工程碩士學(xué)位論文-軸承清洗傳輸線的設(shè)計(jì)與研制.doc

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1、 分類號(hào)： TH6 學(xué)校代號(hào)：10150UDC： 密級(jí)： 學(xué) 號(hào)：G2005015工程碩士學(xué)位論文軸承清洗傳輸線的設(shè)計(jì)與研制Design and Research of bearings cleaning transmission line學(xué)生姓名：校內(nèi)導(dǎo)師及職稱：企業(yè)導(dǎo)師及職稱：工程領(lǐng)域：機(jī)械工程研究方向：機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)申請(qǐng)學(xué)位：工程碩士論文答辯日期：2010年6月4日學(xué)位授予單位：大連交通大學(xué)摘要摘 要現(xiàn)在，隨著鐵路運(yùn)輸業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，貨車運(yùn)輸顯得尤為重要。而貨車在長(zhǎng)期運(yùn)輸過(guò)程中，其輪對(duì)軸承很容易積聚大量污垢而磨損，嚴(yán)重地影響了貨車運(yùn)行的平穩(wěn)性，甚至?xí)斐赏＿\(yùn)，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)諸多不便。

2、為保證正常的運(yùn)輸業(yè)務(wù)不受影響，需要對(duì)輪對(duì)軸承進(jìn)行定期清洗。然而，工廠的實(shí)際清洗條件是千差萬(wàn)別的。經(jīng)考察現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，車輛段的拆卸車間和清洗車間是各自獨(dú)立的，只有一條地下坑道相通，按照廠家要求必須利用這條地下坑道，設(shè)計(jì)一條運(yùn)送軸承組件的傳輸生產(chǎn)線。目前國(guó)外研制的通用運(yùn)輸設(shè)備很多，市場(chǎng)需求量也在增加，但都不適應(yīng)貨車軸承的運(yùn)輸，且價(jià)格昂貴。雖然我國(guó)現(xiàn)在生產(chǎn)的運(yùn)輸設(shè)備價(jià)格低廉，但主要是應(yīng)用在地面運(yùn)輸上，適用于地下坑道運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備還不多，并且各個(gè)生產(chǎn)廠家的運(yùn)輸機(jī)在輸送能力、效率、適應(yīng)性及自動(dòng)化程度等方面各有優(yōu)缺點(diǎn)。為此,我們?cè)趨⒄掌渌\(yùn)輸設(shè)備的基礎(chǔ)上，結(jié)合四平車輛段的實(shí)際情況，獨(dú)立開發(fā)設(shè)計(jì)并制造了一套專用的軸

3、承傳輸線設(shè)備，其任務(wù)是將拆下的軸承通過(guò)地下坑道傳送到軸承清洗車間。該傳輸生產(chǎn)線控制系統(tǒng)采用PLC自動(dòng)控制，確保各動(dòng)作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。拆下的軸承組件采用托盤盛裝，其地面輸送設(shè)備采用滾筒斜槽傳輸機(jī)械，地下坑道運(yùn)輸設(shè)備采用軌道小車傳輸機(jī)械，在地面和地下之間的垂直洞口采用提升機(jī)實(shí)現(xiàn)升降。為保證提升機(jī)和地下軌道小車不發(fā)生干涉，提升機(jī)采用叉子叉裝托盤完成。整個(gè)傳輸線設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng)，故障率低，維修方便，其安全系統(tǒng)滿足國(guó)家生產(chǎn)安全標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)實(shí)踐表明，該傳輸生產(chǎn)線上的設(shè)備性能完全可以代替進(jìn)口同類產(chǎn)品，具有良好的性能價(jià)格比, 自開發(fā)以來(lái)，獲得用戶廣泛好評(píng)。關(guān)鍵詞：軸承清洗；傳輸線；自動(dòng)化；軌道小車IAbstractAt

4、 present, With the continuous development of railway transport services, truck transportation is especially important. The truck during transport in the long run, its wheel bearings are easy to accumulate a lot of dirt and to wear, It has seriously affected the smooth running of vehicles, and even c

5、ause outages and inconvenience to production and living . To ensure the normal transport operations,It need cleaning wheel bearings regularly.However, in fact, the cleaning conditions vary in the factory. We found that disassembing workshop and cleaning workshop are separate by studying.there is onl

6、y an underground tunnel between them , according to the manufacturer, we must use this underground tunnel, and design a transmission line and transport bearing components by it.At present , a lot of general transportation equipment are developed abroad, they are demanded more and more in the market,

7、 but they are not fit for transporting truck bearings, and the price is expensive. Now the transportation equipments made in China are cheap,but they are mainly used for ground transportation, the transportation equipments used for underground tunnels are not many, and the transportation equipments

8、have their own advantages and disadvantages in the transportation capacity, efficiency, adaptability and automation etc.To this end, we based on other transport equipment ,and combined of the actual situation of Siping depot, and designed and manufactured a dedicated transmission line equipment whic

9、h transport bearing components, the task is removed the bearing from the bearings disassembing workshop to cleaning workshop through the underground tunnel. To ensure the action to realize automation,the transmission line is controled by PLC. The bearing is loaded by the tray dress, the tray dress i

10、s transported by the roller chute on ground, the tray dress is transported by the rail car underground tunnels, the tray dress is transported by the elevator in the vertical between the ground and underground. To ensure the elevator is no interference with the rail car, the elevator load the tray dr

11、ess by its pallet fork. The transmission line is adaptable, and its failure rate is low, its maintenance is easy, its security system can meet the national safety standards. Production practice shows that the performance of the transmission line equipment can replace the similar products by imports,

12、 it has good performance and low cost, which have gotten high evaluetion by user since the development.Key Words：Bearing cleaning；Transmission line；Automation；Rail carV目錄目 錄摘 要IAbstractII緒 論1第一章 概述31.1 軸承清洗傳輸生產(chǎn)線設(shè)計(jì)任務(wù)簡(jiǎn)介31.2 國(guó)內(nèi)外輸送機(jī)械的發(fā)展概況41.2.1鑄造起重機(jī)51.2.2脫錠起重機(jī)61.2.3夾鉗起重機(jī)61.2.4鍛造起重機(jī)71.2.5輸送鋼板起重機(jī)71.3 國(guó)內(nèi)外輸

13、送機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀81.4 國(guó)內(nèi)外輸送機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)91.5 本課題的提出及意義101.6 本文主要研究?jī)?nèi)容10本章小結(jié)11第二章 傳輸線的整體方案設(shè)計(jì)122.1輸送工藝122.1.1輸送的定義122.1.2 影響輸送的因素122.1.3固體物料輸送的理論基礎(chǔ)122.1.4 固體物料輸送的基本原理122.2 各種輸送方法的比較與選用132.2.1 帶式輸送機(jī)輸送132.2.2 鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)輸送142.2.3滾筒輸送機(jī)輸送162.2.4提升機(jī)輸送172.2.5搬運(yùn)機(jī)械手輸送182.2.6軌道小車輸送192.3傳輸線的總體結(jié)構(gòu)212.3.1根據(jù)廠家要求確定輸送機(jī)的類型212.3.2傳輸線的總體布

14、局222.4傳輸線的傳動(dòng)系統(tǒng)23本章小結(jié)24第三章 傳輸線的主要設(shè)備及部件設(shè)計(jì)253.1傳輸線的主要設(shè)備253.1.1斜面滾筒輸送裝置253.1.2升降機(jī)構(gòu)263.1.3軌道小車及導(dǎo)軌343.2 輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)353.2.1傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析353.2.2傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖363.2.3傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算373.3底架結(jié)構(gòu)393.4擺線減速器403.4.1擺線減速器的結(jié)構(gòu)原理403.4.2擺線減速器結(jié)構(gòu)型號(hào)表示法403.4.3擺線減速器的使用條件413.5托盤結(jié)構(gòu)423.5.1常見的托盤結(jié)構(gòu)形狀423.5.2本機(jī)托盤設(shè)計(jì)433.6 平衡輪設(shè)計(jì)44本章小結(jié)45第四章 輸送線的安裝、調(diào)試與疑難問(wèn)題的解決

