賀全忠，吳廣輝

（湖南聯(lián)誠軌道裝備有限公司，湖南 株洲 412001）

風(fēng)機(jī)是依靠輸入的機(jī)械能，提高氣體壓力并排送氣體的機(jī)械，它是一種從動(dòng)的流體機(jī)械。風(fēng)機(jī)主要有兩種：離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)應(yīng)用范圍非常廣，廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用領(lǐng)域。

風(fēng)葉輪是風(fēng)機(jī)中的關(guān)鍵部件，它的質(zhì)量，將直接影響風(fēng)機(jī)的性能。風(fēng)葉輪有多種結(jié)構(gòu)形式，它主要由前輪盤、后輪盤、葉片、輪轂等零件組成。

本文針對(duì)風(fēng)葉輪，通過工藝研究與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)葉片插銷自動(dòng)包邊工藝，從而降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

1 風(fēng)葉輪結(jié)構(gòu)

風(fēng)葉輪的基本結(jié)構(gòu)如圖1 所示（本圖不包括輪轂），我司有多種不同尺寸規(guī)格的風(fēng)葉輪，在此以其中一種尺寸規(guī)格的風(fēng)葉輪為例，外形尺寸Φ256×100，葉片數(shù)量27 片，厚度2mm，葉片兩端各自帶2 個(gè)插銷，組裝時(shí)葉片插銷插入前輪盤、后輪盤的插銷孔內(nèi)，起定位葉片的作用，易于保證葉片的弧度和葉片之間的間隙。如圖2 所示，葉片插銷插入前、后輪盤插銷孔后，需要將插銷露出部分折彎包邊。

圖1 風(fēng)葉輪基本結(jié)構(gòu)圖

圖2 風(fēng)葉輪葉片插銷包邊圖

2 葉片插銷包邊工藝的現(xiàn)狀

目前，我公司風(fēng)葉輪葉片插銷包邊全部采用手工操作完成，操作者利用手錘，將插銷敲彎進(jìn)行包邊。這樣的工藝操作方法主要有以下缺點(diǎn)：

（1）勞動(dòng)強(qiáng)度大。每片葉片有4 個(gè)插銷，27 片葉片共計(jì)108 個(gè)插銷（如圖1 所示）。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，葉片插銷手工操作包邊，平均每個(gè)插銷操作者要用手錘錘擊3 次，組裝一個(gè)葉輪就要錘擊324 次，一個(gè)工作日，操作者要錘擊葉片插銷數(shù)千次，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

（2）生產(chǎn)效率低。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)算，一個(gè)工作日，男性操作者僅能組裝完成20 個(gè)左右的風(fēng)葉輪，女性操作者僅能組裝完成15 個(gè)左右風(fēng)葉輪，生產(chǎn)效率低。

（3）質(zhì)量不穩(wěn)定。用手錘錘擊葉片插銷進(jìn)行手工操作包邊，因用力不均勻，插銷包邊松緊度不一致，產(chǎn)品一致性差，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。同時(shí)，手工操作，手錘有時(shí)難免會(huì)打偏，直接打在前輪盤或后輪盤上，造成輪盤損傷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

3 葉片插銷包邊新工藝的研究與應(yīng)用

3.1 葉片插銷包邊新工藝的研究

鑒于上述葉片插銷包邊工藝的缺點(diǎn)，我公司急需開發(fā)一種自動(dòng)包邊新工藝，以降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。

前期，我們想從市場(chǎng)上采購一款風(fēng)葉輪葉片插銷自動(dòng)包邊機(jī)，實(shí)現(xiàn)葉片插銷自動(dòng)包邊新工藝，但通過市場(chǎng)調(diào)研，市面上沒有滿足我公司需求的自動(dòng)包邊設(shè)備，需要自行設(shè)計(jì)與制造自動(dòng)包邊機(jī)，才可實(shí)現(xiàn)葉片插銷自動(dòng)包邊新工藝。

3.1.1 葉片插銷自動(dòng)包邊機(jī)設(shè)計(jì)

葉片插銷自動(dòng)包邊機(jī)的設(shè)計(jì)由我公司與合作方共同完成，我公司提功能需求，合作方根據(jù)我公司的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案通過我公司組織的方案評(píng)審后實(shí)施。

