三角皮帶拆裝工具的研制與應(yīng)用*

馮彥富

(大唐安陽發(fā)電廠，河南安陽 455004)

1 引言

目前，國內(nèi)外很多生產(chǎn)企業(yè)的機(jī)械設(shè)備上都采用了帶傳動機(jī)構(gòu)原理，它屬于一種摩擦傳動，由于具有彈性好、能緩沖、吸振及適用于兩軸中心距較大的場合等很多優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。但如果安裝不良會損壞設(shè)備或降低皮帶的壽命，新設(shè)計的三角皮帶拆裝工具實現(xiàn)了在不用拆卸地腳螺栓重新找正的情況下自動完成皮帶的拆裝工作。

2 三角皮帶原始拆裝方法概述

三角皮帶的拆裝是一個難題，勞動強(qiáng)度大，耗費時間長。三角皮帶也常常因為安裝質(zhì)量問題而損壞嚴(yán)重，增加材料消耗。我們對以往人工拆裝三角皮帶的方法進(jìn)行了一次總結(jié)，歸納起來主要有以下兩種。

2.1 縮小對輪中心距法

其工作原理是把對輪中心距縮小后，將三角皮帶套在兩帶輪上再張緊。這種方法操作起來十分煩瑣。首先得松開電機(jī)地腳螺栓，然后再松開電機(jī)拉緊螺栓，以縮小兩對輪中心距，存在著很多的弊端。

(1)在工作環(huán)境十分惡劣的情況下，電機(jī)地腳螺栓和拉緊螺栓長時間不動很容易銹死，拆卸非常困難。對于大型三角皮帶(主要是指內(nèi)周長度在3000mm以上的皮帶)還需要在千斤頂?shù)呐浜舷聦⑵尉o才能緊固螺栓完成安裝工作。

(2)帶著多根皮帶調(diào)整兩對輪外端面平行十分困難。多根皮帶既要張緊又要對輪找正，很難達(dá)到帶傳動機(jī)構(gòu)的裝配技術(shù)要求。如果兩對輪中心平面不夠重合，其傾斜角和軸向偏移量過大，帶易張緊不足而脫落或加快帶側(cè)面磨損;張緊力不足，帶將在帶輪上打滑，使帶急劇磨損;張緊力過大則會使帶的壽命降低。

因此，這種方法安裝皮帶經(jīng)常會造成設(shè)備損壞或降低皮帶的壽命。這種傳統(tǒng)的拆裝方法目前被多數(shù)企業(yè)廣泛采用。然而通過對比試驗發(fā)現(xiàn)，單靠簡單的沿電機(jī)道軌拉緊皮帶，而不進(jìn)行認(rèn)真的找正，明顯體現(xiàn)在皮帶壽命的降低和機(jī)械側(cè)承力軸承過早損壞上。安陽電廠2×300MW機(jī)組配備的6臺L-22/7型儀用空壓機(jī)采用的就是E5000型三角皮帶傳動。以這6臺設(shè)備為研究對象，對#9爐#1儀用空壓機(jī)、#2儀用空壓機(jī)和#10爐#3儀用空壓機(jī)采用了該拆裝方法，另外3臺進(jìn)行了認(rèn)真找正。然后經(jīng)過一次長達(dá)一年的運行試驗發(fā)現(xiàn)，#9爐#1儀用空壓機(jī)承力軸承損壞。分析原因是皮帶張力過緊，且兩帶輪的中心平面不夠重合，機(jī)械側(cè)對輪受力不均所致;#10爐#3儀用空壓機(jī)皮帶磨損嚴(yán)重，一年內(nèi)更換了兩次，甚至發(fā)生過幾次單根皮帶斷裂打爛對輪防護(hù)罩現(xiàn)象。分析原因為兩對輪端面不平行，其傾斜角和軸向偏移量過大所致。9爐#2儀用空壓機(jī)和其它3臺設(shè)備運行正常。

2.2 皮帶撥入輪槽法

其工作原理是在不改變兩對輪中心距的前提下，先將其套在小帶輪輪槽中，然后套在大帶輪上，邊轉(zhuǎn)動大輪邊用螺釘旋具或銅棒將帶撥入輪槽。這雖然避開了方法1對輪找正難的問題，但也存在很多缺點。