15、464.1 輸送線的控制系統(tǒng)464.1.1可編程控制器用于傳輸過(guò)程控制464.1.2 PLC的基本工作原理464.1.3傳輸過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程474.1.4控制系統(tǒng)的硬件配置484.1.5系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)484.2輸送線的安裝514.2.1槽鋼導(dǎo)軌的安裝514.2.2其他機(jī)構(gòu)的安裝544.3輸送線的調(diào)試554.4疑難問(wèn)題的解決564.5工廠實(shí)際應(yīng)用情況57本章小結(jié)57第五章 輸送機(jī)改進(jìn)585.1 升降機(jī)構(gòu)的處理585.2 停車制動(dòng)的改進(jìn)585.2.1提升機(jī)停車制動(dòng)的改進(jìn)585.2.2輸送軌道小車制動(dòng)的改進(jìn)60本章小結(jié)61結(jié) 論62參考文獻(xiàn)63攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65致 謝66引言5緒

16、論緒 論在鐵路運(yùn)輸行業(yè)中，滾動(dòng)軸承廣泛地應(yīng)用于各種機(jī)車車輛上，各種內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車和新型的客、貨機(jī)車的輪對(duì)軸承等都是采用滾動(dòng)軸承，然而機(jī)車上的這些滾動(dòng)軸承都是工作在十分惡劣的條件下，輪對(duì)軸承在運(yùn)輸過(guò)程中，積聚了大量污垢，嚴(yán)重地影響了貨車運(yùn)行的平穩(wěn)性，甚至?xí)p腐蝕軸承內(nèi)外圈或滾珠，造成停運(yùn)，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)諸多不便。過(guò)去，為了保證運(yùn)輸安全，大批軸承被更換報(bào)廢，已求得高質(zhì)量軸承運(yùn)轉(zhuǎn)，但隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，為保證正常的運(yùn)輸業(yè)務(wù)不受影響，往往建立穩(wěn)定的機(jī)車滾動(dòng)軸承維修點(diǎn)，對(duì)軸承進(jìn)行必要的定期的清洗和修復(fù)，以期延長(zhǎng)軸承的使用壽命，減少軸承的資金損耗，從而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。然而，在

17、實(shí)際清洗時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的條件千差萬(wàn)別，大多數(shù)鐵路車輛段的拆卸車間和清洗裝配車間都是各自獨(dú)立的工作環(huán)境，這就需要設(shè)計(jì)一套運(yùn)送軸承組件或其單個(gè)零件即內(nèi)圈、外圈、滾珠和保持架等的運(yùn)輸設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)外研制的通用運(yùn)輸設(shè)備很多，市場(chǎng)需求量也很大，但都不適應(yīng)貨車輪對(duì)軸承的運(yùn)輸，且價(jià)格昂貴，這極大的浪費(fèi)了人力、物力和財(cái)力。根據(jù)這一狀況，就需要在參照其他運(yùn)輸設(shè)備的基礎(chǔ)上，結(jié)合車輛段的實(shí)際情況，開發(fā)設(shè)計(jì)并制造一套專用的軸承清洗傳輸線設(shè)備，其任務(wù)是將從車輪軸上拆下的軸承通過(guò)地下坑道傳送到軸承清洗車間，其性能完全可以代替進(jìn)口同類產(chǎn)品，具有良好的性能價(jià)格比,更好地滿足了企業(yè)的要求，在鐵路站段具有很深遠(yuǎn)的意義和廣闊的前景。并且

18、在開發(fā)時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1提高產(chǎn)品質(zhì)量原則。要求設(shè)計(jì)制造傳輸線設(shè)備效率高、自動(dòng)化程度也高。但是，這些往往帶來(lái)設(shè)備的售價(jià)也相應(yīng)提高，大大地增加了產(chǎn)品的單位成本。因此在設(shè)計(jì)研制傳輸線設(shè)備的過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)傳輸工藝的要求，對(duì)相關(guān)的因素進(jìn)行綜合考慮，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，提高其經(jīng)濟(jì)性。2工藝范圍寬的原則。傳輸設(shè)備的工藝范圍是指其適應(yīng)不同物料運(yùn)輸要求的能力。由于輸送設(shè)備輸送的物料形狀不一、體積有大有小、形態(tài)有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之分，包裝也有區(qū)別，有裸裝、盒裝、盤裝、紙制包裝等，有的物料甚至還具有腐蝕性或毒性。正因如此，工藝范圍越寬，越能提高設(shè)備的利用率，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，即利用同一設(shè)備可以在多種場(chǎng)合下

19、運(yùn)輸多種物料。3符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。由于本設(shè)備用于運(yùn)輸軸承，軸承滾動(dòng)體易滾落，所以，對(duì)傳輸速度有特殊要求。因此傳輸設(shè)備在結(jié)構(gòu)上直接接觸物料的部件應(yīng)有一定的摩擦力，而且要有可靠的防落措施。在運(yùn)輸速度上，要嚴(yán)格控制，既要考慮運(yùn)輸?shù)钠椒€(wěn)，又要兼顧運(yùn)輸?shù)男?。在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，線上各設(shè)備的設(shè)計(jì)都應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，零部件盡量減少設(shè)計(jì)加工的工作量。4使用安全，維修方便的原則。傳輸線設(shè)備的操作、調(diào)整應(yīng)方便省力，使用安全可靠。而且其結(jié)構(gòu)應(yīng)便于拆裝組合，零部件應(yīng)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化。第一章 概述第一章 概述四平車輛段是一個(gè)維修企業(yè)，對(duì)貨車軸承拆卸后，進(jìn)行清洗，然后修復(fù)，再重新裝配使用，并應(yīng)用地下傳輸生產(chǎn)線進(jìn)行運(yùn)輸，其主要優(yōu)點(diǎn)是：

20、一是地下傳輸可以減少了運(yùn)輸距離，極大地提高了效率；二是地下傳輸線可以減少車間占地，增加了工作空間；三是地下傳輸線減少了車間的噪聲污染，改善工人的工作環(huán)境。我國(guó)對(duì)這項(xiàng)研究還處于初級(jí)階段。四平車輛段的這項(xiàng)設(shè)計(jì)研究項(xiàng)目，承擔(dān)了四平車輛段的客貨車輪對(duì)軸承的輸送任務(wù)，是根據(jù)四平車輛段現(xiàn)有的條件提出的，必將為保證該車輛段的軸承檢修做出重大貢獻(xiàn)，為企業(yè)發(fā)展帶來(lái)了廣闊前景和發(fā)展空間。1.1 軸承清洗傳輸生產(chǎn)線設(shè)計(jì)任務(wù)簡(jiǎn)介四平車輛段客貨車輪對(duì)軸承的拆卸和清洗分別在兩個(gè)不同的車間進(jìn)行，即裝配二車間和機(jī)修一車間，兩車間只有一墻之隔，兩車間各有一個(gè)大門，大門到大門之間沒有直線距離，需繞行200米，再加上拆卸工作臺(tái)到大

21、門的距離，總的運(yùn)輸距離要達(dá)到300米。早在80年代至90年代，軸承的清洗運(yùn)輸采用手推車，不但工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且效率低，有污染，工時(shí)不容易計(jì)算，給清洗維修生產(chǎn)帶來(lái)困難。同時(shí)，由于企業(yè)采取減員增效的戰(zhàn)略決策，人員的短缺使得這項(xiàng)設(shè)計(jì)具有現(xiàn)實(shí)的意義。根據(jù)四平車輛段的生產(chǎn)發(fā)展需要，將對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案研究，擬設(shè)計(jì)一條軸承清洗傳輸線以達(dá)到拆卸、清洗、修復(fù)、再重新裝配的要求，傳輸生產(chǎn)線上的輸送設(shè)備的各個(gè)部件均要求采用新的設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)，而四平車輛段現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況是有建廠時(shí)就挖好的地下坑道（也叫地溝），針對(duì)這種情況，軸承的清洗傳輸設(shè)備采用地下傳輸生產(chǎn)線技術(shù)就變得尤為重要。整條輸送線路的自然情況是：本

