柏茂生

（安徽江淮汽車乘用車制造公司，安徽合肥 230601）

1 技術(shù)背景

目前國(guó)內(nèi)外用于汽車生產(chǎn)制造的機(jī)械式多連桿壓機(jī)，主體傳動(dòng)結(jié)構(gòu)基本一致，機(jī)械式壓力機(jī)的行程動(dòng)作由位于壓機(jī)上橫梁內(nèi)部齒輪、連桿做上下往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。封閉式橫梁內(nèi)部由傳動(dòng)主軸、偏心齒輪、連桿等部件，組成一整套傳動(dòng)系統(tǒng)；其中連桿與連桿間以及連桿與偏心齒輪間為滑動(dòng)連接，間隙均勻且≤1 mm（連接部位為銅套、銅瓦），整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采取封閉式自動(dòng)稀油供應(yīng)潤(rùn)滑，起到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)冷卻散熱、減少摩擦等作用，一旦出現(xiàn)潤(rùn)滑不良將導(dǎo)致整個(gè)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)溫度異常上升，因壓機(jī)相應(yīng)部位出廠時(shí)均無測(cè)量裝置，故溫度異常上升將對(duì)整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)造成致命性損傷和損壞。

壓機(jī)橫梁內(nèi)一旦出現(xiàn)潤(rùn)滑不良，將造成滑動(dòng)連接部位溫升異常，需要長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)、停線進(jìn)行拆解大修，造成生產(chǎn)停滯，影響重大；調(diào)研同行業(yè)汽車制造公司以及壓機(jī)設(shè)備制造廠家得知，目前國(guó)內(nèi)多數(shù)汽車制造公司均出現(xiàn)過因壓機(jī)橫梁內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)溫升異常導(dǎo)致的設(shè)備停機(jī)、生產(chǎn)停線問題，均未做到準(zhǔn)確有效的預(yù)測(cè)預(yù)防。

2 技術(shù)應(yīng)用

經(jīng)過對(duì)壓機(jī)橫梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)件的研究，結(jié)合目前國(guó)內(nèi)已有的無線測(cè)溫技術(shù)，結(jié)合設(shè)備異常升溫點(diǎn)結(jié)構(gòu)件狀態(tài)以及無線傳感裝置性能，設(shè)計(jì)一套用于專門檢測(cè)傳動(dòng)溫度的貼面式檢測(cè)傳感器（圖1）。

圖1 貼面式無線傳感器

2.1 無線傳感器技術(shù)參數(shù)

傳感器采用3.6 V進(jìn)口耐高溫鋰電池供電，測(cè)溫范圍（-30～180）℃，采用高精度NTC傳感器接觸性測(cè)溫，測(cè)量數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)；采用金屬設(shè)計(jì)，形成電磁屏蔽，不受周圍磁場(chǎng)干擾，在強(qiáng)電磁場(chǎng)情況下穩(wěn)定工作；室內(nèi)傳輸距離達(dá)到100 m，室外傳輸距離300 m；測(cè)溫精度控制在1℃以內(nèi)，防護(hù)性能符合 GB T4208—2017中IP67級(jí)的規(guī)定。

2.2 安裝方式

結(jié)合該無線傳感器安裝要求，設(shè)計(jì)制造一塊安裝板，用以固定傳感器，安裝板兩端設(shè)計(jì)安裝孔，采用不銹鋼螺栓鉆孔安裝法固定在壓機(jī)橫梁內(nèi)溫升連桿表面，連桿表面需經(jīng)過修磨找平處理，確保安裝牢固可靠。

2.3 信號(hào)傳輸

壓機(jī)橫梁內(nèi)為封閉式結(jié)構(gòu)，采取無線通訊技術(shù)，需要對(duì)傳感器的信號(hào)傳輸進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試，結(jié)果為最大發(fā)射功率≤10 MW，最遠(yuǎn)傳輸距離≥300 m（無阻擋）。檢測(cè)溫度采取中繼器轉(zhuǎn)換到無線顯示主機(jī)，主機(jī)與壓機(jī)PLC（Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器）系統(tǒng)通訊關(guān)聯(lián)，將異常溫度報(bào)警與壓機(jī)運(yùn)行連鎖，實(shí)現(xiàn)顯示可視化連鎖保護(hù)，做到提前預(yù)測(cè)，便于查找源頭問題，徹底避免異常溫升導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)件重大損壞和損傷，信號(hào)傳輸系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 信號(hào)傳輸系統(tǒng)

2.4 安裝位置

按照設(shè)計(jì)驗(yàn)證測(cè)試結(jié)果，在壓機(jī)橫梁內(nèi)左前、左后、右前、右后主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)異常損壞點(diǎn)，找出符合安裝條件的位置，每個(gè)主傳動(dòng)安裝2個(gè)無線傳感器，就近點(diǎn)安裝，實(shí)施修磨安裝，確保主要溫升點(diǎn)均可被檢測(cè)傳輸。圖3為左前主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)無線傳感器安裝位置，圖4為主機(jī)目視現(xiàn)場(chǎng)及主機(jī)顯示的各個(gè)測(cè)量點(diǎn)溫度值。

3 結(jié)語

機(jī)械式壓機(jī)橫梁為封閉結(jié)構(gòu)，內(nèi)部傳功機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)需要進(jìn)行有效監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)械壓機(jī)封閉橫梁內(nèi)主要傳動(dòng)點(diǎn)溫度情況，檢測(cè)技術(shù)智能信息化；無線檢測(cè)傳感器應(yīng)用范圍，由常見外露設(shè)備表面檢測(cè)深入應(yīng)用到機(jī)械壓機(jī)行業(yè)主傳動(dòng)系統(tǒng)溫升檢測(cè)，技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用拓展范圍更加廣闊和有效。

圖3 左前主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)無線傳感器安裝位置

圖4 監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)顯示各個(gè)測(cè)量點(diǎn)溫度