吳志剛

（中國(guó)一拖集團(tuán)有限公司工藝材料研究所，河南洛陽 471004）

1 新型設(shè)備適用的場(chǎng)合

在我國(guó)，輪拖總裝線大多采用雙鏈板式勻速環(huán)形輸送線，在鏈板上設(shè)置支承架，支撐輪拖，帶動(dòng)拖拉機(jī)輸送?？傃b工作完成后，需要輸送鏈板線上的輪拖離線，到達(dá)地面加油加水工位，因此需要一臺(tái)接車下線設(shè)備:滿足接車、承受輪拖離線行進(jìn)推力和等待離線、到達(dá)加油加水工位的最基本需要。接車下線設(shè)備的綜合性能關(guān)系到總裝線生產(chǎn)效率，工人勞動(dòng)強(qiáng)度、防撞車安全性等方面。

根據(jù)輪拖總裝線輸送鏈板的寬度，一般分為“寬幅板”和“窄幅板”裝配線。“寬幅板”裝配線工人站立在輸送鏈板上隨線帶動(dòng)進(jìn)行裝配，“窄幅板”裝配線工人站在輸送鏈板旁，手持工具自行移動(dòng)，步行跟隨總裝線運(yùn)行進(jìn)行裝配。

在輪式拖拉機(jī)接車下線工序，之前，國(guó)內(nèi)外工藝與設(shè)備情況基本相似，即在“寬幅板”輪拖總裝線上采用“固定式接車下線臺(tái)”;在“窄幅板”輪拖總裝線上采用“液壓式接車下線設(shè)備”。例如中國(guó)一拖集團(tuán)有限公司四裝廠22.5～55.13 kW輪式拖拉機(jī)總裝線上、印度某國(guó)際知名公司的四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)總裝線上采用“固定式接車下線臺(tái)”等等;中國(guó)一拖集團(tuán)有限公司三裝廠51.45～95.55 kW輪式拖拉機(jī)總裝線上、印度某國(guó)際知名公司和日本某國(guó)際知名公司等在拖拉機(jī)總裝配線上采用“電動(dòng)液壓接車下線設(shè)備”等等。

新型設(shè)備系一種既可應(yīng)用于“寬幅板”總裝線，也可用于“窄幅板”總裝線場(chǎng)合的全新的安全接車下線設(shè)備。設(shè)備工作過程為:接車臺(tái)面先電動(dòng)平升平降（達(dá)到需要的高度檔位）→輪拖輸送靠近接車臺(tái)→支承架送車登坡上臺(tái)→前支承架離車進(jìn)入地下室→后支承架離車（接車完成）→拖拉機(jī)在臺(tái)面上停留等待（至下一加油加水工位的工作完成，拖拉機(jī)駛離）→電動(dòng)臺(tái)架傾轉(zhuǎn)（輪拖靠自重下滑）→輪拖到達(dá)加油加水工位。在這個(gè)過程中如果臺(tái)上停有拖拉機(jī)或者臺(tái)架處于傾轉(zhuǎn)狀態(tài)，后序輪拖到達(dá)附近一定的安全位置時(shí)，輪拖總裝線會(huì)自動(dòng)停止輸送。

2 之前國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)的狀況與不足

2.1 前“寬幅板”總裝線接車下線工藝與設(shè)備

以中國(guó)一拖集團(tuán)有限公司第一拖拉機(jī)股份有限公司第四裝配廠（以下簡(jiǎn)稱一拖四裝廠）為例，其生產(chǎn)的22.5～55.13 kW輪式拖拉機(jī)共有大、中、小30多種機(jī)型系列，總裝線采用“寬幅板”鏈板裝配線，接車下線工序位于總裝線末尾，所有機(jī)型的拖拉機(jī)總裝后都需要經(jīng)過原“固定式接車下線臺(tái)”下線。

接車下線工藝的內(nèi)容為:4～6人人工將總裝線末尾的大、中、小各種輪拖推上臺(tái)，離開循環(huán)運(yùn)行的裝配線，停留等待，至下一加油加水工序上的前兩拖拉機(jī)工藝內(nèi)容完成，并駕駛離開后，再人工推動(dòng)拖拉機(jī)下臺(tái)滑行約5～7 m到達(dá)加油加水工位。