22、傳輸生產(chǎn)線地下部分全長(zhǎng)150米，地上部分分別為5米和10米，根據(jù)本線路地下坑道的狀況，坑深1.2米，寬1米，坑道內(nèi)高1米，在兩個(gè)車間共用的墻體下橫向分布著許多風(fēng)、電、水等管道，造成墻體下的穿越口上下比較狹窄，高度空間大約0.8米，這是傳輸線必經(jīng)的重要通道。由于多年空置，坑道內(nèi)陰暗潮濕。在拆卸車間共有兩個(gè)垂直進(jìn)入地道的正方形入口，兩個(gè)入口中心距為1.5米，剛好接近輪對(duì)上兩個(gè)軸承的間距1353毫米，坑道入口邊緣距離拆卸工作臺(tái)5米，坑道出口在維修車間，只有一個(gè)，且距離裝配工作臺(tái)10米。根據(jù)這一現(xiàn)狀，軸承清洗傳輸線設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是根據(jù)既有條件并充分利用既有資源、不動(dòng)或少動(dòng)既有坑道內(nèi)的設(shè)施原則，達(dá)到最佳設(shè)計(jì)

23、，完成地下傳輸順利安全快捷方便，同時(shí)減少環(huán)境污染等。其坑道布局如圖1.1所示。圖1.1 坑道布局圖Figure 1.1 tunnel layout其傳輸路線如下：人工將拆卸下來(lái)的一組滾動(dòng)軸承組件放入一個(gè)托盤中，并將托盤及其上軸承組件搬到與洞口1相連的斜槽面1上，沿斜槽面滑下到達(dá)洞口1的提升機(jī)1的叉子上，洞口1的提升機(jī)1將托盤及軸承組件下降至坑道內(nèi)小車上準(zhǔn)停，并完成提升機(jī)1和小車之間的托盤的交接，然后小車啟動(dòng)，到達(dá)洞口2準(zhǔn)停，同時(shí)人工將拆卸下來(lái)的另一組滾動(dòng)軸承組件放入另一個(gè)托盤中，并將托盤及其上軸承組件搬到與洞口2相連的斜槽面2上，沿斜槽面滑下到達(dá)洞口2的提升機(jī)2的叉子上，洞口2的提升機(jī)2將托盤

24、及軸承組件下降至坑道內(nèi)小車上準(zhǔn)停，并完成提升機(jī)2和小車之間的托盤的交接，然后小車?yán)^續(xù)啟動(dòng)前進(jìn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)洞口3時(shí)小車準(zhǔn)停，完成小車與提升機(jī)3之間的托盤交接，提升機(jī)3上升到一定高度，人工將托盤及其軸承組件搬下放到與洞口3相連的斜槽面上，沿斜面滑至清洗檢修工作臺(tái)。最后將兩個(gè)空托盤放到提升機(jī)3的叉子上，提升機(jī)3下降并完成與軌道小車的托盤交接，小車返回到洞口2，完成與提升機(jī)2的托盤交接，提升機(jī)2提升至地面以上要求的高度，然后小車?yán)^續(xù)返回到洞口1，完成與提升機(jī)1的托盤交接，提升機(jī)1提升至地面以上要求的高度，人工取下提升機(jī)1和提升機(jī)2上的空托盤，再人工將拆卸下來(lái)的一組滾動(dòng)軸承組件裝到托盤里，如此循環(huán)往復(fù)。1.

25、2 國(guó)內(nèi)外輸送機(jī)械的發(fā)展概況第一章 概述運(yùn)輸機(jī)械是伴隨工業(yè)的產(chǎn)生而產(chǎn)生，并隨工業(yè)的發(fā)展而進(jìn)步的。建國(guó)以后，我國(guó)陸續(xù)建立了一些運(yùn)輸設(shè)備生產(chǎn)廠，主要是一些小型運(yùn)輸設(shè)備，技術(shù)比較落后。冶金起重機(jī)是運(yùn)輸機(jī)械的一種，該運(yùn)輸機(jī)械在鋼鐵工廠不僅是一種運(yùn)輸工具，在某些生產(chǎn)過(guò)程中它成了生產(chǎn)設(shè)備。因此它的發(fā)展不僅取決于機(jī)電工業(yè)的技術(shù)水平，同時(shí)也取決于冶金工業(yè)的技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模1。我國(guó)從1956年開始制造冶金起重機(jī)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)的冶金起重機(jī)不論在品種、數(shù)量、技術(shù)水平方面都有了一定的發(fā)展和提高。80年代初，國(guó)家開始積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)輸送技術(shù)，當(dāng)時(shí)運(yùn)輸技術(shù)主要掌握在少數(shù)國(guó)有企業(yè)手中。隨著改革開放的推進(jìn)，

26、運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)市場(chǎng)空間巨大，一些原來(lái)從事運(yùn)輸?shù)钠髽I(yè)發(fā)展成物流中心，甚至轉(zhuǎn)到運(yùn)輸設(shè)備的開發(fā)制造上，一些私營(yíng)企業(yè)也看好這一行業(yè)，從業(yè)廠商逐漸增多。近年來(lái)，美國(guó)、蘇聯(lián)、英國(guó)、日本和西德等國(guó)為了爭(zhēng)奪市場(chǎng)，擴(kuò)軍備戰(zhàn)，在發(fā)展鋼鐵工業(yè)的過(guò)程中，運(yùn)輸機(jī)械也相應(yīng)的得到發(fā)展。最近，我們對(duì)國(guó)內(nèi)冶金起重機(jī)的生產(chǎn)和使用情況作了一些調(diào)查，并搜集了一些國(guó)外資料。1.2.1鑄造起重機(jī)我國(guó)生產(chǎn)鑄造起重機(jī)的工廠主要是太原重型機(jī)器廠和大連起重機(jī)器廠。有的單位為了解決自己或本地區(qū)的需要，也少量的生產(chǎn)了一些鑄造起重機(jī)。我國(guó)配合平爐煉鋼用的鑄造起重機(jī)，常用的起重量為75/20, 125/30, 140/30, 350/75/15噸等、基本

27、能滿足生產(chǎn)需要。但是以前制造的鑄造起重機(jī)結(jié)構(gòu)型式是仿制國(guó)外五十年代的老產(chǎn)品，性能較差，比較笨重。近年來(lái)，兩廠分別對(duì)125/30和225/60/16噸鑄造起重機(jī)作了一些設(shè)計(jì)改進(jìn)，太原重型機(jī)器廠采用了工字梁加空腹付析架主梁，大連起重機(jī)器廠采用了偏軌寬翼緣箱型主梁，并且把電器設(shè)備和分別驅(qū)動(dòng)的大車移動(dòng)機(jī)構(gòu)布置在主梁里，使橋架外形美觀。還采用電纜向主、副小車供電，在主起升機(jī)構(gòu)上采用行星減速箱傳動(dòng)等等3。國(guó)外的鑄造起重機(jī)目前逐漸趨向大起重量與高速度方向發(fā)展。在西歐和日本等國(guó)，廣泛采用氧氣頂吹大型轉(zhuǎn)爐，產(chǎn)量大，冶煉時(shí)間短，鑄造起重機(jī)必須向大起重量與高速度方向發(fā)展。例如西德M. A. N.公司制造的鑄造起重機(jī)

28、起重量達(dá)475噸、跨度22.5米，Demag公司制造的起重量達(dá)430噸，跨度22.5米。英國(guó)Chapman-Thompson公司制造的起重量達(dá)400/100噸及450/100噸。日本日立公司制造的起重量達(dá)450/80噸，跨度20米，起升速度達(dá)12米/分。這些起重機(jī)能在轉(zhuǎn)爐車間的高溫、多灰塵的極重級(jí)工作條件下工作。1.2.2脫錠起重機(jī)用來(lái)脫錠或搬運(yùn)鋼錠的脫錠起重機(jī)，可以采用機(jī)械作用的和液壓作用的脫錠機(jī)構(gòu)。機(jī)械作用的機(jī)構(gòu)比較龐大，零部件磨換快。它通過(guò)機(jī)械的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用頂桿把推出力或夾鉗把夾緊力作用在鋼錠上，因此頂桿、夾鉗和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)易于損壞或出現(xiàn)裂紋，使用時(shí)必須經(jīng)常檢查并且調(diào)整由于零件磨損造成的變位。

