?yán)^續(xù)前進(jìn)過掛件后，由于配重的作用，活動塊復(fù)位，推拉小車后退，活動塊即可鉤住窯車的掛件后退到托車上。由于窯車掛件卡在活動塊與固定推板之間，因而窯車被固定于托車上。推車時(shí)：推拉小車前進(jìn)至接近終點(diǎn)時(shí)，活動塊被固裝在活動機(jī)架上的凸板慢慢偏轉(zhuǎn)，直至完全倒平，這時(shí)窯車掛件即不受活動塊的約束，推拉小車上的固定推板推著窯車前進(jìn)到指定的位置，推拉小車后退時(shí)活動塊仍受凸板的作用，直至離開凸板的位置后，活動塊又因配重而復(fù)位。本設(shè)計(jì)推程略大于拉程。

推拉小車的車輪僅能在聯(lián)結(jié)前后滑輪活動機(jī)架的軌道內(nèi)作水平、前后運(yùn)動，從而保證推拉小車只能沿機(jī)架的軸線保持水平前后（縱向）移動。

2.3 工作綜述

托車行駛到操作軌道，開始拉車，推拉小車前進(jìn)到位，推拉小車活動塊被窯車下設(shè)掛件壓平，并觸動控制拉車行程的行程開關(guān)工作，推拉小車上的活動塊鉤住窯車掛件退到托車上，完成了拉車的工作。托車?yán)^續(xù)行駛到卸車點(diǎn)，開始推車工作，推拉小車上的推板推動窯車掛件前進(jìn)，接近行程終點(diǎn)，推拉小車上的活動塊被凸板偏轉(zhuǎn)，推拉小車上的固定推板推著窯車?yán)^續(xù)前進(jìn)到指定的位置，觸動控制推車的行程開關(guān)工作，推拉小車后退并復(fù)位。

本設(shè)計(jì)實(shí)例的“二噸油壓鏈動組合式臺車”有以下的特性：

（1）推力：2200公斤力，最大有效推程；2340mm（可調(diào)節(jié)）；

（2）推車速度：1520mm/min；

（3）拉力：1100公斤力，最大有效拉程；1750mm（可調(diào)節(jié)）；

（4）拉車速度：3400mm/m in；

（5）臺車外形尺寸：長2000mm×寬2000mm×高1000mm；

（6）設(shè)備自重：1400 kg；

（7）推拉裝置電機(jī)功率；2.2kW

（8）臺車行走電機(jī)功率；2.2kW

（9）臺車行走速度：8000mm/m in

（10）裝貨小車長度：1600mm

3 結(jié)論

油壓鏈動組合式托車采用油壓系統(tǒng)為推拉窯車的主動力，在推拉窯車的過程中，窯車在托車縱，橫方向都受到約束，運(yùn)行平穩(wěn)，尤其適用于類似輸送“怕震動”等有特別要求貨車。創(chuàng)新設(shè)計(jì)的油壓鏈動機(jī)構(gòu)配合推拉小車不但具有自動拉車，推車的功能，能一次性（在一個(gè)工位上）完成推車或拉車的工作，且設(shè)備外形尺寸小。油壓鏈動組合式托車還對電路，反力，反力偶，行車安保等進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，在技術(shù)特性和使用功能上充分吸收了國內(nèi)現(xiàn)行使用的帶推拉車機(jī)構(gòu)的托車的優(yōu)點(diǎn)，大大的提高了生產(chǎn)效率。

油壓鏈動機(jī)構(gòu)以油壓系統(tǒng)為動力，具有雙向大推力、長行程、運(yùn)動穩(wěn)定及動作準(zhǔn)確的特點(diǎn)，可以應(yīng)用到其它工程領(lǐng)域，具有一定的推廣意義。

1機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（上冊）第二版（修訂）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社

2機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（中冊）第二版（修訂）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社

3機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（下冊）第二版（修訂）.北京：學(xué)工業(yè)出版社

4萬之江.油壓鏈動組合式推拉車機(jī)構(gòu).中國發(fā)明專利號：2009101864645，2011-08-03

5萬之江.一種轉(zhuǎn)送窯車帶推拉車機(jī)構(gòu)的臺車.中國實(shí)用新型專利號：2009202413395，2010-11-24