摘 要：介紹了塑料板式帶的特點及應(yīng)用場合，闡述了質(zhì)保線板式帶的結(jié)構(gòu)及工作原理，通過魚骨圖分析法對潮濕環(huán)境下質(zhì)保線板式帶脫齒問題進行分析研究，確定了三個末端因素：PA插銷吸水膨脹、驅(qū)動軸生銹限制了鏈輪自由度和塑料鏈輪齒形磨損，進而制定了相應(yīng)對策。通過跟蹤對策實施后現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)，驗證了相關(guān)對策的有效性，為其他項目建設(shè)提供了借鑒經(jīng)驗，具有重要意義。

關(guān)鍵詞：塑料板式帶；潮濕環(huán)境；脫齒

1 概述

塑料板式帶具有壽命長、橫向和對角強度高、摩擦系數(shù)小、維護方便、清潔衛(wèi)生、防靜電、運行安靜、噪音低等特點，通過模塊化的組合可以組裝不同長度和寬度的板式帶，因此在汽車行業(yè)、印刷及紙業(yè)、物流行業(yè)、煙草行業(yè)、以及對衛(wèi)生條件要求嚴格的食品和醫(yī)藥行業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用。塑料板式帶在汽車行業(yè)應(yīng)用中負載大、連續(xù)運行時間長、工況較為復雜，脫齒問題已經(jīng)成為嚴重影響設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，亟待解決的首要問題。

2 質(zhì)保線板式帶結(jié)構(gòu)原理及脫齒原因分析

塑料板式帶在某汽車生產(chǎn)制造廠總裝車間得到了廣泛應(yīng)用，預(yù)裝配線、完成線、質(zhì)保線和貼膜線這四條輸送線使用了塑料板式帶，負載大、連續(xù)運轉(zhuǎn)時間長（三班制生產(chǎn)），其中質(zhì)保線板式帶用于質(zhì)檢人員檢測整車所有指標是否合格，位于淋雨線設(shè)備的下一工藝流程位置，共有3條。車輛經(jīng)過淋雨線檢測密封性能后，車身及底盤上會殘留很多積水，雖然之后經(jīng)過一段顛簸段可以減少車輛殘留積水，但車輛在質(zhì)保線上線時仍會有較多積水，造成質(zhì)保線板式帶上積水多、環(huán)境潮濕、工況惡劣。

2.1 質(zhì)保線板式帶傳動原理

質(zhì)保線板式帶結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由主驅(qū)動裝置、副驅(qū)動裝置、中間支撐骨架、PE板和塑料板帶等部件組成。單條質(zhì)保線板式帶長約98.1米，寬3米，運行速度為0.5-2.5m/min變頻可調(diào)。

質(zhì)保線采用Habasit M5023系列網(wǎng)帶，模組式網(wǎng)帶由POM+AS材料組成，具有強度高、摩擦系數(shù)小、抗劃傷、抗油和抗堿的良好化學特性，插銷材質(zhì)為PA?？紤]到塑料具有熱脹冷縮性，兩根插銷間預(yù)留了間隙，為板帶寬度的1%。

主驅(qū)動裝置采用電機傳動，安裝了備用電機，減速電機通過鏈條帶動驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，如圖2所示。驅(qū)動軸為方軸、材質(zhì)為45#鋼，軸上安裝一排方孔塑料鏈輪，與方軸間隙配合，鏈輪輪齒與板帶凹槽嚙合，從而帶動板式帶運動。中心鏈輪位于方軸幾何中心，通過卡扣固定在方軸上，和副驅(qū)軸上固定的中間鏈輪一起保證了板式帶的整體導向作用；其他鏈輪左右對稱分布，但未固定，保證了在板帶熱脹冷縮或主驅(qū)軸、副驅(qū)軸存在平行度誤差情況下，鏈輪可以隨動而不致脫齒。

中間支撐骨架采用方管焊接而成，上表面鋪設(shè)PE板，導電導熱耐磨且可以延長塑料板帶的壽命；下表面安裝托輥組件，減少塑料板帶的磨損并有利于板帶的回程，如圖3所示。

副驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)與主驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)類似。在汽車行業(yè)，為減小板帶振幅和消除爬行現(xiàn)象，張緊電機是必須采用的。質(zhì)保線板式帶電控采用扭矩控制方式，通過張緊電機為副驅(qū)軸提供一定的扭矩從而使板帶達到恒定的張力，使網(wǎng)帶表面張緊、消除爬行，也有效避免回程懸垂段震動。