29、近年來(lái)，為了使脫錠機(jī)構(gòu)更加安全可靠，縮短脫錠時(shí)間并且便于維修與更換脫錠機(jī)構(gòu)，在西歐、美國(guó)和日本已普遍采用液壓脫錠機(jī)構(gòu)。在我國(guó)，太原重型機(jī)器廠也曾經(jīng)試制過(guò)帶液壓脫錠機(jī)構(gòu)的脫錠起重機(jī)，它的脫錠力為350噸，頂桿行程2米，頂桿速度0.52米/分，鉗子負(fù)荷能力50噸，小車移動(dòng)速度50米/分，大車移動(dòng)速度82.5米/分，油缸工作壓力200公斤/厘米。與它相類似的，在西德Demag公司也有一種350噸的液壓脫錠起重機(jī)，頂桿行程為1.6米，頂桿速度4米/分，鉗子負(fù)荷能力32噸，小車移動(dòng)速度63米/分，大車移動(dòng)速度100米/分。該公司最近還生產(chǎn)一種450噸的液壓脫錠起重機(jī)，鉗子負(fù)荷能力為60噸。英國(guó)Wellm

30、an公司制造的液壓脫錠起重機(jī)脫錠力為250噸，頂桿行程2.36米，頂桿速度3.9米/分，鉗子負(fù)荷能力38噸，小車移動(dòng)速度45.7米/分，大車移動(dòng)速度106.6米/分。日本最近制造了脫錠力為650噸的液壓脫錠起重機(jī)，鉗子負(fù)荷能力90噸，液壓壓力220公斤/厘米，是比較重型的設(shè)備。在國(guó)外的脫錠起重機(jī)改進(jìn)方面，主要是:1.改進(jìn)立柱結(jié)構(gòu)，便利脫錠機(jī)構(gòu)的裝卸與維修。2.設(shè)置脫錠機(jī)構(gòu)的保護(hù)裝置1.2.3夾鉗起重機(jī)夾鉗起重機(jī)的夾緊裝置有兩種類型，一種是重力夾緊式，一種是動(dòng)力夾緊式。重力夾緊式的鉗臂夾緊力是由鋼錠的自重產(chǎn)生的。鉗柱提升以后，鉗口開始閉合，夾臂上臂沿斜向長(zhǎng)孔下滑，下肢頂尖壓在鋼錠上。裝在鉗柱里的

31、控制聯(lián)鎖裝置拉桿操縱提升鉗臂的支軸使鉗口張開。這種夾鉗在夾取輕鋼錠時(shí)沒有足夠的夾緊力，同時(shí)在鋼錠上容易留下頂尖的痕跡。它的另一個(gè)缺點(diǎn)是當(dāng)起重機(jī)在運(yùn)行中到遇障礙物時(shí)，鉗口容易松開，在用它將鋼錠送人運(yùn)錠車或均熱爐時(shí)，也容易由于鋼錠碰到邊緣自行脫落，毀壞設(shè)備。動(dòng)力夾緊式夾鉗利用電動(dòng)機(jī)閉合鉗腿。它可以抓緊鋼錠，甚至能把鋼錠緩慢的水平放進(jìn)運(yùn)錠車。由于它的夾緊力大，鉗端的頂尖可以省去，不但節(jié)約了耐熱鋼，還可以避免在鋼錠上形成凹口，提高軋制質(zhì)量。另外，這種夾鉗可以適用于不同尺寸的鋼錠，用不到任何調(diào)整鉗口尺寸的機(jī)構(gòu)、它的主要缺點(diǎn)是零件磨損快。我國(guó)生產(chǎn)過(guò)的夾鉗起重機(jī)有5/10, 5/20, 10/10, 10/

32、20, 20/50, 30/50噸等幾種噸位，它們都是動(dòng)力夾緊式。太原重型機(jī)器廠制造的除了在主梁采用工字梁加空腹付析架結(jié)構(gòu)，立架采用挖空板式結(jié)構(gòu)、小車采用電纜供電外，其它都是常用的結(jié)構(gòu)形式。國(guó)外新型夾鉗起重機(jī)的報(bào)導(dǎo)不多。法國(guó)有一種較大型的，起重量為75噸，跨度20米，夾鉗開度1.653.2米，夾鉗回轉(zhuǎn)速度5轉(zhuǎn)/分，小車移動(dòng)速度41米/分，大車移動(dòng)速度70米/分;日本ymutom公司的夾鉗起重機(jī)在設(shè)計(jì)方面有一些特點(diǎn)，例如它的主梁采用雙下翼緣，可以減少輻射熱的影響，在司機(jī)室里裝有工業(yè)電視，便于觀察夾鉗在均熱爐里的工作情況，為了改善司機(jī)工作條件，在司機(jī)房采用了能吸收熱射線的玻璃。1.2.4鍛造起重機(jī)

33、在鍛造起重機(jī)方面，太原重型機(jī)器廠在150/50/5噸的橋架設(shè)計(jì)里把傳統(tǒng)的四根主梁改為三根主梁，不但縮小了外形尺寸，也減輕了自重。天津重型機(jī)器廠的產(chǎn)品也采用這種設(shè)計(jì)。它比過(guò)去采用的固接方式震動(dòng)小，司機(jī)工作條件得到了改善，并能保證司機(jī)安全操作。它的翻料機(jī)構(gòu)采用液壓自動(dòng)松閘裝置，可以減少對(duì)橋架、小車和翻料機(jī)構(gòu)的沖擊。另外，它的大車移動(dòng)機(jī)構(gòu)采用行星擺線減速箱傳動(dòng)，不僅縮小了機(jī)構(gòu)的外形，而且提高了傳動(dòng)效率。在國(guó)外，日本日立公司制造了一種重型設(shè)備，起重量為250噸，跨度24.9米，起升高度16米，起升速度5米/分，小車移動(dòng)速度30米/分，大車移動(dòng)速度50米/分，翻料機(jī)速度8米/分。三井造船公司制造了一臺(tái)類

34、似的設(shè)備，起重量也是250噸，跨度24.2米，起升高度20米，起升速度5.5米/分，小車移動(dòng)速度40米/分，大車移動(dòng)速度60米/分，翻料機(jī)速度6米/分，它在翻料機(jī)上采用氣體壓縮緩沖裝置防止過(guò)載。另外，根據(jù)專利資料記載，日本在鍛造起重機(jī)上裝設(shè)緩沖油缸，使工作時(shí)產(chǎn)生的沖擊能轉(zhuǎn)換為油壓位能，儲(chǔ)藏在蓄能器里。工作時(shí)，沖擊力使油缸18里面的油經(jīng)過(guò)單向閥26流人蓄能器28.當(dāng)外力消失后，蓄能器中的油通過(guò)節(jié)流閥25流回油缸。還可以設(shè)置一種另外的裝置，只要油缸的壓力下降，就可以打開閥門23利用手搖泵使油路壓力穩(wěn)定。1.2.5輸送鋼板起重機(jī)常用的輸送鋼板起重機(jī)根據(jù)抓具可以分為料耙、電磁盤、料耙一電磁盤、鉗式等類

35、起重機(jī)。料耙起重機(jī)的耙爪間距一般取1.52米，鋼板便支承在這些耙爪上。料耙的傾翻機(jī)構(gòu)可以采用電一機(jī)械或電一液壓方式。在國(guó)外，電一液壓方式采用得較多。為了防止液壓系統(tǒng)過(guò)熱，它有防熱的裝置。電磁盤起重機(jī)可以用來(lái)搬運(yùn)鋼板，鋼材和鋼塊，是一種較常用的設(shè)備。過(guò)去的電磁盤不能耐高溫，使用受到限制。最近日本制造的電磁盤能吸運(yùn)溫度達(dá)600C的鋼坯，而且在電路突然短路時(shí)還能吸住鋼坯，并不立即消失吸引力。西德有一種帶伸縮式橫梁的電磁盤起重機(jī)，可以按照鋼板的尺寸調(diào)節(jié)電磁盤的位置。它還有一種橫梁可以旋轉(zhuǎn)的電磁盤吸取裝置，更能適應(yīng)不同形狀的鋼板。與電磁盤的原理相似，英國(guó)、日本和西德試用過(guò)一種真空吸盤起重機(jī)，大概由于不容

