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积放式推式悬挂输送机特殊工况的线路分析

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一, 积放式推式悬挂输送栅 特巯工况硇线路分析 东风汽车套司设计研究院俞善芬J_-●—_一孔河清 _ __● 一 叮 1乙 I\ ● 摘要:对某特殊工况的推式悬挂输送设备的布线问题进行了详尽分析,提出了前、后车组分线进出库、均 衡粱长度可收缩的解决方案:并结合具体实倒,对工件在进出库和水平太角度回转和停止时,车组的运行状况、 j 社 for a special applicationis analysedin dentil,of feting a solution that front and back carrier ̄oups e ̄aae into and go out of warehouse along diferent lines and telescopic balanced bars a used The cattier groups’travel status,the k points to route design and 5 n。problems a. ̄soeited witnh electrical c0n・ tmls a also separately studied and calculated under such conditions as colnl/lg into and h e horizontal clm∞well∞mopping OUt of warehouse,travelling along Key wonls:Push—type suspended conveyor Route Design 积放式推式悬挂输送机由于其自身的特殊功 能,能适应各种复杂的工艺要求。能充分发挥其贮 存、运输、提升和组织生产的作用。但是,在特殊 工况条件下,其线路设计仍需全面考虑。现以一具 体工况为例,对其进行线路分析。 1工况 (见图2)。且让它们分线进出库。 (3)每组车的积放距离f 应使积放时互不碰 撞。由此可按小车的结构计算连系梁的长f。 (4)前后车组的间距L的确定,除应满足进 出库要求和通过停止器的要求外,还必须满足在直 线上运行时,保证始终只有一个推杆带动前车组前 进,即:L≠nT。式中: 为主链推杆节距;n为 该实例平面布置如图1所示。无垂直转弯。 零件外形尺寸:7300 nlnl×300 nlnl×15(]0 nlnl 零件质量:100 kg/挂 输送间隔:4 min/件 固化时间:20min 烘房温度:100 qc±10℃ 牵引推杆后的推杆数(图2a)。 2分析 2.1工况分析 由工况条件分析可知: (1)运送长零件,悬挂小车不可能将其在水平 轨道上作大角度的回转。 (2)要满足烘干时间,必须保证炉内有足够的 图1输送线平面布置 2.2水平弯段分析 由于均衡梁太长,小车不可能在大角度的水平 弯段上回转,主要是因均衡梁对后车组的牵引角过 大,无法牵引后车组前进(牵引角按有关资料推荐 应不大于400)。 当均衡梁长度与推杆节距确定后,在直线运行 ‘起重运输机械) 200O f1) 积车数量(烘干时间=输送机间隔时间×积车数)。 因此,零件需如图1中虚线所示的布置才能满足积 车数的要求。设计时,将载重车组分为前后车组 一R一 维普资讯 http://www.cqvip.com

