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自動化鏈條輸送設(shè)備的設(shè)計要點與細節(jié)
2024-04-07隨著自動化程度的不斷提高,輸送設(shè)備在自動化倉儲物流系統(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)用廣泛。
1 驅(qū)動裝置
鏈條輸送設(shè)備一般運行速度不高,但傳動扭矩大、傳動功率大。因此,驅(qū)動裝置通常由電機減速機組組成。通過驅(qū)動裝置使輸送設(shè)備驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動而實現(xiàn)輸送鏈條的運行及物體的輸送。
驅(qū)動軸的支承一般采用雙列調(diào)心球軸承座(角驅(qū)動懸掛輸送機除外)。因為調(diào)心球軸承座有自動調(diào)心的作用,當兩支承有一定量的同軸度誤差時能保證輸送機正常工作,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)動裝置同時還一定要設(shè)計安全保護裝置,安全保護裝置的傳統(tǒng)形式是安全銷,過載時安全銷斷裂,但它的恢復(fù)耗時費力。
目前比較先進的安全保護裝置是設(shè)置一個彈性底座并配備電器行程開關(guān),當減速機輸出扭矩超載時,彈性底座碰到電器行程開關(guān),電器行程開關(guān)起作用而使主電機及時失電,當故障排除后,它能自動復(fù)位。
當設(shè)備總長較長,負荷較大,采用一個驅(qū)動裝置驅(qū)動會使鏈條拉力過大時,可在設(shè)備的中間處設(shè)置一個輔助驅(qū)動裝置,將兩個驅(qū)動裝置用液力偶合器聯(lián)接。
當負荷超出主驅(qū)動裝置的容量時,輔助驅(qū)動裝置起動。當負荷在主驅(qū)動裝置的容量范圍內(nèi)時,輔驅(qū)動裝置自動停止。
由于電機特性的差異,不可能保證兩電機轉(zhuǎn)速完全相同,一定不要設(shè)計成兩個驅(qū)動裝置長期同時工作,以免兩驅(qū)動裝置的輸出轉(zhuǎn)速不同而使鏈條產(chǎn)生附加拉力(如長距離的懸掛輸送機的驅(qū)動裝置通常就采用這種結(jié)構(gòu))。
在驅(qū)動裝置設(shè)計時,必須對牽引力、扭矩和功率等進行計算,并根據(jù)計算結(jié)果正確地選取電機、減速機、變頻器、鏈條、支承軸承座、驅(qū)動軸和安全保護裝置等。
2 張緊裝置
鏈條輸送設(shè)備均采用鏈條作為承載主體,由于鏈條的允許長度誤差較大,在使用過程中因鏈條磨損也會使鏈條節(jié)距伸長。因此,鏈條輸送設(shè)備一定要設(shè)計張緊裝置。
張緊裝置的張緊行程與工作鏈條節(jié)距及輸送線長度有關(guān),張緊量的設(shè)計原則是能滿足鏈長允差及允許鏈條摩損伸長兩節(jié)鏈長長度,以保證鏈條磨損增長后拆除兩節(jié)鏈條,輸送機能正常工作,以增長它的使用壽命。
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)、彈簧張緊機構(gòu)及重錘張緊機構(gòu)(如懸掛輸送機)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,一定要注意使張緊螺桿承受壓應(yīng)力,而不承受拉應(yīng)力,以滿足其強度和剛度的要求,特別當張緊機構(gòu)的軸支承座為鑄鐵件時更應(yīng)如此。
其軸的支承一般采用帶滑動座的雙列調(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,以滿足張緊的要求,同時調(diào)心軸承能保證當兩支承有一定量同軸度誤差時輸送機能正常工作。
當輸送設(shè)備采用雙鏈條或兩鏈條以上結(jié)構(gòu)時,由于各鏈條長度不可能一樣長,從動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,以減少鏈條所受的附加拉力。
3 輸送線主體部分
機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其支承,以使鏈條作為剛性結(jié)構(gòu)承載。
當結(jié)構(gòu)上有下垂鏈條松邊時,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)動裝置的動力容量,同時為避免運行過程中鏈條與機架發(fā)生干涉,松邊也一定要設(shè)計支承軌道;支承軌道常選用有一定強度的耐磨減磨材料。
由于鏈傳動有多邊形效應(yīng),當結(jié)構(gòu)上需逐級采用鏈條傳動時(如動力滾道線),級與級間的鏈輪齒數(shù)應(yīng)相同,使它們間的傳動比為1,以免出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。
當設(shè)備是由兩臺結(jié)構(gòu)形式大致相同的設(shè)備組合而成時,兩設(shè)備應(yīng)各自采用驅(qū)動裝置驅(qū)動,不要將兩設(shè)備用一臺驅(qū)動裝置驅(qū)動,以免因鏈條的多邊形效應(yīng),使設(shè)備運行出現(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)動裝置驅(qū)動)。
為了滿足不同的生產(chǎn)節(jié)拍,輸送設(shè)備的運行方式可設(shè)計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,在輸送線上實現(xiàn)截停、復(fù)位。
當輸送方式為非同步式時,截停裝置及截停后的放行裝置的結(jié)構(gòu)形式多樣,可以是純機械的,也可以是氣或液與電器聯(lián)動,無論采用何種結(jié)構(gòu)形式,設(shè)計要合理、可靠、能滿足產(chǎn)品裝配工藝的要求,它是輸送設(shè)備設(shè)計的難點,是核心技術(shù)。
4 鏈條規(guī)格的選取
鏈條規(guī)格的選取,對精密?子鏈而言,國家標準規(guī)定了功率曲線,設(shè)計時可查閱機械設(shè)計手冊,根據(jù)運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)驗比擬法。
現(xiàn)在一般的選取原則是,鏈條的破斷負荷為鏈條計算使用負荷的5~7倍,對懸掛鏈條而言,鏈條的破斷負荷為鏈條計算使用負荷的7~10倍。
5 電器控制
在電器控制方面,工作較簡單的同步式輸送機,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)動保護、過載保護和限位保護。
非同步式輸送機一般由PLC進行過程控制,當含有系統(tǒng)編組、認址、傳輸、保護、監(jiān)控等功能使控制點多時,選用計算機控制。當某車間有多條輸送設(shè)備組成自動化生產(chǎn)線時,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,通常采用計算機中央程控。
總之,鏈式輸送機的控制系統(tǒng)應(yīng)視輸送機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、電機、鏈條、軸承座等的設(shè)計選型、主從動軸的強度校核計算是在設(shè)計時的主要工作;驅(qū)動裝置、從動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。
來源:智能倉儲物流技術(shù)研習社
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