36、易適應(yīng)不同的鋼板尺寸，重量與溫度，還沒有廣泛的采用，水平地面或地下運(yùn)輸機(jī)械是隨著煤炭地質(zhì)工業(yè)的產(chǎn)生而發(fā)展起來(lái)的，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤炭、電力、礦山、冶金、建材水泥、化工、港口碼頭等輸送散料系統(tǒng)，大量采用帶式輸送機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、筒式輸送機(jī)、機(jī)械手和軌道小車等。2001年，我國(guó)帶式輸送機(jī)就已達(dá)到200萬(wàn)臺(tái)，其中，煤礦約120萬(wàn)臺(tái)，鍋爐上煤約40萬(wàn)臺(tái)，建材水泥廠約30萬(wàn)臺(tái)，火力發(fā)電廠約1萬(wàn)臺(tái)，港口碼頭約1萬(wàn)臺(tái)3。揚(yáng)州瑞吉輸送機(jī)械設(shè)備有限公司自成立以來(lái)一直專注于輸送設(shè)備的研發(fā)與制造,單元輸送產(chǎn)品有：鏈板輸送機(jī)、網(wǎng)帶輸送機(jī)、皮帶機(jī)、轉(zhuǎn)彎皮帶機(jī)、鏈條輸送機(jī)、滾筒輸送機(jī)、Z型提升機(jī)、C型提升機(jī)、螺旋提

37、升機(jī)、顆粒物斗式提升機(jī)、空氣輸送帶、瓶胚整列機(jī)以及柔性輸送線等，輸送系統(tǒng)工程有：飲料輸瓶線、儲(chǔ)瓶臺(tái)、空瓶上瓶平臺(tái)、壓力（無(wú)壓力）輸送系統(tǒng)、堆垛輸送、食品包裝線、電子裝配線等，廣泛應(yīng)用于食品自動(dòng)包裝、飲料灌裝、化妝品生產(chǎn)、藥品包裝、乳品包裝、電子裝配、汽車配件、涂裝等行業(yè)，公司在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，將不斷創(chuàng)新、務(wù)實(shí)進(jìn)取。1.3 國(guó)內(nèi)外輸送機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀起重與輸送機(jī)械制造水平的發(fā)展體現(xiàn)在自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展上；從人工輸送、半自動(dòng)輸送到機(jī)械手以及先進(jìn)的自動(dòng)輸送生產(chǎn)線；從直線輸送到環(huán)形轉(zhuǎn)角輸送；從凸輪的機(jī)械接觸控制到PLC全時(shí)間程序控制；從傳統(tǒng)機(jī)械彈簧閥到現(xiàn)代電控氣動(dòng)電子閥。這些都體現(xiàn)了技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)

38、展。我國(guó)的輸送機(jī)械制造業(yè)，經(jīng)歷了仿制、引進(jìn)技術(shù)、消化吸收、創(chuàng)新、自主開發(fā)的過(guò)程，技術(shù)進(jìn)步及創(chuàng)新的速度很快，而且在不斷縮小與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)之間的差距。國(guó)內(nèi)很多廠家生產(chǎn)的起重與輸送機(jī)械比較有代表性，能在模仿的基礎(chǔ)上發(fā)展出自己的特色，且能夠溶入高新技術(shù)，比如通過(guò)PLC控制在熒屏顯示等許多技術(shù)難關(guān)5。1.4 國(guó)內(nèi)外輸送機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)在物料傳輸機(jī)設(shè)備方面，美國(guó)、德國(guó)、日本、意大利和英國(guó)的制造水平相對(duì)較高，其設(shè)備呈現(xiàn)出新的發(fā)展動(dòng)向5。1.輸送機(jī)械向大型化發(fā)展。為適應(yīng)機(jī)械工業(yè)的大生產(chǎn)，以獲取規(guī)模經(jīng)濟(jì)利益，輸送機(jī)械向高速度、高輸送能力產(chǎn)品發(fā)展，以滿足年產(chǎn)300500萬(wàn)t以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。2.輸

39、送機(jī)械結(jié)構(gòu)趨于簡(jiǎn)單合理。國(guó)內(nèi)外傳輸機(jī)械制造商都在致力于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化，零部件數(shù)量在減少，設(shè)備可靠性在提高，成本降低，操作維修更加方便。有的“裝載-運(yùn)輸-卸料”一體機(jī)全部采用自動(dòng)換接輸送裝置，省去了輸送托盤、叉子等轉(zhuǎn)換部件，不論物料體積大小如何，均不需要調(diào)整傳輸機(jī)的高度，在各種生產(chǎn)時(shí)速和各種傳輸方式中都能夠高速、平穩(wěn)地輸送物料。3.采用多機(jī)驅(qū)動(dòng)與中間驅(qū)動(dòng)及其功率平衡、輸送機(jī)變向運(yùn)行等技術(shù)，使輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)行長(zhǎng)度在理論上已不受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動(dòng)的可靠性。4.設(shè)備在向多功能通用化發(fā)展。能夠適應(yīng)用戶改變包裝容器、改變物料形狀大小的需要。更換部件也能夠適應(yīng)包裝形式的變

40、化，產(chǎn)品的適應(yīng)性更廣，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力更強(qiáng)。例如，同一臺(tái)傳輸設(shè)備，可進(jìn)行散料、固體物料等多種物料的運(yùn)輸，甚至可進(jìn)行液體或氣體的運(yùn)輸。5.輸送機(jī)械集光、機(jī)、電、氣、磁一體化。PLC可編程控制器普遍應(yīng)用于輸送機(jī)械的控制系統(tǒng)中，大型設(shè)備更是采用計(jì)算機(jī)集中控制，人機(jī)界面顯示，故障自我診斷，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行的智能化?，F(xiàn)代輸送技術(shù)的目標(biāo)是精確、平穩(wěn)、高效、自動(dòng)化。精確的位置、輸送過(guò)程速度的平穩(wěn)、減少盡量小的損失、整條生產(chǎn)線的最優(yōu)化控制，都由于電子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用而成為可能?，F(xiàn)在，輸送機(jī)械全線的自動(dòng)控制水平高和全線效率高，在線檢測(cè)裝置和計(jì)量裝置配套完備，能自動(dòng)檢測(cè)各項(xiàng)參數(shù)，計(jì)量精確。綜上所述，我國(guó)輸送機(jī)械制造業(yè)雖然

41、起步晚，基礎(chǔ)薄弱，但經(jīng)過(guò)二十多年技術(shù)的不斷引進(jìn)、工藝裝備的技術(shù)改造、CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的普遍應(yīng)用，整體的產(chǎn)品質(zhì)量提高很快。但是，與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的差距尚且存在，主要表現(xiàn)在研究開發(fā)的滯后，試驗(yàn)手段欠缺。國(guó)內(nèi)工業(yè)制造業(yè)的優(yōu)勝劣汰和集約化發(fā)展，也將造成輸送機(jī)械制造業(yè)的優(yōu)勝劣汰，必將促進(jìn)具有技術(shù)實(shí)力企業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展6。1.5 本課題的提出及意義在鐵路運(yùn)輸行業(yè)中，滾動(dòng)軸承廣泛地應(yīng)用于各種機(jī)車車輛上，各種內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車和新型的客、貨機(jī)車的輪對(duì)軸承等都是采用滾動(dòng)軸承，然而機(jī)車上的這些滾動(dòng)軸承都是工作在十分惡劣的條件下，輪對(duì)軸承在運(yùn)輸過(guò)程中，積聚了大量污垢，嚴(yán)重地影響了貨車運(yùn)行的平穩(wěn)性，甚至?xí)p腐蝕軸承

42、內(nèi)外圈或滾珠，造成停運(yùn)，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)諸多不便。過(guò)去，為了保證運(yùn)輸安全，大批軸承被更換報(bào)廢，已求得高質(zhì)量軸承運(yùn)轉(zhuǎn)，但隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，為保證正常的運(yùn)輸業(yè)務(wù)不受影響，往往建立穩(wěn)定的機(jī)車滾動(dòng)軸承維修點(diǎn)，對(duì)軸承進(jìn)行必要的定期的清洗和修復(fù)，以期延長(zhǎng)軸承的使用壽命，減少軸承的資金損耗，從而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。然而，在實(shí)際清洗時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的條件千差萬(wàn)別，大多數(shù)鐵路車輛段的拆卸車間和清洗裝配車間都是各自獨(dú)立的工作環(huán)境，這就需要設(shè)計(jì)一套運(yùn)送軸承組件或其單個(gè)零件即內(nèi)圈、外圈、滾珠和保持架等的運(yùn)輸設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)外研制的通用運(yùn)輸設(shè)備很多，市場(chǎng)需求量也很大，但都不適應(yīng)貨車輪對(duì)軸承的運(yùn)輸，且價(jià)格昂貴，