如圖1，其結(jié)構(gòu)描述如下:該設(shè)備是一個(gè)由上坡段、平段和下坡段組成的臺(tái)架式零件。其寬度大于輪式拖拉機(jī)輪胎開檔;上坡段和下坡段長(zhǎng)度比較短，用于拖拉機(jī)登坡上臺(tái)和離線下臺(tái)，平段長(zhǎng)度比較長(zhǎng)，用于拖拉機(jī)停留，臺(tái)面距地高度為一固定值。設(shè)備利用自重或者螺栓固定。

原生產(chǎn)方式弊端如下:第一，因?yàn)榕_(tái)架高度唯一、不可調(diào)，所以大機(jī)型接車“登坡”難、阻力大及總裝線易過載;小機(jī)型接車易出現(xiàn)總裝線輪拖支承架脫離拖拉機(jī)、進(jìn)入地下室時(shí)與底盤兩側(cè)的液壓油管等一些突出零件干涉、掛蹭;第二，因?yàn)槿斯ね栖囅戮€，所以生產(chǎn)效率很低，工序生產(chǎn)節(jié)拍為4 min20 s，離一拖四裝廠計(jì)劃生產(chǎn)節(jié)拍2 min30 s有很大差距，制約了產(chǎn)能和經(jīng)濟(jì)效益的提高;第三，會(huì)出現(xiàn)撞車，有時(shí)后來行進(jìn)的拖拉機(jī)會(huì)將臺(tái)面上停留的前輛拖拉機(jī)頂?shù)郊佑图铀の?，撞傷或夾傷附近人員;第四，多人協(xié)作推動(dòng)拖拉機(jī)下坡、行進(jìn)的工作方式不安全。

綜上，這種技術(shù)比較原始，適用于輪胎落地高度變化范圍不大和拖拉機(jī)重量較輕的總裝線生產(chǎn)，不適合多機(jī)型輪拖接車下線，而且只適用于寬幅板輪拖總裝配線。

2.2 前“窄幅板”總裝線接車下線工藝與設(shè)備

如圖4，其結(jié)構(gòu)描述如下:該設(shè)備主要由前端鉸軸1、接車臺(tái)架2、兩套升降油缸3、一套臺(tái)架升降同步機(jī)構(gòu)4和液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等組成。前端鉸軸1、接車臺(tái)架2與地面和輸送線上平面平齊，臺(tái)架可繞鉸軸1“傾轉(zhuǎn)”和“回位”;接車臺(tái)架2為U字形，U形的開口處讓開窄幅板輸送線的鏈板，鏈板從開口處沿一定的坡度進(jìn)入地下室。臺(tái)架布局呈“彐”字形;在輸送線中線兩側(cè)2個(gè)升降油缸、1套臺(tái)架升降同步機(jī)構(gòu)分布在地下室內(nèi)，可以控制U字形臺(tái)架繞前端鉸軸傾轉(zhuǎn)和水平復(fù)位;液壓系統(tǒng)控制油缸;臺(tái)架升降同步機(jī)構(gòu)可以保證兩個(gè)頂升油缸動(dòng)作接近同步;電控系統(tǒng)提供電源。

工藝過程描述:輸送線在傳輸過程中通過支承架支撐、攜帶拖拉機(jī)向前行進(jìn)，到達(dá)接車工位附近，支架隨著有一定坡度的輸送線運(yùn)行軌跡而高度下降，拖拉機(jī)高度隨之逐漸下降，落在接車臺(tái)上、停留;支承架高度繼續(xù)下降，脫離拖拉機(jī)，如圖4，走特定的環(huán)鏈軌跡進(jìn)入地下室，接車工藝完成。拖拉機(jī)停留，至下一加油加水工位條件具備后，操作工通過電動(dòng)按鈕，控制U字形臺(tái)架繞前端鉸軸傾轉(zhuǎn)，拖拉機(jī)靠自重下滑下線;最后，操作工通過電動(dòng)按鈕，控制U字形臺(tái)架水平復(fù)位。

