自行式電葫蘆輸送機是70年代發(fā)展起來(lái)的新型輸送設備。該機廣泛應用于汽車(chē)、拖拉機、家電、紡織等工廠(chǎng)的加工輸送、儲運的連續輸送作業(yè)。由于它采用了計算機對整個(gè)輸送系統進(jìn)行程序控制?因而可以自動(dòng)完成輸送裝置的前進(jìn)、停止、下降、上升等動(dòng)作;自動(dòng)化程度高,線(xiàn)路布置靈活,節約能源,
噪聲小,維修方便,深受工廠(chǎng)和設計部門(mén)的歡迎。
一、基本功能、特點(diǎn)及其存在的問(wèn)題
(一)基本功能、特點(diǎn)
目前國內已有數家專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)生產(chǎn)此類(lèi)產(chǎn)品,雖然其型號不同,但其結構大同小異,其一般功能與特點(diǎn)如下:
1、用固定于軌道上的多排滑觸線(xiàn)輸導電源?輸電滑觸線(xiàn)具有耐磨損耐腐蝕及優(yōu)良導電性能。
2、輸送機軌道采用 H 型斷面?材料為鋼或鋁合金。
3、自行小車(chē)用并列的雙聯(lián)環(huán)鏈葫蘆進(jìn)行雙鉤起吊。它們可以同時(shí)或單獨動(dòng)作?可實(shí)現積放?*大承載能力為2t。
4、自行小車(chē)分主副兩部分?主小車(chē)帶有獨立的驅動(dòng)源和集電器;副小車(chē)(從動(dòng)小車(chē))安設積放裝置。一般一組*簡(jiǎn)單的載物車(chē)皆有一臺主車(chē)與副車(chē),它
們通過(guò)均衡梁連接。
5、小車(chē)運行速度為可調?適應性強;一般*高車(chē)速不超過(guò)60m/min?*低可達5m/min。
6、車(chē)型也根據工況?設有智能車(chē)與普通車(chē)兩種;智能車(chē)本身帶有微機?而且整個(gè)控制網(wǎng)絡(luò )系統也由微機控制;普通車(chē)僅帶執行電器?其工藝動(dòng)作受中控
臺微機控制。
7、小車(chē)尾部積放裝置?一般用碰撞開(kāi)關(guān)或接近開(kāi)關(guān)實(shí)現小車(chē)積放。
8、在線(xiàn)路中?一般皆設有轉轍器即道岔?它包含平面道岔與升降道岔兩大類(lèi):平面道岔的作用是,使小車(chē)在道岔處改變運行方向,自動(dòng)到達所需要的工
作位置,或進(jìn)入檢修段;升降道岔的作用是在某位置提升載重小車(chē)聯(lián)接不同平面的輸送系統?改變運行方向。
9、控制系統可根據生產(chǎn)需要?實(shí)現手控、電動(dòng)、按鈕站集中控制或全線(xiàn)自動(dòng)控制。集中控制分為集中、分散、集散三種方式。
(二)存在問(wèn)題
當前自行式電葫蘆輸送機較多地應用于汽車(chē)及其他機械產(chǎn)品的生產(chǎn)線(xiàn)上?由于工況復雜、生產(chǎn)頻率高?該機的發(fā)展除了對其功能繼續完善外,對使用壽
命的要求尤為突出。對數家使用情況調查表明,關(guān)于方案選擇尚有如下問(wèn)題應當研究改進(jìn):
1.現有自行小車(chē)皆采用環(huán)鏈葫蘆進(jìn)行雙鉤起吊,在功能方面?尚不能滿(mǎn)足中等噸位以上的輸送要求;環(huán)鏈葫蘆不防爆。限制了使用范圍。
2.環(huán)鏈葫蘆小巧,傳動(dòng)機構抗疲勞性能不足,在重級工作制度下,時(shí)有零件損壞,缺乏適應連續作業(yè)的能力。
3.環(huán)鏈突然斷鏈的情況存在,鏈條耐磨性能有待提高。
4.兩臺并聯(lián)的環(huán)鏈葫蘆進(jìn)行雙鉤起吊時(shí),由于籠式電機存在轉數差別?再加上鏈條本身存在節距誤差,用于總裝工序,則不同步問(wèn)題尤為突出。
5.多排滑觸線(xiàn)固定于軌道上,而葫蘆行走時(shí)相對于軌道發(fā)生擺動(dòng),引起輸電系統接觸不好。
二、鋼絲繩式程控電葫蘆出現的啟示
