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        塔式起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿連接套旋轉(zhuǎn)工裝的研究及應(yīng)用

        2021-09-01 06:45:04胡祝兵安徽建筑機(jī)械有限責(zé)任公司安徽合肥230601
        安徽建筑 2021年8期
        關(guān)鍵詞:標(biāo)準(zhǔn)

        胡祝兵 (安徽建筑機(jī)械有限責(zé)任公司,安徽 合肥 230601)

        1 研究背景

        隨著社會(huì)的發(fā)展和城鎮(zhèn)化的不斷完善,隨處可見(jiàn)的高樓大廈也是像雨后春筍一樣拔地而起,使得塔式起重機(jī)的需求量越來(lái)越大。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)是塔式起重機(jī)的重要受力部件,承受著塔式起重機(jī)在工作時(shí)的軸力、扭矩和彎矩,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的制造精度直接影響著塔式起重機(jī)工作時(shí)的穩(wěn)定性和可靠性,因此標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的焊接質(zhì)量至關(guān)重要。

        標(biāo)準(zhǔn)節(jié)是由四件標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿和各腹桿組成一個(gè)矩形空間桁架結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的重要組成部件,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿是由主弦桿和連接套組成,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿的拼裝焊接質(zhì)量直接關(guān)系著標(biāo)準(zhǔn)節(jié)質(zhì)量的好壞,因此控制好標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿的拼裝焊接質(zhì)量,可以起到事半功倍的效果。

        現(xiàn)有的塔式起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿連接套拼焊工裝為固定式,其拼裝步驟如下:首先將主弦桿吊入工裝中,然后用銷(xiāo)軸單側(cè)定位主桿連接套,確認(rèn)尺寸無(wú)誤后,點(diǎn)焊牢固,最后脫模。脫模時(shí)需用手將標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿從工裝中推出,再利用行車(chē)將其轉(zhuǎn)運(yùn)至焊接工位,這種裝置工裝效率低且勞動(dòng)強(qiáng)度大。且現(xiàn)有工裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿連接套為單側(cè)銷(xiāo)軸定位,其精度不高,易導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)節(jié)裝配階差大。為提高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿的拼裝效率及精度,有必要設(shè)計(jì)一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿連接套工裝。

        2 主桿連接套旋轉(zhuǎn)工裝介紹

        為了克服上述現(xiàn)有工裝的不足,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的觀察和研究,設(shè)計(jì)了一種新式塔式起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿連接套旋轉(zhuǎn)工裝。該工裝使用簡(jiǎn)單方便,上、下料輕松省力,不僅能降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率,而且有效地解決了連接套定位精度不高和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)裝配階差的問(wèn)題。

        2.1 工裝組成

        該工裝(見(jiàn)圖1)由物料擺放臺(tái)、定位裝置和成品擺放臺(tái)三部分組成。

        圖1 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿連接套旋轉(zhuǎn)工裝軸測(cè)視圖

        物料擺放臺(tái)是一個(gè)帶有一定坡度的物料存放臺(tái),物料擺放臺(tái)的頂面為傾斜設(shè)置,物料移動(dòng)控制機(jī)構(gòu)設(shè)置在物料擺放臺(tái)頂面的最低處,通過(guò)該機(jī)構(gòu)可將主弦桿移動(dòng)到定位裝置上。在重力的作用下,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿會(huì)從物料擺放臺(tái)的高處位置向低處位置滾落。物料移動(dòng)控制機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖2)包括復(fù)位彈簧、阻止塊、障礙塊和一端與阻止塊鉸接另一端與障礙塊鉸接的鉸接件,鉸接件的中部鉸接有連接桿,連接桿固定在物料擺放臺(tái)上,復(fù)位彈簧的一端與物料擺放臺(tái)連接,復(fù)位彈簧的另一端連接在阻止塊或鉸接件的靠阻止塊的一側(cè)。物料擺放臺(tái)上開(kāi)有通孔,供障礙塊通過(guò)。通過(guò)障礙物的升起可以阻擋下一標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿的向下滾動(dòng),從而使每次僅有一件標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿進(jìn)入定位裝置內(nèi)。通過(guò)物料移動(dòng)控制機(jī)構(gòu),可以控制標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿滾落的距離和滾落的數(shù)量。