利于运行。 基于上述分析,为尽量缩短后车组等待推杆的 时间,我们可以将副链的推杆节距 .布置得尽可 能小;为了减小牵引角,可以在弯段的几何图形设 计时考虑减小牵引角。此外,主副线的链速关系也 是应考虑的问题。 出库时同样应考虑能否安全运行及出库后的带 【aj 【b) 圈2前后车组布置图 (a)前后车组几何关系 (b)弯段运行线路分折图 时,车组与推杆长度的位置关系是固定的(图 2a),即:nT=L+A,式中:△为保证在经过弯 段时推杆不超越后小车主拨爪的安全量。 当全车组在弯段上运行时,由于链条要转折, 推杆与小车的位置关系就出现了变化(图2b)。这 时要绝对避免在后车组后面的推杆超越其主拨爪。 ~ 保证ACB+A =nT,式中:△ 为保证经过弯段时 推杆不超越后小车主拨爪的最小安全量 由图2b 可知,△ 在转弯运行的过程中,由于ACB位置不断 移动,其弧长与nT的相对关系也是不断变化的。 如有超越趋势存在,则表现为: ~ 。~ ACB>nT.:Y ̄AC8=nT ~ 当ACB>nT时,由于小车结构是不允许推杆从后 面跨越主拨爪,故推杆将对小车产生挤压事故;当 ~ ACB=nT时,在某一瞬间,后小车组主拨爪后的 推杆与主拨爪产生啮合。一旦这种“双带”(前后 车组均与推杆啮合)现象发生,既不能适应在弯段 上运行时上述相对关系的变化。更不能满足从弯段 进人直段时后拨爪必须脱开的要求。所以△值的 确定很重要。 2.3进出库分析 为了满足库存量的要求和避免大角度转弯,进 库时必须让前后车组分走两条线路 即前车组经过 道岔段后,令道岔舌换向,使后车组进人另一条线 路。由于在车组换向时,无论是双车过渡还是单车 过渡,在链条交换时,都存在一段等待推杆的时 间。因此不可能做到,当前车组开始进人弯段时正 好有一推杆带动后车组进人弯段。要做到这一点, 应考虑让均衡梁拖动后车组前进一段路程。但若牵 引角过大,会急剧地增大牵引阻力,甚至锁死.不 <起I运输机械’a0∞c1) 车状态。 3线路设计 3.1基本参数选定 (1)悬挂链承载能力 根据工况条件用单车过 渡125 kg级推式链。 (2)积放距离根据零件尺寸和烘房积车数量 的要求,确定积放距离zl=500mm,再根据小车结 构尺寸计算连系杆长度f=120 lmll。 (3)主、副线推杆节距从减少辅助时间和进 出库的要求,确定主副线的推杆节距T=800 mm, T=200mm (4)主、副线链速 由生产要求确定主线链速 I=11 m/miar;根据分线进出库的要求,确定副线 链速 2= I。 (5)均衡梁长度 综合考虑均衡梁长度L对 牵引角的影响,L大,牵引角口也大。但L太短, 会造成零件两端偏摆量大。在确定L时,还应考 虑L与nT及△的关系。设计选定L=6100mm。 (6)均衡梁与连系杆节点方式为了适应水平 转弯,两铰必须能水平回转,由于人库时前后车组 会出现路程差,2个弯头的结构形式不应做成相同 的。为了确保顺利运行,其中一个节点须做成既可 水平回转,还应让梁在其中能伸缩。 (7)最大水平转弯角。 图3为牵引角最大时 均衡粱位置。由图3可知,当两粱的连接点A在 离弯头端点1/2时,牵引角.9最大。在平面布置允 许的情况下,应尽量选用较小的水平转弯角a。当 图3牵引角 最大时均衡粱位置 ——9 维普资讯 http://www.cqvip.com

n、卢确定后,应验算口不大于4 。设计时选水平 转弯角n=30 ̄,水平转弯半径R按悬链设计的常 规选定R=600Ⅱ盯Ⅱ。经制图或计算,可知口=2 < 4俨。 3.2水平转弯处车组的运行状态分析 为了顺利地实现水平转弯,首先要考虑的问题 是不能出现“超越趋势”。在£、 、转弯半径R、 角度a确定后,可以通过计算和调整确定其它各 参数。从图4可以看出,只有在均衡粱与弯段分角 线垂直时,弯段上的链条长度与£的差值最大 此时应满足ACB+△ =nT,△ 是保证不超越的最 小安全量,但必须大于小车主拨爪与止退拨爪的距 离(此实例为60 rⅢn)。在直线运行时,£+△=nT 则: ~ L+△=ACB+△ =nT 上式中的参数是相互关联的,且△应越小越好, 因它是影响过渡时路程损失的因素。本设计取:R =600ITl|rI,n=30 ̄,L=6100ITl|rI,nT=8 x 800= 64O0Ⅱ盯Ⅱ,则△=300ITl|rI,△ =92ITl|rI。 图4水平转弯的车组运行状态分析 △值是车组在直线运行时始终能保持一个推 杆带动前车组前进的唯一保障。若受到某种不 能合理选取,如上例中若L=6200mm,则△=200 I ̄ml;转弯参数不变,△ =一11.33 min,显然不合 理。