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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