43、這極大的浪費(fèi)了人力、物力和財(cái)力。根據(jù)這一狀況，就需要在參照其他運(yùn)輸設(shè)備的基礎(chǔ)上，結(jié)合車輛段的實(shí)際情況，開發(fā)設(shè)計(jì)并制造一套專用的軸承清洗傳輸線設(shè)備，其任務(wù)是將從車輪軸上拆下的軸承通過(guò)地下坑道傳送到軸承清洗車間，其性能完全可以代替進(jìn)口同類產(chǎn)品，具有良好的性能價(jià)格比,更好地滿足了企業(yè)的要求，在鐵路站段具有很深遠(yuǎn)的意義和廣闊的前景。其目的和意義主要表現(xiàn)在：四平車輛段貨車輪對(duì)軸承的拆卸和清洗分別在兩個(gè)不同的車間進(jìn)行，即裝配二車間和機(jī)修一車間，兩車間只有一墻之隔，兩車間各有一個(gè)大門，大門到大門沒有直線距離，需繞行200米，再加上拆卸工作臺(tái)到大門的距離，總線路要300米。早在80年代至90年代，軸承的清洗運(yùn)

44、輸采用手推車，不但工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且效率低，有污染，給計(jì)算工時(shí)定額帶來(lái)困難。同時(shí)，由于企業(yè)采取減員增效的戰(zhàn)略決策，人員的短缺使得這項(xiàng)設(shè)計(jì)具有現(xiàn)實(shí)的意義。根據(jù)四平車輛段的生產(chǎn)發(fā)展需要，將對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案研究。1.6 本文主要研究?jī)?nèi)容本文主要研究軸承清洗傳輸生產(chǎn)線的總體設(shè)計(jì)方案，主要設(shè)備和部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析，設(shè)備的安裝、調(diào)試及疑難問(wèn)題的解決，以及設(shè)備的改進(jìn)等內(nèi)容，詳細(xì)闡述了設(shè)計(jì)的選優(yōu)過(guò)程，為今后研究軸承的自動(dòng)化運(yùn)輸提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。本章小結(jié)本章主要介紹了軸承清洗輸送生產(chǎn)線的定義，國(guó)內(nèi)外輸送機(jī)械的發(fā)展概況、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、本課題研究開發(fā)的意義以及本文主要研究?jī)?nèi)容。47第二章 傳輸線的

45、整體方案設(shè)計(jì)第二章 傳輸線的整體方案設(shè)計(jì)2.1輸送工藝2.1.1輸送的定義通過(guò)一定的設(shè)備按一定的速度準(zhǔn)確地將物料從一個(gè)地點(diǎn)運(yùn)往另一個(gè)地點(diǎn)的操作過(guò)程，稱為輸送。零部件輸送，是輸送工藝的一種，只是由于固體物料與液體物料相比，具有不易流動(dòng)，防腐作用強(qiáng)等特點(diǎn)。2.1.2 影響輸送的因素被輸送的物料種類繁多，涉及面很廣，有各類固體物料、液體物料、氣體物料，甚至光、聲、磁、電等。由于它們的物理、化學(xué)性質(zhì)差異很大，因此，對(duì)輸送的要求也各不相同。影響輸送的主要因素是物體的形態(tài)，其次是輸送環(huán)境等。這里所說(shuō)的物料主要包括以下三類：第一類是液體物料，如酒、牛奶、醬油、藥水、石油、酸等。第二類是氣體物料，如煤氣、天然

46、氣、氧氣等。 第三類是固體物料，如：零部件、水泥、沙子、煤渣、各種切屑等。固體物料，根據(jù)其形態(tài)，大致分為塊狀、帶狀和顆粒狀三類。軸承組件屬塊狀物料。2.1.3固體物料輸送的理論基礎(chǔ)固體物料輸送是將物料包裝、裸裝或用開式容器盛裝，經(jīng)過(guò)輸送設(shè)備，按一定的速度準(zhǔn)確地從一個(gè)地點(diǎn)運(yùn)到另一個(gè)地點(diǎn)的操作過(guò)程。輸送的牽引力等動(dòng)力要克服物料的重力、摩擦力而做功；輸送的動(dòng)力來(lái)自電機(jī)，是依靠電機(jī)動(dòng)力使運(yùn)輸機(jī)械以一定的速度運(yùn)動(dòng)，到達(dá)準(zhǔn)停位置時(shí)，是依靠電氣控制或PLC觸點(diǎn)行程開關(guān)進(jìn)行控制準(zhǔn)停。2.1.4 固體物料輸送的基本原理固體物料主要是指具有固定的體積和形狀、質(zhì)地比較堅(jiān)硬的一種存在狀態(tài)的物質(zhì)。如零件、部件、沙子、水

47、泥、切屑、煤塊等。由于固體種類極多，其性能，如密度、熔點(diǎn)、耐腐蝕性、熱脹冷縮性等各不相同，所以采用的輸送方法也不一樣，其次固體物料的包裝容器也不同，有裸裝的，有紙盒、紙袋、木箱、托盤等全包裝或半包裝的，所以，因包裝容器、包裝物料及輸送工藝不同，輸送機(jī)的形式也多種多樣6。由于固體物料性能不同，有的裸裝，有的需要全密封包裝，有的需要開式容器盛裝，所以輸送方法也多種多樣。根據(jù)輸送機(jī)結(jié)構(gòu)不同可分為帶式輸送機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、滾筒輸送機(jī)、提升機(jī)、機(jī)械手、軌道小車等6。2.2 各種輸送方法的比較與選用物料輸送工藝有多種，在選用時(shí)，應(yīng)對(duì)各種方法、設(shè)備及物料的體積大小、物料的形狀和材料、傳輸?shù)乃俣冗M(jìn)行綜合分析和比

48、較，以設(shè)計(jì)出最佳的輸送工藝及設(shè)備。2.2.1 帶式輸送機(jī)輸送帶式輸送機(jī)是以膠帶、鋼帶、鋼纖維帶、塑料帶和化纖帶作為傳送物料和牽引工件的輸送機(jī)械，其特點(diǎn)是承載物料的傳送帶也是傳遞動(dòng)力的牽引件，這與其他輸送機(jī)械有顯著區(qū)別。承載帶在托輥上運(yùn)行，也可用氣墊、磁墊代替托輥?zhàn)鳛闊o(wú)阻力支撐承載帶運(yùn)行。其結(jié)構(gòu)如圖2.1所示為皮帶輸送機(jī)，如圖2.2所示為網(wǎng)帶輸送機(jī)。由于帶式輸送機(jī)輸送量大、輸送連續(xù)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、成本低、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛地應(yīng)用在冶金、煤炭、交通、水電、化工等部門。如TD750型帶式輸送機(jī)可輸送堆積比重為0.52.5噸/米3的各種塊狀、粒狀等散狀物料或成件包裝品8。 圖2.1皮帶輸送

49、機(jī)Figure 2.1 Belt Conveyor 圖2.2網(wǎng)帶輸送機(jī)Figure 2.2 Mesh belt conveyor其工作過(guò)程如下：驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)減速器帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾筒以一定的速度旋轉(zhuǎn)；依靠滾筒和皮帶或金屬網(wǎng)帶之間的摩擦力帶動(dòng)皮帶或金屬運(yùn)動(dòng)，將皮帶或金屬網(wǎng)帶上的物料輸送到指定位置；依靠拉緊裝置保持皮帶或金屬網(wǎng)帶的張力，托輥起輔助支撐作用。2.2.2 鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)輸送 鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)(簡(jiǎn)稱“鏈運(yùn)機(jī)”)是一種用于水平(或傾斜15)輸送粉狀、小粒狀物料的新產(chǎn)品，本產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理,結(jié)構(gòu)新穎,使用壽命長(zhǎng),運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性高,節(jié)能高效,密封、安全且維修方便。其使用性能明顯優(yōu)于螺旋輸送機(jī)、埋刮板輸送機(jī)及其它輸送設(shè)備

