自動(dòng)化鏈條輸送設(shè)備的設(shè)計(jì)要點(diǎn)與細(xì)節(jié)
日期:2022-06-04 作者:admin
隨著自動(dòng)化程度的不斷提高,輸送設(shè)備在自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
輸送設(shè)備按主要工作部件的類型可分為:鏈條輸送設(shè)備、皮帶輸送設(shè)備、氣動(dòng)輸送設(shè)備、螺旋輸送設(shè)備等。
在所有的這些輸送設(shè)備中,鏈條輸送設(shè)備品種規(guī)格繁多,應(yīng)用最為廣泛。
1-驅(qū)動(dòng)裝置
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鏈條輸送設(shè)備一般運(yùn)行速度不高,但傳動(dòng)扭矩大、傳動(dòng)功率大。因此,驅(qū)動(dòng)裝置通常由電機(jī)減速機(jī)組組成。通過驅(qū)動(dòng)裝置使輸送設(shè)備驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)輸送鏈條的運(yùn)行及物體的輸送。
驅(qū)動(dòng)軸的支承一般采用雙列調(diào)心球軸承座(角驅(qū)動(dòng)懸掛輸送機(jī)除外)。因?yàn)檎{(diào)心球軸承座有自動(dòng)調(diào)心的作用,當(dāng)兩支承有一定量的同軸度誤差時(shí)能保證輸送機(jī)正常工作,且雙列軸承保證它有足夠的承載能力。
主軸和鏈輪的聯(lián)接采用鍵聯(lián)接。驅(qū)動(dòng)裝置同時(shí)還一定要設(shè)計(jì)安全保護(hù)裝置,安全保護(hù)裝置的傳統(tǒng)形式是安全銷,過載時(shí)安全銷斷裂,但它的恢復(fù)耗時(shí)費(fèi)力。
目前比較先進(jìn)的安全保護(hù)裝置是設(shè)置一個(gè)彈性底座并配備電器行程開關(guān),當(dāng)減速機(jī)輸出扭矩超載時(shí),彈性底座碰到電器行程開關(guān),電器行程開關(guān)起作用而使主電機(jī)及時(shí)失電,當(dāng)故障排除后,它能自動(dòng)復(fù)位。
當(dāng)設(shè)備總長(zhǎng)較長(zhǎng),負(fù)荷較大,采用一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)會(huì)使鏈條拉力過大時(shí),可在設(shè)備的中間處設(shè)置一個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)裝置,將兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置用液力偶合器聯(lián)接。
當(dāng)負(fù)荷超出主驅(qū)動(dòng)裝置的容量時(shí),輔助驅(qū)動(dòng)裝置起動(dòng)。當(dāng)負(fù)荷在主驅(qū)動(dòng)裝置的容量范圍內(nèi)時(shí),輔驅(qū)動(dòng)裝置自動(dòng)停止。由于電機(jī)特性的差異,不可能保證兩電機(jī)轉(zhuǎn)速完全相同,一定不要設(shè)計(jì)成兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置長(zhǎng)期同時(shí)工作,以免兩驅(qū)動(dòng)裝置的輸出轉(zhuǎn)速不同而使鏈條產(chǎn)生附加拉力(如長(zhǎng)距離的懸掛輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置通常就采用這種結(jié)構(gòu));在驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)時(shí),必須對(duì)牽引力、扭矩和功率等進(jìn)行計(jì)算,并根據(jù)計(jì)算結(jié)果正確地選取電機(jī)、減速機(jī)、變頻器、鏈條、支承軸承座、驅(qū)動(dòng)軸和安全保護(hù)裝置等。
2-張緊裝置
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鏈條輸送設(shè)備均采用鏈條作為承載主體,由于鏈條的允許長(zhǎng)度誤差較大,在使用過程中因鏈條磨損也會(huì)使鏈條節(jié)距伸長(zhǎng)。因此,鏈條輸送設(shè)備一定要設(shè)計(jì)張緊裝置。
張緊裝置的張緊行程與工作鏈條節(jié)距及輸送線長(zhǎng)度有關(guān),張緊量的設(shè)計(jì)原則是能滿足鏈長(zhǎng)允差及允許鏈條摩損伸長(zhǎng)兩節(jié)鏈長(zhǎng)長(zhǎng)度,以保證鏈條磨損增長(zhǎng)后拆除兩節(jié)鏈條,輸送機(jī)能正常工作,以增長(zhǎng)它的使用壽命。
張緊裝置的結(jié)構(gòu)有螺旋張緊結(jié)構(gòu)(如平板或鱗板輸送機(jī))、彈簧張緊機(jī)構(gòu)及重錘張緊機(jī)構(gòu)(如懸掛輸送機(jī))等形式。
由于鏈條輸送設(shè)備的鏈條拉力通常較大,在采用螺旋張緊結(jié)構(gòu)時(shí),一定要注意使張緊螺桿承受壓應(yīng)力,而不承受拉應(yīng)力,以滿足其強(qiáng)度和剛度的要求,特別當(dāng)張緊機(jī)構(gòu)的軸支承座為鑄鐵件時(shí)更應(yīng)如此。
其軸的支承一般采用帶滑動(dòng)座的雙列調(diào)心球軸承,選用這種結(jié)構(gòu)的軸承座,一是它能在張緊軌道上移動(dòng),以滿足張緊的要求,同時(shí)調(diào)心軸承能保證當(dāng)兩支承有一定量同軸度誤差時(shí)輸送機(jī)能正常工作。
