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        橫移車組行走軌跡穩(wěn)定性改進(jìn)設(shè)計(jì)

        2017-09-07 20:15:29梁玉鑫張世英陳強(qiáng)鄒旭蔣炎

        梁玉鑫++張世英++陳強(qiáng)++鄒旭++蔣炎

        摘 要:橫移車是裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)線中的主要設(shè)備,其性能的好壞對(duì)生產(chǎn)線有重要影響。我公司開發(fā)了預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)線成套設(shè)備,并在調(diào)試安裝階段根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)橫移車組行走軌跡穩(wěn)定性進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。

        關(guān)鍵詞:裝配式建筑 ;預(yù)制構(gòu)件;橫移車組;行走軌跡;穩(wěn)定性

        中圖分類號(hào):U461 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

        裝配式建筑是一種高效、節(jié)能、環(huán)保的現(xiàn)代建筑工藝,符合我國(guó)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的要求。為響應(yīng)國(guó)家產(chǎn)業(yè)升級(jí)號(hào)召,進(jìn)入裝配建筑預(yù)制件生產(chǎn)設(shè)備這個(gè)新興市場(chǎng),我公司于2014年成功開發(fā)設(shè)計(jì)了預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)線成套設(shè)備,之后陸續(xù)與國(guó)內(nèi)三家公司簽訂設(shè)備訂購(gòu)合同。根據(jù)調(diào)試安裝以及生產(chǎn)階段的經(jīng)驗(yàn)與問題,我公司對(duì)若干設(shè)備進(jìn)行了一些更新和完善。本文對(duì)成套設(shè)備中的一種主要設(shè)備——橫移車組——進(jìn)行的改進(jìn)設(shè)計(jì)作介紹。

        1.設(shè)備簡(jiǎn)介

        如圖1所示,橫移車組主要由感應(yīng)座、橫移車、拖鏈和軌道組成。

        圖2為單臺(tái)橫移車示意圖。

        如圖1、圖2所示,橫移車組是由一對(duì)橫移車同步沿軌道行走,進(jìn)入位于初始工位的托盤下方后,每臺(tái)橫移車的兩端的兩個(gè)液壓缸升起,4個(gè)液壓缸在托盤底部頂起托盤,使其離開初始工位的若干個(gè)支撐輪。兩臺(tái)橫移車負(fù)載托盤同步行走至目標(biāo)托盤工位,接近開關(guān)檢測(cè)到感應(yīng)座,車組減速然后停止,4個(gè)液壓缸降落,將托盤放下,落在目標(biāo)工位的若干個(gè)支撐輪上,完成一個(gè)工作周期。

        2.設(shè)備改進(jìn)設(shè)計(jì)

        2.1設(shè)備出現(xiàn)的問題

        通過現(xiàn)場(chǎng)安裝以及運(yùn)轉(zhuǎn)情況看出,在橫移車組負(fù)載托盤到目標(biāo)工位時(shí)出現(xiàn)過托盤的兩個(gè)槽鋼支座不能正常落入目標(biāo)工位的支撐輪上的情況?,F(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)是因?yàn)橥斜P在行走過程中發(fā)生輕微轉(zhuǎn)動(dòng),托盤中心線與工位中心線產(chǎn)生一個(gè)很小的角度偏差。能夠造成這種轉(zhuǎn)動(dòng)的因素有軌道平行度、車輪形狀公差、減速電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)差、傳動(dòng)系統(tǒng)誤差、車輪與軌道間隙等。經(jīng)過初步判斷,是車輪與軌道間隙造成的車組行走軌跡不穩(wěn)定,從而帶動(dòng)托盤轉(zhuǎn)動(dòng)。

        2.2設(shè)備問題分析與改進(jìn)

        針對(duì)以上所出現(xiàn)的情況,設(shè)計(jì)員經(jīng)過觀察現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)量與建立的托盤轉(zhuǎn)動(dòng)模型對(duì)照,分析如下:

        車組每臺(tái)車有前、中、后3個(gè)車輪。前輪和后輪為槽輪,在車身外側(cè),共用一根軌道。中輪為光輪,在車身內(nèi)側(cè),單獨(dú)用一根軌道。一個(gè)車組合計(jì)4根軌道。槽輪與軌道的間隙,是車組行走不穩(wěn)定的原因,而光輪對(duì)行走軌跡無影響,所以只分析每車的前后槽輪及其所在軌道。車組負(fù)載托盤行走,當(dāng)車組行走軌跡變化、發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于托盤與車組不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以托盤轉(zhuǎn)角與車組轉(zhuǎn)角相等。

        如圖3所示,托盤與車組整體轉(zhuǎn)動(dòng),不妨設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)圓心O為2車前輪輪槽與軌道接觸點(diǎn),當(dāng)對(duì)角線處的1車后輪槽從p點(diǎn)移動(dòng)至q點(diǎn)與軌道接觸時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到極限位置,此時(shí)托盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度最大,托盤支座與支撐輪偏差最大。容易得出:輪槽與軌道間隙越大,則車組與托盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度越大。建立公式如下:

        式中:

        Y-托盤支座與支撐輪偏差;

        X-輪槽與軌道間隙;

        L-車輪輪距;

        W-輪緣與軌道接觸點(diǎn)間距;

        A-軌道寬度;

        B-支撐輪最大間距;

        S-軌道間距;

        Y,X,L,W,A,B,S如圖3所示。

        在最初設(shè)計(jì)中,車輪按照起重機(jī)車輪標(biāo)準(zhǔn)JB/T6392-2008設(shè)計(jì),輪槽與軌道間隙為15,當(dāng)X=15時(shí),Y=38.7,大于托盤支座與支撐輪的最大間隙20,造成托盤無法準(zhǔn)確落在支撐輪上。

        在改進(jìn)設(shè)計(jì)中,減小輪槽內(nèi)寬與軌道間隙,當(dāng)X=5時(shí),Y=12.9<20,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,托盤可以落在支撐輪上,改進(jìn)設(shè)計(jì)成功。

        2.3 設(shè)備改進(jìn)的意義

        橫移車組在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)線中承擔(dān)著切換托盤軌道的作用,是生產(chǎn)線上的“換向閥”,橫移車組的故障率過高,會(huì)嚴(yán)重影響整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)。因此對(duì)橫移車組的設(shè)計(jì)著重考慮的問題是穩(wěn)定性,在設(shè)備調(diào)試及試運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,對(duì)其進(jìn)行重復(fù)次數(shù)較多的觀察,確認(rèn)其每次動(dòng)作的準(zhǔn)確率滿足生產(chǎn)要求。上述改進(jìn)提高了設(shè)備的動(dòng)作準(zhǔn)確率,為設(shè)備的升級(jí)換代提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。這次改進(jìn)后,生產(chǎn)線順利調(diào)試成功。

        結(jié)語

        混凝土預(yù)制構(gòu)件自動(dòng)化生產(chǎn)成套裝備的市場(chǎng)未來的擴(kuò)大會(huì)給裝備制造方帶來重大利好,同時(shí)隨著供應(yīng)方增加也會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量提出更高要求,北方重工集團(tuán)公司將全力研發(fā)具有國(guó)際先進(jìn)水平的混凝土預(yù)制構(gòu)件成套裝備,實(shí)現(xiàn)集團(tuán)公司的升級(jí)轉(zhuǎn)型、由“大到強(qiáng)”的跨越。

        參考文獻(xiàn)

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