50、,是一種較為理想的新型設(shè)備。產(chǎn)品開發(fā)以來(lái)深受國(guó)內(nèi)外用戶歡迎,已廣泛用于建材、建筑、化工、火電、糧食加工、礦山、機(jī)械、冶煉、交通、港口和運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)9。如圖2.3所示。鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)特點(diǎn)：1.輸送量大,允許在小容量空間內(nèi)輸送大量物料,輸送能力15500m3/h。2.輸送能耗低,借助物料的內(nèi)摩擦力,與螺旋輸送機(jī)相比節(jié)電4060。3.密封和安全,全密封的機(jī)殼使粉塵無(wú)縫可鉆,操作安全,運(yùn)行可靠。4.使用壽命長(zhǎng),用合金鋼材經(jīng)先進(jìn)的熱處理加工而成的輸送鏈,其正常壽命3年,鏈上的滾子壽命(根據(jù)不同物料)13年。5.輸送長(zhǎng)度長(zhǎng),水平輸送距離可達(dá)60米以上。6.工藝布置靈活,可高架、地面、地坑,爬坡(傾斜15)安裝,

51、可多點(diǎn)進(jìn)出料。7.使用費(fèi)用低,節(jié)電且耐用,維修率極低,降低消耗,提高效益。a) 管鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī) b) 板鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)圖2.3 鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)a)Tube Chain Conveyor b) pallet conveyorFigure 2.3 Chain conveyor圖a)為管鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，其結(jié)構(gòu)包括主動(dòng)鏈輪、轉(zhuǎn)角鏈輪、回轉(zhuǎn)鏈條、載料鏈片、循環(huán)輸送管、和進(jìn)、出料口，回轉(zhuǎn)鏈條套裝在主動(dòng)鏈輪和轉(zhuǎn)角鏈輪上，載料鏈片垂直插裝在回轉(zhuǎn)鏈條上，循環(huán)輸送管套裝在回轉(zhuǎn)鏈條外，主動(dòng)鏈輪、轉(zhuǎn)角鏈輪、回轉(zhuǎn)鏈條、載料鏈片和循環(huán)輸送管構(gòu)成一封閉的粉體輸送回路。管鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)適用范圍廣，既可以垂直、又可以水平、更可以斜角全方位多角度

52、輸送物料，且提升高度高、輸送長(zhǎng)度長(zhǎng)、能耗低、占地面積小。圖b)為板鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，板鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)是利用固接在牽引鏈上的一系列板條在水平或傾斜方向輸送物料的輸送機(jī)，以單片鋼板鉸接成環(huán)帶作為運(yùn)輸機(jī)的牽引和承載構(gòu)件承載面具有橫向隔片置于槽箱中驅(qū)動(dòng)環(huán)帶借隔片將煤刮運(yùn)輸出。它由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、張緊裝置、牽引鏈、板條、驅(qū)動(dòng)及改向鏈輪、機(jī)架等部分組成。根據(jù)產(chǎn)品的需要可選取不同寬度、不同形狀的鏈板來(lái)完成平面輸送、平面轉(zhuǎn)彎、提升、下降等要求。鏈板機(jī)最大有效寬度2米，單機(jī)最大長(zhǎng)度70米，最大輸送速度20米/分。廣泛用于食品、罐頭、藥品、飲料、化妝品和洗滌用品、紙制品、調(diào)味品、乳業(yè)及煙草等的自動(dòng)輸送、分配、和后道包裝的連線輸送

53、。2.2.3滾筒輸送機(jī)輸送 滾筒輸送機(jī)主要由傳動(dòng)滾筒、機(jī)架、支架、驅(qū)動(dòng)部等部分組成，是非常適合重載的輸送設(shè)備。適用于各類箱、包、托盤等件貨的輸送，散料、小件物品或不規(guī)則的物品需放在托盤上或周轉(zhuǎn)箱內(nèi)輸送。能夠輸送單件重量很大的物料，或承受較大的沖擊載荷，也可做成各類產(chǎn)品的裝配線、倉(cāng)儲(chǔ)物流輸送線，驅(qū)動(dòng)形式有單鏈輪、雙鏈輪、O型皮帶、平面摩擦傳動(dòng)帶等形式。 結(jié)構(gòu)形式：按驅(qū)動(dòng)方式可分為動(dòng)力滾筒和無(wú)動(dòng)力滾筒，按布置形分為水平輸送滾筒輸送機(jī)、傾斜滾筒輸送機(jī)和轉(zhuǎn)彎滾筒輸送機(jī)。如圖2.4所示。圖2.4 滾筒輸送機(jī)Figure 2.4 Roller Conveyor1滾筒輸送機(jī)特點(diǎn) （1）結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)便。

54、（2）由于是密閉輸送物料，密封性較好，因此能避免粉塵對(duì)環(huán)境的污染，改善勞動(dòng)條件。 （3）由于筒體內(nèi)不存在用油潤(rùn)滑的軸承并且筒體具有軸向伸縮的特點(diǎn)，故可輸送較高溫度的材料。 （4）筒體在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于是在裝有滾動(dòng)軸承的托輪上轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)物料是由于自重形成的瀉落狀態(tài)而向前移動(dòng)，且筒體內(nèi)螺旋體為連續(xù)的葉片，無(wú)中間軸承的阻礙，因此在輸送物料過(guò)程中阻力小，較其他同類型輸送機(jī)功率消耗低百分之五十左右，是一種較好的節(jié)能輸送設(shè)備。 （5）由于物料在輸送過(guò)程中，是沿物料表面滾動(dòng)，與筒體及內(nèi)螺旋葉片很少產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，故對(duì)筒體及螺旋葉片磨損小，使用時(shí)間長(zhǎng)，維修費(fèi)用低。 （6）可同時(shí)完成輸送、攪拌、混合多種工序。 （

55、7）可以多點(diǎn)進(jìn)料，也可以多點(diǎn)出料。（8）在端部進(jìn)料時(shí)，能適應(yīng)不均勻進(jìn)料要求，物料進(jìn)入過(guò)多時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生卡阻現(xiàn)象而影響運(yùn)轉(zhuǎn)。 2滾筒輸送機(jī)的使用范圍由于滾筒輸送機(jī)具有上述特點(diǎn)，故適應(yīng)輸送物料的范圍很廣，既能輸送粉狀、粒狀、塊狀及流體物料，又能對(duì)高溫、供料不均勻、有防破碎要求、有防污染要求的物料和需多點(diǎn)進(jìn)出料的物料有較好的適應(yīng)性。因此滾筒輸送機(jī)能廣泛地應(yīng)用于建材、化工、礦冶、電力、糧食等工業(yè)部門。實(shí)踐證明，在輸送水泥熟料、干燥的石灰石、磷礦石、鈦鐵礦粉、煤、礦渣等物料時(shí)，均已獲得良好的效果。滾筒輸送機(jī)是由于物料自重形成的瀉落狀態(tài)而向前移動(dòng)，因此它不適用輸送粘性或含水量大而不易流動(dòng)的濕粉。由端部進(jìn)料口

56、進(jìn)入的物料，其粒徑不能大于1/4螺旋直徑；自中間進(jìn)料口進(jìn)入的物料，其粒徑均不得大于30mm。為了避免因筒體溫度過(guò)高而產(chǎn)生變形，進(jìn)料溫度須控制在300C以下。適用于底部是平面的物品輸送，如各類箱、包、托盤等件貨的輸送，散料、小件物品或不規(guī)則的物品需放在托盤上或周轉(zhuǎn)箱內(nèi)輸送。能夠輸送單件重量很大的物料，或承受較大的沖擊載荷11。2.2.4提升機(jī)輸送按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為往復(fù)式垂直提升機(jī)、螺旋提升機(jī)、連續(xù)斗式提升機(jī)、板鏈?zhǔn)惺教嵘龣C(jī)、等幾種類型15。如圖2.5所示。往復(fù)式垂直提升機(jī)：主要應(yīng)用于箱式元件的提升輸送，主要特點(diǎn)如下：1. 往復(fù)式垂直提升機(jī)工作時(shí)擱板的回程不占用工作節(jié)拍，輸送效率高，且不受輸送高速的