環(huán)鏈葫蘆為引進(jìn)西方國家的產(chǎn)品方案。欲使其國產(chǎn)化?成為國內工廠(chǎng)企業(yè)喜歡采用的產(chǎn)品?尚需由設計研究部門(mén)與工廠(chǎng)配合?做大量適合國情的工作。作為傳統的鋼絲繩電葫蘆程控化?已在瓦房店軸承廠(chǎng)和二汽總裝分廠(chǎng)等單位實(shí)現。瓦房店軸承廠(chǎng)保持架車(chē)間于1975年建成了微機程控酸洗生產(chǎn)線(xiàn)?輸導采用DHG 安全滑接輸電裝置,用 CD 型電葫蘆起吊。實(shí)施自動(dòng)編碼認址,葫蘆自帶接收機,在操作臺上安設發(fā)信機,通過(guò)程控實(shí)現了整個(gè)工藝過(guò)程的自動(dòng)化。**汽車(chē)廠(chǎng)總裝分廠(chǎng)自行研制了 KCY-2-500型自行葫蘆輸送機?用微機程控 CD 型電葫蘆?用于組裝卡車(chē)。用戶(hù)反映:該裝置比環(huán)鏈葫蘆程控線(xiàn)故障牽低,使用情況良好。
上述成功實(shí)表明:
1.鋼絲繩式電葫蘆可以程控化?由于該種葫蘆有幾十年的使用經(jīng)驗?歷經(jīng)改進(jìn)?結構上的問(wèn)題已經(jīng)解決。
2.鋼絲繩損壞一般表現為磨損斷絲的擴展?發(fā)展到斷裂有個(gè)過(guò)程?突發(fā)性斷裂較少,因而出現毛病易于發(fā)現及時(shí)處理?;谏鲜鰞牲c(diǎn)在選擇自行電葫蘆方案時(shí)鋼絲繩電葫蘆程控化是不可忽視的。
三、HT 型組合式電葫蘆程控化的可行性
HT 型組合式電葫蘆(見(jiàn)圖1部件6)?主要是針對以機械工業(yè)為重點(diǎn)的生產(chǎn)線(xiàn)對起重運輸設備多功能、高功效、使用壽命長(cháng)的要求而設計的(參閱本刊
1991年第4期 HT 系列組合式電動(dòng)葫蘆的組成和結構》一文)。該產(chǎn)品是由很多通用件組成的多種性能電葫蘆系列。這些葫蘆是:行星傳動(dòng)的單鉤電動(dòng)
葫蘆?行星傳動(dòng)的雙鉤同步吊電動(dòng)葫蘆?行星傳動(dòng)的雙鉤雙聯(lián)電動(dòng)葫蘆?行星傳動(dòng)的上述功能防爆電動(dòng)葫蘆。這些電動(dòng)葫蘆均以共軸雙輸出行星減速機為
核心?利用國產(chǎn)電葫蘆通用件組合而成。該產(chǎn)品于1990年試制成功?1993年通過(guò)鑒定?現已經(jīng)過(guò)十余省市以汽車(chē)工業(yè)為重點(diǎn)生產(chǎn)線(xiàn)的使用考核?證明它
的功能與特性適應于生產(chǎn)線(xiàn)的需要。它的主要特點(diǎn)如下:
1.多功能?高功效。由于它有4種功能的電動(dòng)葫蘆?因而分別有單鉤起吊、雙鉤同步起吊、雙鉤異步起吊與防爆功能。品種之一的雙聯(lián)葫蘆與當前自行葫蘆的兩臺雙聯(lián)環(huán)鏈葫蘆構成的自行小車(chē)性能基本一樣。而同步葫蘆卻解決了雙聯(lián)葫蘆由于雙電機轉數差所引起的不同步問(wèn)題。其次它的起重量可達5~10t擴大了作業(yè)范圍。功能完善與作業(yè)范圍擴大自然導致功效的提高。
2.適應重級工作制的生產(chǎn)線(xiàn)的需要。HT 型電葫蘆機構工作類(lèi)型分類(lèi)的為 M5?工作機構 JC 值為40%。經(jīng)過(guò)一汽幾個(gè)專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn)4年多的使用考核、在使用頻率較高、起吊很繁忙的工況下?未發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題與事故。
3.HT 型電葫蘆成為自行電葫蘆以后本身自帶行走裝置,比當前的自行電葫蘆的行走裝置零部件標準化通用化程度高,而且行走輪裝置與機體在垂直方向可旋轉因而半徑較小適應于生產(chǎn)線(xiàn)環(huán)軌縮小轉彎半徑,從而縮小廠(chǎng)房面積的需要。
4.HT 型電葫蘆滑觸線(xiàn)采用 DHG 型?葫蘆帶動(dòng)集電器的接觸桿本身可以相對集電器軸滑動(dòng),避免了葫蘆轉彎或擺動(dòng)引起的滑觸線(xiàn)接觸**。
四、PLC 程控 HT 型組合式電葫蘆輸送機的基本結構
PLC 程控 HT 型電葫蘆輸送機是在上述背景下,由工廠(chǎng)設計部門(mén)與制造廠(chǎng)結合自行開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品。它基本上繼承了國產(chǎn)自行葫蘆的設計格局,但以 HT 型電葫蘆為核心進(jìn)行了諸多改進(jìn)。它的主要組成是:自行小車(chē)氣動(dòng)道岔、滑觸線(xiàn)、升降段與PLC 自控等。