(1)人工拆裝方法原始。尤其大型三角皮帶緊力大，至少需要五個年青力壯的工人來盤皮帶輪才能完成，大大增加了工人的勞動強(qiáng)度。

(2)這種方法還具有很大的危險性。邊盤對輪邊撬皮帶很容易因協(xié)調(diào)不好使皮帶擠傷手指或撬杠打滑傷人。

3 三角皮帶拆裝工具的研制

通過各單位調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前拆裝三角皮帶的方法都不外乎上述兩種。于是決定自行研制一種專門用來拆裝三角皮帶的工具。

認(rèn)真分析了以上兩種方法的拆裝特點，發(fā)現(xiàn)各有優(yōu)缺點。方法1操作煩瑣很難達(dá)到帶傳動機(jī)構(gòu)的裝配技術(shù)要求，但省力;方法2雖不用考慮帶傳動機(jī)構(gòu)原來的裝配技術(shù)要求，但勞動強(qiáng)度大且極不安全。

3.1 研制三角皮帶拆裝工具需解決的問題

如果按照方法1的思路去研制，那就必須解決大型三角皮帶的撐緊問題，兩對輪端面平行問題，電機(jī)地腳螺栓和拉緊螺栓的緊固問題等。否則安裝的皮帶就不會符合帶傳動機(jī)構(gòu)的裝配技術(shù)要求。如果按照方法2的思路去研制，那么就必須解決盤對輪所帶來的勞動強(qiáng)度問題，尤其是大型三角皮帶;撬杠撬皮帶極易打滑打傷人的問題;盤皮帶過程中，因協(xié)調(diào)不好，皮帶擠傷手指問題等。

3.2 研制三角皮帶拆裝工具的思路

由以上分析可知，方法1所遇到的問題無論怎樣解決，如何改進(jìn)，都無法避開對輪找正這樣一個操作起來十分煩瑣的工作過程。如果按照方法2的思路去研制就會發(fā)現(xiàn)所面臨的問題具有很大的可改進(jìn)性。方法2所需解決的問題可歸結(jié)為兩個:人力盤對輪和撬杠易打滑。為解決人力盤對輪問題，可設(shè)計一種電動盤車裝置來代替人力。在操縱時裝置慢速的盤動皮帶輪正反方向交替旋轉(zhuǎn)。這是主要針對大型三角皮帶的拆裝而設(shè)計的。例如:對于E5000型三角皮帶的安裝，須5個年青力壯的小伙子才能完成。改裝置必須使用方便，移動靈活。撬杠容易打滑問題是遇到最難解決的問題，考慮必須是用一種特制的東西來代替撬杠，并且為了實現(xiàn)皮帶安裝的自動化，消除三角皮帶安裝過程中易傷人的不安全隱患，最好能在無人靠近皮帶輪的情況下完成皮帶的拆裝工作。只有按照以上思路去分析，才能研制開發(fā)出較為先進(jìn)的三角皮帶拆裝工具。

3.3 三角皮帶拆裝工具的研制

沿著以上思路分析，得出所要研制開發(fā)的三角皮帶拆裝工具的主要工作原理:將一特制的撥帶工具置于輪槽中，當(dāng)電動盤車裝置緩慢的正反方向交替旋轉(zhuǎn)時，三角皮帶會自動地裝入或拆離輪槽，從而完成三角皮帶的拆裝工作。因此，該拆裝工具應(yīng)由兩部分組成。用來緩慢盤動皮帶輪的電動盤車裝置命名為“盤車”;給能夠自動將皮帶撥入下一個輪槽的特制工具命名為“撥帶扳手”。

3.3.1 盤 車

盤車的研制解決了人力盤對輪的問題，其構(gòu)造如圖1所示，其外型規(guī)格大小與撥對輪的電動拉馬大小相同。由于凡有對輪的地方其前面都留有拆皮帶輪的空間，因此也就有足夠的放置盤車的空間。

圖1 盤車構(gòu)造圖

盤車作成了推車式，由小車、減速機(jī)、盤輪器組成。小車底部安裝有4個萬向輪，后部焊有扶手，扶手上裝有倒相開關(guān)按紐。小車底部同時還在四角安裝了4個伸長臂，每個伸長臂上安裝有調(diào)節(jié)絲杠。當(dāng)盤車移動到被盤的對輪前時，伸長臂向四周張開，通過調(diào)節(jié)絲杠來完成盤車與被盤對輪的同軸心聯(lián)結(jié)并牢牢將盤車固定;盤輪器上有兩根調(diào)節(jié)杠可插到被盤對輪輪輻內(nèi);減速機(jī)在操作人員的操縱下以6r/min的轉(zhuǎn)速正反方向交替旋轉(zhuǎn)，從而解決了人力盤皮帶輪問題。