（1）設(shè)計(jì)目標(biāo)：葉片插銷自動(dòng)包邊機(jī)要能實(shí)現(xiàn)以下功能：包邊機(jī)要有自動(dòng)頂料裝置，包邊機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)要能夠正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，要能夠同時(shí)對(duì)葉片兩端的插銷進(jìn)行自動(dòng)包邊。

（2）針對(duì)上述設(shè)計(jì)目標(biāo)，合作方通過分析和計(jì)算，并結(jié)合我公司現(xiàn)有風(fēng)葉輪的尺寸規(guī)格，選定葉片插銷自動(dòng)包邊機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下：①額定功率：4.5kW；②電源電壓：AC 380V；③加工直徑：Φ150 ～Φ400mm；④最大加工高度：300mm；⑤加工材料厚度：1.0 ～3.0mm；⑥加工效率：10～15s/p；⑦推力系統(tǒng)：氣液混合；⑧外形尺寸：1200mm×1200mm×1800mm

（3）根據(jù)上述的技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)自動(dòng)包邊機(jī)，包邊機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖3 所示。設(shè)備由基座、控制箱、旋壓機(jī)構(gòu)、頂料裝置四部分組成?；糜诎惭b控制箱、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和頂料裝置?？刂葡浒惭b在基座正面，用于控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和頂料裝置。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和頂料裝置設(shè)置在基座的工作臺(tái)上，相互配合完成風(fēng)葉輪葉片插銷自動(dòng)包邊。

圖3 葉片插銷自動(dòng)包邊機(jī)結(jié)構(gòu)圖

3.1.2 葉片插銷自動(dòng)包邊機(jī)制造

葉片插銷自動(dòng)包邊機(jī)由合作方負(fù)責(zé)制造，制造周期40天，制造完成后我司組織驗(yàn)收，驗(yàn)收合格交付，設(shè)備實(shí)物如圖4 所示。

圖4 葉片插銷自動(dòng)包邊機(jī)實(shí)物圖

3.2 葉片插銷包邊新工藝的應(yīng)用

葉片插銷自動(dòng)包邊機(jī)安裝與調(diào)試完成后，即可組織生產(chǎn)了，葉片插銷自動(dòng)包邊工藝步驟如下：

（1）將組裝好的風(fēng)葉輪（見圖1）人工放入葉片插銷自動(dòng)包邊機(jī)的頂料氣缸（見圖4）上。（2）按下設(shè)備啟動(dòng)按鈕，頂料裝置的壓料氣缸下移動(dòng)，壓緊工件。（3）頂料裝置的主軸電機(jī)開始動(dòng)作，帶動(dòng)工件一起旋轉(zhuǎn)。（4）旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的上下包邊油缸前進(jìn)，開始對(duì)工件的上下的葉片插銷進(jìn)行包邊。（5）旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的包邊油缸向后移動(dòng)，葉片插銷包邊完成。（6）頂料裝置的主軸電機(jī)停止動(dòng)作。（7）壓料氣缸上升，松開工件。（8）頂料氣缸上升，人工拿下工件，完成一次包邊。

4 風(fēng)葉輪葉片插銷包邊新舊工藝效果對(duì)比

（1）勞動(dòng)強(qiáng)度。舊工藝為手工操作，操作者勞動(dòng)強(qiáng)度大；新工藝用設(shè)備自動(dòng)包邊，操作者只需上、下料，勞動(dòng)強(qiáng)度小。

（2）生產(chǎn)效率。舊工藝生產(chǎn)效率低，每個(gè)工作日僅能完成15 ～20 個(gè)風(fēng)葉輪葉片插銷包邊；新工藝生產(chǎn)效率高，每個(gè)工作日可完成100 個(gè)風(fēng)葉輪葉片插銷包邊，生產(chǎn)效率是舊工藝的5 ～7 倍。

（3）產(chǎn)品質(zhì)量。舊工藝產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，一致性差；新工藝產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，一致性好。

5 結(jié)語

風(fēng)葉輪葉片插銷包邊，傳統(tǒng)工藝一般采用手工操作完成，操作者利用手錘，將插銷敲彎進(jìn)行包邊，但該工藝方法勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定。通過設(shè)計(jì)并制造葉片插銷自動(dòng)包邊設(shè)備，開發(fā)自動(dòng)包邊工藝，就能有效地降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性。