可以采用如图5所示的方法实现水平转弯。即 在线路上设置无链区分流轨道,在距转弯始点Ⅳ 时使后车组脱离链条区.进入无链轨。后一段路程 图5无链分藏轨实现水平转弯 一10一 靠前车组拖动前进,此时仍应满足牵引角不大于 40 ̄。距离Ⅳ值的确定原则:防止推杆超越后车组 主拨爪。 从图5可知:N=Lsin sina。卢一=40o 则:口=40 ̄,N=L 口<40o。N=Lsin40 ̄/sinct>L 口>40o。N<L 在n选定后, 与£同样存在上述关系。选定Ⅳ =L最合适,这样可以消除安装误差对运行的影 响。 3.3进库分析 基于2.3中的分析,可有意识地增长后车组被 拖动的路程,即合理地选定副线链的切入点,且根 据道岔结构设计的可能性,在副线进线处作有利于 减小牵引角的考虑。要实现副线推杆赶上后车组主 拨爪的可能性,必须在前车组拖动后车组前进的过 程中,让前车组的行程大于后车组的行程,并且其 行程差要大于副线推杆节距 。这里正好利用了 小车在9 弧线轨道上运行时,在相同角度内,弧 线与P的比值越来越大的特点(如图6所示),达 到使后车组少走一段路程的目的。 图6小车在9 弧线运行币意 按上述分析,将入库区的两弯段设计为如图7 的形式 经结构尺寸计算,可得弯段①处的水平投 影长度 ,②处水平投影长度R,令前后车组同 时进入各自的弯段,则两弯段起点的距离就是均衡 梁的长度£。则库内线距H=L+R—H 。通过对 2个特定点的有关计算,确定后车组的位置,分析 其运行状况。 3.3.1 g点时车组运行分析 选择g点(连系杆前端所在点),计算后车组 的位置,比较前后车组的行程。从结构计算可知: dd】>fo 所以 <L 由于后车组是被前车组拖动运行。均衡梁处在 最长状态为L。后车连系梁的中点应在^点( =L)。通过4tTzf ̄可求出 f2和 ,则后车组的行 ‘起重运输机械) 2000 f1 J 维普资讯 http://www.cqvip.com

~一 程是Ole+ ,前车组的行程近似为 行程差为: 所对应的 切人,后车组首车的实际位置应在而上m点位置 (图7b)。 弧长(困I/R很小)。将各值代人可得前后车组的 实际计算得 :53 mm,连系梁半长6o mm, …^ 一(Ol e+ ):52mm cb】 图7^库区前后车组运行分析 , (a)特定点g运行分析 (b)特定点h运行分析 R=10(]0『m.Ri=6(10Ⅲm.R2=500『m 3.3.2^点车组运行分析 设h点为连系杆前端继续前行所到位置,计 算在该行程区间内后车组的位置,比较前后车组的 行程(图7b)。由图7a的计算,可求出图7b所示 各值: , :t+fo 一d d1,同理_,|,l:t,皿 从 -中可求出, 2。 不难看出,当前车组的首车从g点行至h点 时,后车组连系粱的中心点被拖动前进距离为 ,L^ ,而前车组的行程则为3(P角对应的弧长。两 者的差值与 比较,可判断副推杆在此行程内能 否赶上后车组主拨爪。 设计实例中,^,1:206 mm, = :524 mm,由此可知后车组行程小于前车组。 注意,图7b中的 若大于结构尺寸( = 826.8mn'1)很多时,实际上 点会向尺1弧线内偏 移,影响 讲 的精度。实例 一 =53 nm,可认 为 点与弧线重合。 3.3.3零件安全性检测 当前车组的首车运行到h点时.由于副链的 ‘起■运输机械) 2O0O f1】 带行距离118 mm,从而得: ./m:53+118+60:231 mm 一: 一./m:398 当后车组首车继续运行到 点时,前车组首车应 运行到0点,如图8。困 1= 2,则 :mk。零 件端部偏移量X:(z—H)一hO/2tt:50,小于积 放安全距离200 mm,即在积放状态下是安全的。 I I l\l 图8零件^库安全性检测图示 3.3.4结论 (1)当前车组在 上运行时,很容易拖动后 一 ^ 车组在O1 e及 上运行(因为Z.gJ2<3oo)。且两 者的行程差很小,可近似认为在同步前进。