這種工藝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):第一，拖拉機(jī)自動(dòng)上線、電控下線，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，生產(chǎn)效率高;第二，總裝配輸送線上的拖拉機(jī)支承架在拖拉機(jī)接車時(shí)逐漸下降，幾乎可以不受水平反推力，避免了與支承架相關(guān)的設(shè)備結(jié)構(gòu)損壞，延長(zhǎng)了輸送設(shè)備的使用壽命;同時(shí)，接車臺(tái)面所承受的拖拉機(jī)行進(jìn)推力很小。

缺點(diǎn):第一，設(shè)備占地面積大，需要比較長(zhǎng)的長(zhǎng)度，需要空間比較大的地下室安裝設(shè)備，會(huì)比較大地增加廠房基建投資;第二，使用了液壓油缸，有些情況下會(huì)在地下室內(nèi)出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，因此地下室需要設(shè)置收集漏油和排除漏油的功能，地下室的設(shè)計(jì)規(guī)劃比較麻煩;第三，工序銜接中會(huì)出現(xiàn)撞車;第四，升降機(jī)構(gòu)同步性不太好，不同步時(shí)易產(chǎn)生各種故障;第五，因?yàn)榕_(tái)面轉(zhuǎn)角固定，所以各機(jī)型下滑到達(dá)加油加上工位的位置差距很大，加油加水工作不方便;第六，這種設(shè)備只適用于窄幅板輪拖總裝配線生產(chǎn)。

綜上所述，因?yàn)槊總€(gè)小學(xué)生在體能、個(gè)性、學(xué)習(xí)方面都存在明顯的差異跡象，所以，在組織現(xiàn)代小學(xué)體育教學(xué)工作期間，指導(dǎo)教師須靈活性地使用分層教學(xué)法，借此引導(dǎo)每個(gè)學(xué)生獲得身心健全化的發(fā)展成就。需要引起注意的是，教師在正式沿用分層教學(xué)法的環(huán)節(jié)中，有必要結(jié)合實(shí)際的體育教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的身心素質(zhì)狀況，設(shè)置合理的教學(xué)目標(biāo)和評(píng)價(jià)體系，之后確保實(shí)時(shí)性觀察每個(gè)學(xué)生的發(fā)展動(dòng)態(tài)之后，耐心地給予他們更加正確有效的指導(dǎo)。長(zhǎng)此以往，勢(shì)必能夠大幅度提升小學(xué)整體的體育教學(xué)效率和質(zhì)量，為小學(xué)生今后良好的發(fā)展前景奠定基礎(chǔ)。

綜上，這種技術(shù)生產(chǎn)效率高，但是缺點(diǎn)很多，而且只適用于窄幅板輪拖總裝配線。

3 新型設(shè)備的總體設(shè)計(jì)思路

新型設(shè)備采用了新的思路實(shí)現(xiàn)接車和下線功能，在各方面的工藝性能均優(yōu)于之前國(guó)內(nèi)外的輪拖接車下線技術(shù)。2009年12月20日，新型設(shè)備應(yīng)用于中國(guó)一拖四裝廠，完成了對(duì)舊式固定式接車下線工藝設(shè)備和舊地下室的改造，經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證，大幅提高了生產(chǎn)效率、產(chǎn)能和經(jīng)濟(jì)效益。

3.1 新型接車下線設(shè)備的設(shè)計(jì)

設(shè)定6個(gè)平升平降高度和傾轉(zhuǎn)角度，可滿足四裝廠大、中、小各機(jī)型系列輪式拖拉機(jī)自動(dòng)離線上臺(tái)、停留、電動(dòng)下線的需要，滿足2 min30 s的生產(chǎn)節(jié)拍，即生產(chǎn)效率比一拖四裝廠原先設(shè)備提高約1倍;不需專門的操作人員，利用加油加水工序的1～2名工人過來操作下線工作（原“固定式接車臺(tái)”需要附近工序4～6人完成推動(dòng)接車上臺(tái)、停留和推動(dòng)下線全過程工作），而且，如果能夠克服總裝線其他設(shè)備對(duì)生產(chǎn)效率的制約，還可以滿足非常短的生產(chǎn)節(jié)拍。