2.2 板式帶脫齒原因分析

運用魚骨圖分析方法，從人、機、料、法、環(huán)五方面進行研究分析，排除人、料、法、環(huán)方面的影響因素，系統(tǒng)分析了組成板式帶設(shè)備結(jié)構(gòu)的板式帶、塑料鏈輪、驅(qū)動軸和返程輥子四個要素，通過理論分析和多次現(xiàn)場測量確定了引起板式帶脫齒的三個末端因素：插銷吸水膨脹伸長、驅(qū)動軸生銹限制了鏈輪自由度和塑料鏈輪齒形磨損存在較大偏差。

質(zhì)保線板式帶長期處于潮濕環(huán)境下，單位長度板帶的兩根PA插銷吸水膨脹后造成末端頂觸，導致網(wǎng)帶模塊間隙變大、網(wǎng)帶邊緣翹曲，嚴重時插銷會頂出板帶邊緣，鏈輪與板帶嚙合狀態(tài)差發(fā)生脫齒。

車身積水長期滲漏到45#鋼驅(qū)動軸上使其生銹，如圖3所示。塑料鏈輪方孔被銹質(zhì)堵塞導致鏈輪無法在驅(qū)動軸上自由移動，當PA插銷吸水膨脹或板帶熱脹冷縮導致網(wǎng)帶間隙變化時，鏈輪不能隨著板帶的橫向移動而運動，導致板帶與鏈輪不能嚙合發(fā)生脫齒。

正常運行狀態(tài)下，當塑料鏈輪齒寬磨損量達到40%時需要更換鏈輪，但如上所述，當鏈輪無法隨動、板帶相對鏈輪發(fā)生橫向移動時，鏈輪齒厚方向會磨損而產(chǎn)生飛邊，此時鏈輪輪齒與板帶凹槽嚙合困難進而脫齒。

3 脫齒問題對策研究

3.1 建立潮濕環(huán)境下插銷間距標準

設(shè)備安裝時插銷之間預(yù)留的1%間隙不滿足質(zhì)保線使用要求，將板帶一側(cè)所有1931根插銷拆卸進行修剪，增大兩根插銷間的預(yù)留間隙至板帶寬度的2%，并將此間隙確定為潮濕環(huán)境下塑料板式帶的安裝使用標準，保證足夠的空間供插銷吸水膨脹；另外不銹鋼插銷在此環(huán)境下應(yīng)被廣泛推廣。經(jīng)過一年半的現(xiàn)場驗證，板帶邊緣平整未翹曲、插銷未頂出。

3.2 更換驅(qū)動軸材質(zhì)或做表面防銹處理

為了保證塑料鏈輪在驅(qū)動軸上的隨動性，對驅(qū)動軸表面進行防銹處理，將表面進行打磨并涂覆防銹劑。根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài)，每半年對驅(qū)動軸進行防銹處理。為了徹底解決驅(qū)動軸生銹問題，同時減少設(shè)備維護保養(yǎng)工作量，在塑料板式帶設(shè)備設(shè)計制造時將驅(qū)動軸材質(zhì)更改為不銹鋼或在驅(qū)動軸表面做涂層處理應(yīng)給予充分考慮，佛山二期項目建設(shè)時已計劃采用不銹鋼材質(zhì)的驅(qū)動軸。

3.3 建立鏈輪磨損更換標準

測量驅(qū)動軸上31個脫齒后的鏈輪齒厚，數(shù)值在7.54-8.52mm之間，鏈輪齒厚的平均值為7.94mm，而新鏈輪齒厚為6.84mm，因此以實踐為指導確立了當板帶脫齒后塑料鏈輪齒厚B≥7.94mm時需要更換的標準；同時將板式帶廠家指導說明的在正常運行狀態(tài)下，塑料鏈輪齒寬磨損量達到40%需要更換一起作為現(xiàn)場鏈輪磨損更換新標準。

4 措施效果驗證

通過對策的制定與執(zhí)行，持續(xù)兩天的脫齒故障得以解決，至今一年半，質(zhì)保線運行穩(wěn)定，未發(fā)生脫齒故障。以上措施為佛山二期項目、青島項目和天津項目工廠建設(shè)提供了借鑒經(jīng)驗。

5 結(jié)束語

塑料板式帶在汽車行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，但潮濕環(huán)境下板式帶的脫齒問題嚴重影響了板式帶的應(yīng)用和設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，根本原因在于產(chǎn)品設(shè)計選型不合理，選擇合適的材質(zhì)如不銹鋼驅(qū)動軸和插銷或采用合適的加工工藝如驅(qū)動軸表面涂層處理就可以有效應(yīng)對潮濕環(huán)境，防止板式帶脫齒、減少設(shè)備維護工作量。

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