在此区 间,与主链等速的副链推杆是不可能赶上后车主拨 爪。需特别说明的是,不能轻易用提高 2办法来 解决副推杆赶上主拨爪的问题。因为它会导致库内 运行时,两车组前后距离的增大,会使出库运行变 得控制无序。 (2)当前车组在 上运行时,正如图7b分析 的一样,在同一时间内,后车组比前车组少走318 mm路程 如果让副线在 斜线上的某点切人, 则副链推杆滞后后车主拨爪的最大距离为TI:200 nigh。可见副链推杆在此区间不但能赶上后车主拨 爪,而且可带动后车组运行318—200:118 l'nnl。 (3)副链切人点的选定:既然副链推杆是在 ^^ 区间内赶上后车主拨爪,则副线在们段任一 点切人都是安全可靠的,但是要注意过早的切人不 利于后车组的“自由运行”。若部件的结构设计允 许,在 点切人是最理想的。 3.4出库分析 3.4.1运行特点 一『1一 维普资讯 http://www.cqvip.com

出库线路布置及弯道尺寸与A库时相同如图9 所示。根据推式悬挂输送设备的运行特点,当停止 器打开后,小车主拨爪均有一个等待推杆的过程。 若停止器 l、 2同时打开,则tl( 2)处车组比 2 (£.)处的车组先行Tt(T)的距离或滞后T(TI) 的距离 如图9所示,rs是 ,处车组先行 路程 的某一瞬间均衡梁长度,rs大于原定均衡梁长度 L。因2个车组均被各自线上的推杆所控制,此时 会造成2车组相互拉死。为避免此现象,唯一的办 法就是减少前后车组的行程差 图9出库线路分析 R=1000[1lllll Rt 600 nan R2=500[1lllll = 一 2个停止器打开后,2链的推杆最终都会带着 小车运行。为使走完弯段进人直段时主链只有一个 推杆带动前车组运行,可在控制2车组行程差的前 题下,在设计设备结构时做到,在前车组尚未到达 过渡区时让后车组走完弯段后即与推杆脱开啮合 (利用抬轨)。然后等副链推杆带着前车组完成道岔 区过渡,并带动零件继续前进 3.4.2措施 为了达到上述目的可以采取如下措施: (1)控制时可先开启z ,用 1的还原信号打 开 2。这样,使t2处的车组总是滞后zi处的车组。 其行程差为还原信号的设置距离与 2处等待推杆 的距离之和,约为100—30O nⅡn。 (2)可在弯段设计时作如下考虑: 在 处车组走完弯段后,只要结构设计允许, 应尽可能早地脱离啮合,图10中 点是抬轨推杆 脱离啮合的点。 当t 处的车组脱离啮合后, 2处车组应尚未 到达过渡区。 两链都带车运行时,均衡梁长度的变化应最 小,且在运行全过程中梁的收缩量应尽量小。为 此,让两弯头的起点距离差正好等于 处车组的 最大提前量,令R3=Rl,这样从图1O可知,在 .弧段上运行时,均衡梁长度是不变的,再向 一12一 点运行时,可利用前后车组行程相同而水平投影不 同的特点,使tl处车组脱离啮合时 2处车组还未 到达过渡区。而均衡梁的收缩量最小。该设计得 =5788 r[11]l,梁的收缩量为:L~ =312 n∞ 3.4.3结论 设计能保证前、后车组顺利出库,且出库后主 链推杆能带动前车组首车运行。 出库过程中有路程损失,该损失量为几次等待 推杆的路程, l开启后等推杆的最大距离 ;t2开 启后等待推杆的最大距离T.;过渡时等主线推杆 的最大距离 ,其和为:2 + 在计算输送节 拍时不能忽视此数值。 图10出库弯段改进设计 Rt 600 Dm R2 500mm R3 600[ ̄11111 ^^ 一^一 ab=de=628.3 nan = + :464 nan 3.5 180 ̄回转弯段分析 180。回转区段如图l】所示,是将出、人库弯 段直接连接。从入库分析计算中得知,后车组行至 弯头端点时,前车组超前398 lYlnl。从出库措施中 知道,后车组(入库时的前车组)超前车组3130 n一,由此,走完180 ̄弯段后,前车组仅超前98 nⅡn。可根据超前量计算 求出均衡梁的收缩量。 图ll 186 ̄回转段线路分析 R L=600mm =500[ ̄11111 R3 600 nan R=1000[ ̄11111 =366 2mm 该设计 =5704.5 nⅡn,均衡梁收缩量为395 Ⅱmk 3.6直线段自动积放 由于被输送零件较长,库区不要求一定的积车 (下转第25页) <起重运输机械) 砌(1) 维普资讯 http://www.cqvip.com