如圖5，依據(jù)工藝要求，新型設(shè)備利用接車工位地下室內(nèi)部和地面上的空間，布置一種四升降桿升降控制裝置和其上的接車臺(tái)架。

關(guān)鍵技術(shù)如下:（1）通過對(duì)一拖四裝廠所有機(jī)型系列的典型輪式拖拉機(jī)進(jìn)行模擬下滑傾角試驗(yàn)，確定接車下線設(shè)備所需的傾轉(zhuǎn)角度范圍和所有機(jī)型輪式拖拉機(jī)在斜坡上面下滑的可行性。（2）設(shè)計(jì)適應(yīng)平升平降、傾轉(zhuǎn)和上、下坡平穩(wěn)的滿足多機(jī)型接車下線的接車下線臺(tái)架。（3）應(yīng)用螺旋升降機(jī)組合、編碼定位、頻繁啟停、快速制動(dòng)等技術(shù)，設(shè)計(jì)四頂桿組合升降裝置，可使設(shè)備臺(tái)面實(shí)現(xiàn)六檔高度位置“平升平降”或“臺(tái)面傾轉(zhuǎn)”。（4）設(shè)計(jì)升降導(dǎo)向裝置、限轉(zhuǎn)裝置和含浮動(dòng)關(guān)節(jié)頂桿裝置，解決升降機(jī)絲桿升降時(shí)承受非軸向載荷時(shí)壽命受到嚴(yán)重?fù)p害的問題，保證升降絲桿直線升降運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞功能的實(shí)現(xiàn)。（5）針對(duì)接車臺(tái)架與4個(gè)升降頂桿的聯(lián)接，設(shè)計(jì)扣壓、活放式聯(lián)接結(jié)構(gòu)，可使其在滿足升降功能前提下，解決3臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)4個(gè)升降機(jī)構(gòu)所帶來的不同步升降運(yùn)動(dòng)破壞臺(tái)架和升降機(jī)構(gòu)的問題。（6）設(shè)計(jì)臺(tái)架手動(dòng)千斤頂升降裝置，布置在接車下線臺(tái)四角，在設(shè)備出現(xiàn)突發(fā)事件或故障時(shí)，可使設(shè)備接車臺(tái)面仍可實(shí)現(xiàn)“平升平降”功能，起到生產(chǎn)臨時(shí)應(yīng)急作用，保證生產(chǎn)持續(xù)進(jìn)行，也為設(shè)備安裝、調(diào)試和維修時(shí)提供方便。（7）測(cè)繪地下室，向加油加水工位方向擴(kuò)建地下室，在空間狹小、立柱和橫梁密集的地下室內(nèi)布置四頂桿組合升降裝置。（8）設(shè)計(jì)設(shè)備周圍遠(yuǎn)、近兩處操作工位，一處位于輪拖總裝線的尾端附近，一處位于接車下線設(shè)備旁邊，實(shí)現(xiàn)設(shè)備操作快速、方便。（9）針對(duì)臺(tái)架使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)臺(tái)架平升平降高度漂移的問題，設(shè)計(jì)“一鍵恢復(fù)（按鈕）”功能，可以快速重置臺(tái)架的基準(zhǔn)高度，方便高度調(diào)整和維修工作。

通過以上技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn):（1）臺(tái)架在地平面附近高度上，六級(jí)位置“平升平降”和在各位置上角度可控的“傾轉(zhuǎn)”和“傾轉(zhuǎn)回位”，滿足多機(jī)型拖拉機(jī)在接車下線工位的各合適高度上接車、自動(dòng)上臺(tái)。（2）電控臺(tái)架傾轉(zhuǎn)和回位，靠拖拉機(jī)自重或操作工手扶輕推、方向引導(dǎo)，拖拉機(jī)下（線）滑到下一工序（加油加水）工位。（3）各高度、傾轉(zhuǎn)角度數(shù)值可調(diào)。（4）依據(jù)拖拉機(jī)機(jī)型系列和品種，接車平臺(tái)平升平降檔位數(shù)量、高度和傾轉(zhuǎn)角度可以依據(jù)實(shí)際需要特殊設(shè)計(jì)。