當(dāng)輸送設(shè)備采用雙鏈條或兩鏈條以上結(jié)構(gòu)時(shí),由于各鏈條長(zhǎng)度不可能一樣長(zhǎng),從動(dòng)軸上的鏈輪與軸的結(jié)合一定不能采用鍵聯(lián)接,而應(yīng)使鏈輪能在軸上游動(dòng),以減少鏈條所受的附加拉力。
3-輸送線主體部分
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機(jī)架通常采用型鋼焊接而成。鏈條輸送設(shè)備以鏈條作為主要工作部件,鏈條是承載主體,而鏈條是柔性結(jié)構(gòu)件,因而承載部分的鏈條一定要用支承軌道對(duì)其支承,以使鏈條作為剛性結(jié)構(gòu)承載;當(dāng)結(jié)構(gòu)上有下垂鏈條松邊時(shí),由于鏈條自重較大,為了減小松邊張力,提高鏈條使用壽命和減小驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力容量,同時(shí)為避免運(yùn)行過程中鏈條與機(jī)架發(fā)生干涉,松邊也一定要設(shè)計(jì)支承軌道;支承軌道常選用有一定強(qiáng)度的耐磨減磨材料。
由于鏈傳動(dòng)有多邊形效應(yīng),當(dāng)結(jié)構(gòu)上需逐級(jí)采用鏈條傳動(dòng)時(shí)(如動(dòng)力滾道線),級(jí)與級(jí)間的鏈輪齒數(shù)應(yīng)相同,使它們間的傳動(dòng)比為1,以免出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。當(dāng)設(shè)備是由兩臺(tái)結(jié)構(gòu)形式大致相同的設(shè)備組合而成時(shí),兩設(shè)備應(yīng)各自采用驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng),不要將兩設(shè)備用一臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng),以免因鏈條的多邊形效應(yīng),使設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)明顯的爬行現(xiàn)象(如橋式汽車裝配線的高低線均由各自的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng))。
為了滿足不同的生產(chǎn)節(jié)拍,輸送設(shè)備的運(yùn)行方式可設(shè)計(jì)成同步式和非同步式。所謂同步式是指輸送設(shè)備在一定的速度范圍內(nèi),以某一速度按固定的節(jié)拍運(yùn)行;而非同步式是指輸送設(shè)備上的工件可按工位要求,在輸送線上實(shí)現(xiàn)截停、復(fù)位。
當(dāng)輸送方式為非同步式時(shí),截停裝置及截停后的放行裝置的結(jié)構(gòu)形式多樣,可以是純機(jī)械的,也可以是氣或液與電器聯(lián)動(dòng),無論采用何種結(jié)構(gòu)形式,設(shè)計(jì)要合理、可靠、能滿足產(chǎn)品裝配工藝的要求,它是輸送設(shè)備設(shè)計(jì)的難點(diǎn),是核心技術(shù)。
4-鏈條規(guī)格選取
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鏈條規(guī)格的選取,對(duì)精密滾子鏈而言,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了功率曲線,設(shè)計(jì)時(shí)可查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),根據(jù)運(yùn)行速度和鏈條傳遞功率按功率曲線選取鏈條規(guī)格。其它形式的鏈條規(guī)格選取現(xiàn)階段還是按經(jīng)驗(yàn)比擬法。
現(xiàn)在一般的選取原則是,鏈條的破斷負(fù)荷為鏈條計(jì)算使用負(fù)荷的5~7倍,對(duì)懸掛鏈條而言,鏈條的破斷負(fù)荷為鏈條計(jì)算使用負(fù)荷的7~10倍。
5-電器控制
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在電器控制方面,工作較簡(jiǎn)單的同步式輸送機(jī),通常采用常規(guī)電器控制,其控制內(nèi)容主要有速度調(diào)整、驅(qū)動(dòng)保護(hù)、過載保護(hù)和限位保護(hù)。
非同步式輸送機(jī)一般由PLC進(jìn)行過程控制,當(dāng)含有系統(tǒng)編組、認(rèn)址、傳輸、保護(hù)、監(jiān)控等功能使控制點(diǎn)多時(shí),選用計(jì)算機(jī)控制。當(dāng)某車間有多條輸送設(shè)備組成自動(dòng)化生產(chǎn)線時(shí),它的控制比非同步式輸送設(shè)備更復(fù)雜,除了輸送工件外,還有各種管理功能,通常采用計(jì)算機(jī)中央程控。
總之,鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的控制系統(tǒng)應(yīng)視輸送機(jī)的具體工作狀況而定。
鏈條輸送設(shè)備結(jié)構(gòu)形式繁多,每種都有各自的特殊性??刂葡到y(tǒng)要與裝配線功能相適應(yīng),這是需解決的主要技術(shù)問題;減速機(jī)、電機(jī)、鏈條、軸承座等的設(shè)計(jì)選型、主從動(dòng)軸的強(qiáng)度校核計(jì)算是在設(shè)計(jì)時(shí)的主要工作;驅(qū)動(dòng)裝置、從動(dòng)裝置及輸送線主體結(jié)構(gòu)是輸送設(shè)備的核心;鏈條是裝配線的關(guān)鍵部件。
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