机运行平稳且噪声极低。球墨铸铁中的球墨具有自 (9)通过相应的防酸装置,起重机也可以在非 润滑作用,使摩擦力大大降低,而耐磨性大大加 强。 常恶劣的环境中正常运行。 (1O)通过吊钩工作区域控制装置, 可在起重 机的行驶范围内出现障碍物时防止碰撞 (11)通过两台小车或葫芦的联动, 可以吊运 较大的负载,或达到货物的翻转功能。 (12)通过多种多样的吊具装置。可以满足用 户不同的物料抓取要求 (13)电子防摇装置可对高速运行的起重机实 现防摇,确保物品的平稳装卸 (14)载重自动记录装置是通过微型芯片自动 4标准组件起重机的附件与附加装置 (1)MSE软起动控制系统可以有效地防止吊钩 的摆动,并可以帮助不熟练的操作人员对吊运货物 进行精确定位。 (2)附加的紧急制动器直接作用在卷筒上(见 图5件6),可以起到双重保护作用,用于冶金厂 等对安全要求高的场合。 (3)采用变频器控制德马格制动电机,用于起 记录载荷数据,进行载荷谱分析,便于检查分析起 重机的实际运行情况。该装置并可以将每次的载重 重机的动态操作,可靠翩动,精确定位,并实现电 机的无级调速。 进行累加和储存,以满足特殊需要。 (4)手电门高度自动调节器可用于需要在不同 楼层操作的场合,使装卸作业更加便捷。 (5)红外线或无线电遥控器可供操作人员从任 何位置对起重机进行合理而可靠的操纵。并且通过 一5标准组件起重机的制造与 ̄a-r- “质量第一”贯彻于德马格起重机制造的自始 自终 起重机主梁及各个钢结构制造,均首先采用 现代化喷丸机进行喷丸处理,并用全自动c02保护 对二装置,可以实现两台起重机的联合操纵。 (6)根据需要,可以配置司机室。作为选择项 目,还可以加装维修平台和载人式小车,不仅便于 起重机的保养,还能使维修人员迅速安全地到达厂 房内的其他设施。 焊接设备加工主粱,全部焊缝100%XT探伤。从而 保证了起重机主粱的焊接质量。起重机端梁和钢丝 绳葫芦机架均采用CNC全自动加工中心进行加工, 使机加工一次性全部完成,从而保证了加工质量和 装配精度。 作者地址:上海市虹桥路808号6楼 邮 编:200030 (7)数字式载重显示器可以防止装载过载(如 卡车装载时),或加料控制(如钢炉加料时)。 (8)通过相应的防爆装置,起重机也可以在危 险区内安全作业。 (上接第l2页) 收稿13期:1999—09—11 式中,△ 为均衡梁收缩量 △ +△不能大于 太 多,否则会使工序辅助时间增加。 量,为实现直线上的自动积放。在上下料等需停车 点需设置的停止器。当前车组在停止器前停止 时,后车组的主拨爪必须避免与推杆啮合。为此需 在停止器后根据 值设抬轨段。推荐抬轨起点设 在停止器后L一(△ +lOO mm)处,终点设在停 止器后 +200 mm处。设计抬轨长度为700 nlnl, 起点离停止器5600 mm。 由于有抬轨,零件在运行过程中,通过此区间 4线路设计 按上述分析及计算结果,确定主、副线的组 线设备和线路,然后进行推杆链常规设计。 (1)根据输送间隔和工序时间要求,确定停止 器的位置和数量(上下料点应满足工艺要求)。 (2)按停止器的位置、距离、输送间隔及工序 时间计算链速。 仍有路程损失其值f 的计算为: 当△L+△(T时: (3)选传动张紧方式,确定其在线路上位置。 需说明的是,若主线用履带式驱动装置,且采 用线外张紧,可将张紧链条引出放在停止器与其后 的抬轨始点之间,靠近抬轨区,该设计可省去一次 过渡段 一2=△+△I+[T一(△+△】)]=T 当2T>△1+△>T时: f2=A+△1+l2 一(△+△I)J=2T ‘起重运输机械) 2/)O0【1 25— 

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