3.2 尾序輸送銜接安保裝置設(shè)計(jì)

應(yīng)用光電傳感器組合、PLC程序控制技術(shù)，通過檢測(cè)后來拖拉機(jī)在總裝線上的位置（是否即將超越安全距離）、拖拉機(jī)在接車下線臺(tái)架上的位置（是否停留在臺(tái)面上），以及接車臺(tái)的傾轉(zhuǎn)狀態(tài)（是否正在傾轉(zhuǎn)），控制總裝線輸送運(yùn)行或停止輸送，避免總裝后的待下線輪拖與接車下線臺(tái)面上的輪拖相撞，或與正在傾轉(zhuǎn)的接車臺(tái)板尾部相撞，將接車下線臺(tái)上的拖拉機(jī)頂?shù)郊佑图铀の?，傷害設(shè)備本身及位于加油加水工位附近的工作人員，實(shí)現(xiàn)防撞車安全保障。

4 新設(shè)備性能指標(biāo)

（1）新型設(shè)備可滿足25.73～55.13 kW多機(jī)型輪拖總裝線接車下線工序2 min30 s的生產(chǎn)節(jié)拍，不需專門的操作人員，利用加油加水工序的1～2。工人過來操作下線工作（一拖四裝廠原生產(chǎn)節(jié)拍約為4 min20 s，新產(chǎn)能提高約1倍;原“固定式接車臺(tái)”需要附近工序4～6人完成推動(dòng)接車上臺(tái)、停留和推動(dòng)下線全過程工作）。

（2）可實(shí)現(xiàn)臺(tái)架上平面距地面高度約140～300 mm之間任意6個(gè)位置水平升降，滿足多機(jī)型拖拉機(jī)接車輪徑變化范圍大、落地高度變化大的接車下線需要。

（3）在設(shè)定的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)接車臺(tái)面的“臺(tái)面傾轉(zhuǎn)”，在臺(tái)架上表面距地面高度約140 mm處最大可傾轉(zhuǎn)15°，在臺(tái)架上表面距地面高度約300 mm處最大可傾轉(zhuǎn)5°，且各級(jí)高度上的傾轉(zhuǎn)角度可調(diào)。

（4）有自動(dòng)防撞車安全保障功能，可以避免向接車臺(tái)輸送的拖拉機(jī)撞上傾轉(zhuǎn)位置的接車臺(tái)，傷害接車設(shè)備和拖拉機(jī)產(chǎn)品;或者將平放在接車臺(tái)上的拖拉機(jī)頂?shù)较乱还ば?，傷害接車下線工序和下一工序附近的人員。

（5）針對(duì)接車下線平臺(tái)高度漂移的調(diào)整和維修有“一鍵復(fù)位”功能，在臺(tái)架高度偏離高度原位后，可重新簡(jiǎn)單、快速地設(shè)定臺(tái)面需要的基準(zhǔn)高度。

（6）設(shè)備的操作有距離接車下線工位遠(yuǎn)、近兩處操作位置，遠(yuǎn)處距臺(tái)架1.5 m，近處距臺(tái)架0.4 m，均可控制臺(tái)架總成“平升平降”、“傾轉(zhuǎn)”、“傾轉(zhuǎn)回位”和“總裝線急?！?，設(shè)備的操作簡(jiǎn)易、快速。

（7）依據(jù)拖拉機(jī)機(jī)型系列和品種的特殊需要，接車臺(tái)架的平升平降檔位數(shù)量、高度和傾轉(zhuǎn)角度可以特殊設(shè)計(jì);而且，如果能夠克服總裝線其他設(shè)備對(duì)生產(chǎn)效率的制約，本設(shè)備還可以滿足非常短的生產(chǎn)節(jié)拍。

（8）新型設(shè)備可以用于“寬幅板”、“窄幅板”等各種裝配鏈板線。