        圖2 物料移動(dòng)控制機(jī)構(gòu)示意圖

        定位裝置由定位機(jī)構(gòu)和支架組成,定位機(jī)構(gòu)的背面焊有轉(zhuǎn)動(dòng)軸,定位機(jī)構(gòu)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸安裝在支架上,轉(zhuǎn)動(dòng)軸上安裝有旋轉(zhuǎn)手柄,方便轉(zhuǎn)動(dòng)定位機(jī)構(gòu)時(shí)更加省力。定位機(jī)構(gòu)由兩立板拼焊而成,銷(xiāo)軸定位孔和U形卡槽通過(guò)機(jī)加工整體而成,U形卡槽主要是用于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿定位,而銷(xiāo)軸定位孔則是用于定位連接套,立板上還設(shè)有斜坡,便于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿進(jìn)出。兩定位機(jī)構(gòu)通過(guò)連接槽鋼連接成為一個(gè)整體,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)手柄時(shí),可帶動(dòng)兩定位機(jī)構(gòu)整體運(yùn)動(dòng)。穿過(guò)軸套在拼裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿時(shí),連接套通過(guò)銷(xiāo)軸穿鏜定位放置于兩立板內(nèi)部。當(dāng)主弦桿移動(dòng)到定位機(jī)構(gòu)內(nèi)時(shí),拼裝連接套,調(diào)整連接套和主弦桿的拼焊位置,點(diǎn)焊連接套與主弦桿連接部位,每道焊縫點(diǎn)焊兩點(diǎn),確認(rèn)點(diǎn)焊牢固后,通過(guò)旋轉(zhuǎn)定位機(jī)構(gòu)向成品擺放臺(tái)方向,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿在重力的作用下掉落至成品擺放臺(tái)上,實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿的快速落料。支架是由板片組成的一個(gè)矩形桁架結(jié)構(gòu),軸套安裝在支架頂部中間部位,通過(guò)軸套將定位機(jī)構(gòu)固定在支架上。

        成品擺放臺(tái)也是一個(gè)帶有一定坡度的物料存放臺(tái),用于擺放已點(diǎn)焊好的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿,待達(dá)到一定數(shù)量后,統(tǒng)一轉(zhuǎn)運(yùn)。頂部?jī)A斜設(shè)置,在頂部最低處設(shè)有物料擋板,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿落料時(shí)會(huì)被擋板擋住,不至于掉落至地面,方便集料。

        2.2 附圖說(shuō)明

        見(jiàn)圖1~圖3。

        圖3 定位裝置示意圖

        3 工作原理

        標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿和連接套分別事先機(jī)加工完畢,放置于本工裝內(nèi)待焊接。

        兩名操作人員分別在兩定位機(jī)構(gòu)兩側(cè)準(zhǔn)備,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿吊裝至物料擺放臺(tái)上后,兩名操作人員同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)定位機(jī)構(gòu)至物料擺放臺(tái)方向。定位機(jī)構(gòu)上觸碰塊的向下移動(dòng),帶動(dòng)物料移動(dòng)控制機(jī)構(gòu)上的接觸塊和阻止塊向下運(yùn)動(dòng),阻止塊向下移動(dòng)使得復(fù)位彈簧拉長(zhǎng),向下移動(dòng)的阻止塊通過(guò)鉸接件時(shí),會(huì)帶動(dòng)障礙塊向上移動(dòng),障礙塊的一端在鉸接件的帶動(dòng)下穿過(guò)通孔。通過(guò)障礙物的升起可以阻擋下一標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿的向下滾動(dòng),從而使每次僅有一件標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿進(jìn)入定位裝置內(nèi)。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿進(jìn)入定位機(jī)構(gòu)后,慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,并將定位機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)成品擺放臺(tái)方向,在復(fù)位彈簧向上回收的帶動(dòng)下,阻止塊向上移動(dòng),向上移動(dòng)的阻止塊通過(guò)鉸接件時(shí),會(huì)帶動(dòng)障礙塊向下移動(dòng)至穿出通孔的障礙塊的一端不超過(guò)物料擺放臺(tái)的頂面,這樣定位機(jī)構(gòu)就自動(dòng)歸位,大大降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。通過(guò)利用物料移動(dòng)控制機(jī)構(gòu)進(jìn)控制標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿的滾動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)定位機(jī)構(gòu)向物料擺放臺(tái)方向時(shí),會(huì)使得物料移動(dòng)控制機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿自動(dòng)進(jìn)入定位機(jī)構(gòu)中,勞動(dòng)強(qiáng)度得到降低,且操作簡(jiǎn)便。

        當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿進(jìn)入定位裝置后,操作人員分別將連接套通過(guò)銷(xiāo)軸穿鏜定位于定位機(jī)構(gòu)內(nèi),調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿和連接套的定位位置,依次點(diǎn)焊牢固連接套,每道焊縫點(diǎn)焊兩點(diǎn),然后退出銷(xiāo)軸,最后將定位機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)至成品擺放臺(tái)方向,拼裝好的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿在重力的作用下,滾落到成品擺放臺(tái)上,從而完成了標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿的拼裝工裝。最后將拼裝好的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿轉(zhuǎn)運(yùn)至焊接工位。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        本工裝利用定位機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)觸發(fā)移動(dòng)控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作,使放置在物料擺放臺(tái)上的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿自動(dòng)進(jìn)入定位裝置,通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)定位裝置,還可以將位于定位裝置上的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿轉(zhuǎn)移至成品擺放臺(tái)上,降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度;通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿整體進(jìn)行準(zhǔn)確的定位可以提高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿連接套的定位精確度,進(jìn)而提高了標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主桿的制作精度,并且降低了標(biāo)準(zhǔn)節(jié)裝配階差,操作簡(jiǎn)單、裝置經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

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