3.3.2 撥帶扳手［2］

撥帶扳手的研制解決了用撬杠撬皮帶易打滑問題，它利用自身特殊的結(jié)構(gòu)自動完成皮帶的拆卸工作。其構(gòu)造如圖2所示，其外型如同一只正在飛翔的小鳥，因此，車間的同志們親切的叫它“小鳥”。它的每一個部位都是經(jīng)過了反復(fù)的試驗和計算得出來的，都起著十分重要的作用。

圖2 撥帶扳手構(gòu)造圖

撥帶扳手由壓緊翅、固定筋、輪槽卡、扳頭和滑道組成。壓緊翅由彈性較好的彈簧鋼片制成，可貼合在不同直徑的對輪輪槽內(nèi)。它的設(shè)計使撥帶扳手能夠在皮帶輪低速旋轉(zhuǎn)的過程中靠皮帶的張緊力自行固定撥帶扳手;固定筋是為了防止扳手周向傾斜;輪槽卡是為了防止扳手軸向傾斜;扳頭作成半圓型，直徑地方是為了阻擋皮帶向后脫離扳手，半圓地方上部做成尖型過渡是為了讓撥帶扳手能順利的從兩皮帶之間穿過，從而完成皮帶的拆卸工作;滑道做成一斜面，粗糙度為Ra0.8，兩側(cè)成圓弧過渡，是為了皮帶不受棱角損壞并沿光滑的斜面進(jìn)入下一個輪槽。滑道斜度的確定，我們進(jìn)行了反復(fù)的現(xiàn)場試驗，角度過大勢必會增加撥帶扳手的高度，但又受到對輪與機(jī)械臺板位置的限制;角度過小皮帶將不能沿滑道滑進(jìn)下一個輪槽。最后得出滑道傾斜角度的試驗數(shù)據(jù)為75°，從而可兼顧了上述兩個條件。

4 拆裝工具的推廣應(yīng)用

對于大型三角皮帶，由于其價格昂貴，只有依靠不斷地增加對輪間距來延長皮帶的壽命。皮帶報廢后再把間距調(diào)整過來，增加了工人的勞動強(qiáng)度。如果我們將每三臺設(shè)備組成一組，分別設(shè)計成不同的對輪間距。新的皮帶首先安裝在對輪間距較小的設(shè)備上，運行一段時間后，皮帶變松，就用方便省力的三角皮帶拆裝機(jī)將其換到對輪間距較大的設(shè)備上得到再次利用，依次類推，等安裝到對輪間距最大的設(shè)備上再變松時，這副皮帶也就該報廢了。既節(jié)省了大量的人力，又使價格昂貴的皮帶得到了充分利用。

如果同種皮帶規(guī)格的設(shè)備只有1、2臺，為保證拆裝工作的安全進(jìn)行，可以用方便省力的皮帶拆裝機(jī)將皮帶先拆下來，調(diào)整對輪間距并認(rèn)真找正后再將皮帶裝上去。這樣既保證了帶傳動機(jī)構(gòu)的裝配技術(shù)要求，又省去了在千斤頂?shù)呐浜舷吕o和緊固電機(jī)地腳螺栓的工作。

對于小型三角皮帶的拆裝可省去盤車，只需1～2人輕輕盤動皮帶輪并在撥帶扳手的配合下即可完成。對于不同型號的三角皮帶我們設(shè)計成了不同規(guī)格的撥帶扳手，見表1。制作的三角皮帶拆裝機(jī)現(xiàn)已投入使用，效果非常好。申請國家專利后，正在與幾個電動工具廠家商談該項目的合作開發(fā)問題。該項成果不久將轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品投放市場。

表1 撥帶扳手配型表［3］

5 結(jié)語

該項成果雖小，但真正為生產(chǎn)一線職工解決了一個難題。它的研制成功再次證明了即使最原始最苦的體力勞動也都會隨著科技的發(fā)展而被自動化設(shè)備所代替。

［1］ 韓芳亭，彭振亞.機(jī)械零件［M］.北京:水利電力出版社，1993.

［2］ 萬 象.鉗工工藝學(xué)［M］.北京:中國勞動出版社，1997.

［3］ 祝 權(quán).實用五金手冊［M］.上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990.