1.自行小車(chē)
針對不同的車(chē)間與工況要求?它分為雙鉤同步葫蘆、雙鉤雙聯(lián)與單鉤葫蘆式三種車(chē)型。起重量為0.5、1、2、3、5t?鉤距在0.6~5m 之間。雙鉤同步式
的自行小車(chē)(見(jiàn)圖1)主要用于要求長(cháng)吊點(diǎn)、行走平穩、對工件有準確安裝精度的場(chǎng)合。在結構上,它為一個(gè)電機通過(guò)減速機輸出軸帶一附加卷筒,因而*大特點(diǎn)是同步起吊。雙鉤雙聯(lián)葫蘆式的自行小車(chē)為兩臺電葫蘆雙聯(lián),也成為雙聯(lián)起吊,但主要針對同步要求不嚴格式異步起吊的場(chǎng)合。單鉤葫蘆式的自行小車(chē)用于較小零部件生產(chǎn)線(xiàn)。小車(chē)均由葫蘆自帶行走裝置?在葫蘆兩端皆通連桿2與從動(dòng)小車(chē)1鉸接。設從動(dòng)小車(chē)的目的有二:其一是使車(chē)身長(cháng)度大于工件長(cháng)度?避免吊物之間碰撞;其二是安設積放裝置,即在小車(chē)前部安設感應板5,小車(chē)尾安設接近開(kāi)關(guān)9。當感應板與前一輛車(chē)的接近開(kāi)關(guān)靠近一定距離后,接近開(kāi)關(guān)發(fā)出信號,小車(chē)行走電機斷電并制動(dòng)。為了保證起吊后吊具滑輪中心與卷筒中心位置一致?電葫蘆卷筒改成鋼絲繩在卷筒兩側固定的雙聯(lián)卷筒與滑輪組。鄭筒尾部低速軸端?連接一光電傳感器?它將卷筒轉數信號傳給 PLC?控制升降高度。吊具可由用戶(hù)根據需要自行設計?并與吊具橫梁連接。
為了防止小車(chē)行走時(shí)吊具搖擺?設橫梁導向定位裝置?即在吊具橫梁4上設定位槽,吊具吊起工部上升到極限位置?導向定位置3的導向板插入槽中,則吊具與小車(chē)剛性聯(lián)接一體;在小車(chē)運行過(guò)程中?避免了鋼強與吊具軟聯(lián)接時(shí)引起的搖擺?保證了小車(chē)支行時(shí)載荷的平穩。為了防止提升過(guò)卷以致于損壞部件,在導向定位裝置上安放限位開(kāi)關(guān)7,以確保吊上升到極限位置時(shí)電機斷電并制動(dòng)。
2.道岔
道岔的作用是實(shí)現輸送系統主、輔線(xiàn)之間的相互聯(lián)接,通過(guò)道岔可實(shí)現小車(chē)線(xiàn)之間的互換。它由外框架1、氣缸2、內框架3、直軌道4、彎道5及氣動(dòng)裝置(圖未畫(huà)出)構成。其弧道半徑 R 一般為1000~2500mm。在正常情況下,小車(chē)通過(guò)道岔外的直軌道進(jìn)入道岔后?沿彎道5轉彎。當需要改變線(xiàn)路,即由直軌道6轉入直軌道4時(shí)?在信號作用下?氣動(dòng)電磁閥開(kāi)啟?驅動(dòng)氣缸2向前移動(dòng);彎道由內框架3帶動(dòng)同步前移,在完行程 S 后內框架上的直軌道取代了彎道。與外框架上的直軌道對正后,限位開(kāi)關(guān)發(fā)出信號,通知小車(chē)起動(dòng)可通過(guò)直線(xiàn)道岔。道岔根據工作方式分為左入式、右入式、左出式、右出式四種。
3.升降段
升降段結構它的作用是,可提升重物或連接不同平面的輸送系統,亦可作檢修用。它可布置在主線(xiàn)或輔線(xiàn)上,也可布置在維修線(xiàn)上。它可把移動(dòng)軌道降到適當高度,在其上安裝自行小車(chē),升至接軌高度 H1 后,則小車(chē)可通過(guò)移動(dòng)導軌進(jìn)入固定導軌2上,投入線(xiàn)上運行行。也依同理,可把自行小車(chē)降至地面進(jìn)行檢修。如導軌2為多層結構,則可進(jìn)行不同層次的自行小車(chē)輸送更換。移動(dòng)導軌與固定導軌的定位,靠行程開(kāi)關(guān)或接近開(kāi)關(guān)控制。該裝置提升機構采用 HT 型固定式電葫蘆,*大起重量為10t,由提升綱繩7通過(guò)柱臺架上的滑輪5,起吊升降臺架6。升降臺架安設導向裝置,沿主柱4上下移動(dòng)。HT 型電葫蘆具有雙鉤同步功能起落平穩。