57、影響。2. 只能輸送件貨，且物料有最小尺寸的限制。3. 承載范圍大，最大可達(dá)2000Kg。4. 與出入口輸送設(shè)備配套使用，使輸送過(guò)程實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化，避免了人工操作帶來(lái)的不穩(wěn)定性。5. 結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。6. 安全可靠，易于維護(hù)，運(yùn)行費(fèi)用低廉，有效降低輸送成本。螺旋提升機(jī)： 利用相對(duì)靜止的原理使功率消耗降到最低，所以提升高度可以很高，主要應(yīng)用于產(chǎn)品的冷凝烘干等領(lǐng)域，螺旋輸送機(jī)。連續(xù)斗式提升機(jī):適用于低處往高處提升，供應(yīng)物料通過(guò)振動(dòng)臺(tái)投入料斗后機(jī)器自動(dòng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)向上運(yùn)送。為配套立式包裝機(jī)，電腦計(jì)量機(jī)設(shè)計(jì)，適用于食品、醫(yī)藥、化學(xué)工業(yè)品、螺絲、螺帽等產(chǎn)品。根據(jù)傳送物料的性質(zhì)不同，可以選用金屬、不銹鋼

58、、ABS塑料等不同材質(zhì)制造。根據(jù)傳送量可調(diào)節(jié)傳送速度，并隨需選擇提升高度。其有如下特點(diǎn)：（1） 垂直提升，輸送角度為90，節(jié)省占地面積，降低動(dòng)力消耗。（2） 采用料斗承載物料、無(wú)撒落、適合小顆粒、薄片及粉狀物料。（3）具有輸送量大，提升高度高，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，使用壽命長(zhǎng)等顯著優(yōu)點(diǎn)。 圖2.5 提升機(jī) Figure2.5 Elevator2.2.5搬運(yùn)機(jī)械手輸送搬運(yùn)機(jī)械手對(duì)于保障操作者的健康和安全、確保產(chǎn)品的品質(zhì)、提高生產(chǎn)效率、節(jié)省勞動(dòng)力等方面都有著積極作用。又稱作手動(dòng)移載機(jī)等，是一種無(wú)重力化手動(dòng)承載系統(tǒng)，一種新穎的、用于物料搬運(yùn)時(shí)省力化操作的助力設(shè)備。搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)備，屬于一種非標(biāo)設(shè)計(jì)的系列化產(chǎn)品

59、，可根據(jù)用戶的不同需要，設(shè)計(jì)制造出抓放任何不同形狀的物,適合不同工作要求的使用。搬運(yùn)機(jī)械手可完成工件（物品）抓取、搬運(yùn)、翻轉(zhuǎn)、升降 對(duì)接時(shí)的微調(diào)角度等三維空間移載動(dòng)作，并把負(fù)載物件快速、精確的放置在預(yù)先設(shè)定的位置，或進(jìn)行流水線上的繁復(fù)操作，是物料上下線和生產(chǎn)部品組裝，極理想的助力搬運(yùn)和組裝工具。如圖2.6所示。由此可見，搬運(yùn)機(jī)械手傳輸是一種精確、穩(wěn)定、潔凈的傳輸自動(dòng)化設(shè)備。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，但機(jī)械手僅適于短距離的形狀較規(guī)則的固體傳輸。常用于在兩臺(tái)以上機(jī)器間傳輸零件；或者幫助建立一個(gè)允許零件從一個(gè)步驟到下一個(gè)步驟時(shí)被設(shè)置、移走或轉(zhuǎn)移等操作的連續(xù)的過(guò)程。 圖2.6 搬運(yùn)機(jī)械手Figur

60、e 2.6 Handling Robot2.2.6軌道小車輸送電動(dòng)平車，又稱電動(dòng)平板車、電平車、臺(tái)車、過(guò)跨車、地爬車等，是一種廠內(nèi)有軌電動(dòng)運(yùn)輸車輛，首先它是一種軌道型運(yùn)輸車輛，需要在地面上鋪設(shè)軌道，軌道一般為工字型面或槽形型面接觸道軌；其次它是電驅(qū)動(dòng)車輛，在電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)下自動(dòng)運(yùn)行，再次它是一種平板車，臺(tái)面平整無(wú)廂蓋，特殊情況下也可以是非平面但無(wú)廂蓋，車體無(wú)方向盤只有前進(jìn)后退方向（即使轉(zhuǎn)彎也靠軌道轉(zhuǎn)彎）。此種車輛具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、承載能力大、不怕臟不怕砸、維護(hù)容易、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，因其方便、結(jié)實(shí)、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、易清理等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為企業(yè)廠房?jī)?nèi)部及廠房與廠房之間短距離定點(diǎn)頻繁運(yùn)載重物的首選

61、運(yùn)輸工具。軌道電動(dòng)平車的主要技術(shù)參數(shù)有七項(xiàng)：供電方式、載重噸位、臺(tái)面尺寸、臺(tái)面高度、軌道長(zhǎng)度、軌道間距、操作方式，其中最主要的技術(shù)參數(shù)為供電方式和載重噸位，軌道電動(dòng)平車以供電方式確定其型號(hào)，以載重噸位確定其規(guī)格。KPJ系列是卷筒供電電動(dòng)平車，以電纜卷筒交流380V供電。電纜卷筒為磁滯耦合式，確保電纜受力均勻不易拉壞。交流380V給平車上YZ起重冶金用電機(jī)提供電力，電機(jī)拖動(dòng)平車運(yùn)行。平車運(yùn)行時(shí)電纜卷筒自動(dòng)將電纜卷起或放出，受卷線筒供電長(zhǎng)度影響，一般最大運(yùn)行距離小于200m。如圖2.7所示。軌道小車，往往指電葫蘆小車，主要用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，載重量、設(shè)備損耗的功和本身的重量綜合考慮，載重量較小，常采用輕軌

62、，車輪是金屬的，運(yùn)行速度范圍較寬。速度大約是050m/min,并能精確定位，可采用旋轉(zhuǎn)編碼器通過(guò)高速脈沖計(jì)數(shù)反饋定位，精確度能達(dá)到微米級(jí)。也可通過(guò)行程擋鐵、接近開關(guān)或限位開關(guān)切換變頻速度，最后抱閘停止，進(jìn)行普通定位，其定位精度一般毫米級(jí)。一般直接模擬量控制即可。圖2.7 軌道平車Figure 2.7 Track Flat Car 綜上所述，通過(guò)對(duì)以上各種輸送機(jī)械的特點(diǎn)、適用范圍的比較，在選用時(shí)，主要考慮物料的體積形狀大小。體積較大的散料，常用輸送帶，斗式提升機(jī)等輸送，固體物料或可以打成包裹的物料可以用其他輸送機(jī)械輸送，只是輸送設(shè)備的大小設(shè)計(jì)問(wèn)題；形狀上的要求主要看散料還是塊狀物料，是規(guī)則的還是

63、不規(guī)則的，形狀規(guī)則的可用上述任何一種輸送手段和方法，形狀不規(guī)則的物料可采用托盤或其他容器盛裝包裝；運(yùn)動(dòng)速度主要綜合考慮運(yùn)輸效率和準(zhǔn)停時(shí)慣性力的大小。通過(guò)分析比較，選用地面上的輸送機(jī)械時(shí)，由于只需要考慮其與垂直輸送機(jī)械的銜接，采用移動(dòng)式斜面輸送裝置把裝有滾動(dòng)軸承組件的托盤送到垂直輸送機(jī)械上，是一種結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)性好的機(jī)械化裝置，這種裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用，能夠比較準(zhǔn)確地把裝有軸承組件的托盤輸送到垂直輸送機(jī)械上。選用地道內(nèi)的運(yùn)輸機(jī)械時(shí)，由于設(shè)計(jì)要求運(yùn)送平穩(wěn)、定位準(zhǔn)確、維修方便、經(jīng)濟(jì)適用。在選用輸送機(jī)械時(shí)，首先考慮物料為滾動(dòng)體形狀不規(guī)則，需要用托盤盛裝；其次考慮地道內(nèi)空間狹窄限制，必須采用小型運(yùn)輸機(jī)械；第三從運(yùn)送平穩(wěn)、定位準(zhǔn)確考慮必須采用能保證平穩(wěn)性的裝置如軌道以及能準(zhǔn)確定位元件；第四，