電力銅排加工輔助設(shè)備的研制

【摘要】為滿足電站勵(lì)磁裝置中銅排加工需要，哈電勵(lì)磁裝置生產(chǎn)部門添置了兩臺(tái)銅排截?cái)?、沖孔、彎型等多功能銅排加工中心設(shè)備。隨著機(jī)組容量的增加，勵(lì)磁產(chǎn)品中大規(guī)格尺寸的銅排加工數(shù)量不斷增加。截面為10×200的加工銅排長(zhǎng)度達(dá)到了6米。銅排加工過程對(duì)銅排的輸送、找正、加工位置保持要靠人工托舉。勞動(dòng)強(qiáng)度及工作危險(xiǎn)程度極大，銅排的加工質(zhì)量也不穩(wěn)定。為此，提出研制適合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的銅排托舉、調(diào)整設(shè)備。提高銅排加工質(zhì)量和效率。

【關(guān)鍵詞】勵(lì)磁裝置；大型銅排；加工托舉；移動(dòng)調(diào)節(jié)銅排托舉車

一、問題的提出

為滿足大型電站勵(lì)磁裝置中銅排加工需要，哈電勵(lì)磁裝置生產(chǎn)部門添置了兩臺(tái)銅排截?cái)?、沖孔、彎型等多功能銅排加工中心設(shè)備。由于受場(chǎng)地及資金的限制，添置銅排加工中心設(shè)備時(shí)，沒有引進(jìn)銅排加工長(zhǎng)平臺(tái)等輔助設(shè)備。遇到超長(zhǎng)銅排截?cái)?、沖孔等加工時(shí)，都是雇傭用多名臨時(shí)人員協(xié)助托起銅排或用吊車輔助托起銅排（使用吊車參與加工過程存在不安全因素，是違反吊車安全使用條例的）。尤其是30萬、60萬火電機(jī)組勵(lì)磁產(chǎn)品中，10×200×6000規(guī)格銅排（重量110公斤）加工數(shù)量較大。銅排加工過程的沖孔、找正及銅排加工時(shí)的姿態(tài)保持等環(huán)節(jié)，人工托舉排的強(qiáng)度極大。為此，提出研制適合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的銅排托舉、調(diào)整設(shè)備。替代銅排加工過程靠人力抬上抬下調(diào)整銅排位置的環(huán)節(jié)。

二、銅排托舉輔助設(shè)備研制方案

研制適合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的銅排托舉輔助設(shè)備的目標(biāo)確定后。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)兩臺(tái)銅排加工中心設(shè)備布置環(huán)境進(jìn)行了測(cè)量。購買表面設(shè)有輥筒的輔助平臺(tái)，是當(dāng)初解決問題的方案之一。但購置平臺(tái)的費(fèi)用較高。同時(shí)，哈電勵(lì)磁裝置生產(chǎn)部門銅排加工現(xiàn)場(chǎng)與勵(lì)磁裝置裝配共用一個(gè)場(chǎng)地，設(shè)置輔助銅排加工平臺(tái)必定擠壓有限的裝配場(chǎng)地。經(jīng)過多次論證自行研制一種適合現(xiàn)場(chǎng)加工要求，可靈活移動(dòng)不占用固定場(chǎng)地的、適宜銅排平放、立放、高度可以方便調(diào)節(jié)的移動(dòng)式銅排托舉輥車，以實(shí)現(xiàn)銅排加工過程對(duì)銅排的輔助托舉。

三、移動(dòng)式銅排托舉輥車的研制

經(jīng)討論移動(dòng)式銅排托舉輥車在銅排加工過程中，應(yīng)具有車體可移動(dòng)、方便承載銅排調(diào)節(jié)升降、銅排依托輥筒平放輸送、銅排沖孔立放輸送、銅排立放應(yīng)有立輥夾持滾動(dòng)等功能。

移動(dòng)式銅排加工輔助托舉輥車由下至上應(yīng)由5個(gè)結(jié)構(gòu)部分組成：

1、移動(dòng)式底盤；2、固定支架；3、上下調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；4、承重滑動(dòng)平輥；5、立放夾持銅排滑動(dòng)側(cè)輥

見圖1移動(dòng)式銅排托舉輥車結(jié)構(gòu)圖及圖2 托輥盒放大圖。

在移動(dòng)式銅排托舉輥車的制造過程中，突出移動(dòng)式銅排托舉輥車的安全性設(shè)計(jì)。在確保安全、穩(wěn)定、可靠的前提下，力求移動(dòng)式銅排托舉輥車的操作便捷性和使用靈活性。為此，對(duì)每一個(gè)結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)進(jìn)行了精益求精的設(shè)計(jì)和制作控制。分述如下：

1、移動(dòng)式底盤的設(shè)計(jì)

移動(dòng)式底盤部分是整個(gè)銅排托舉輥車的基礎(chǔ)，對(duì)它的第一要求是穩(wěn)定性，其次是靈活性。起初采用40×40角鋼焊接成550×550×550的等邊三角形底座，3個(gè)角端各安裝一個(gè)萬向輪。對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)時(shí)，竟然發(fā)生了側(cè)翻的情況，險(xiǎn)些砸傷在場(chǎng)人員。這就更進(jìn)一步提出移動(dòng)式銅排托舉輥車的設(shè)計(jì)時(shí)，車子底盤必須有足夠的穩(wěn)定性?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量加工銅排時(shí)，工作重心高度為900毫米，通過計(jì)算在現(xiàn)場(chǎng)工作條件最極端的情況下（移動(dòng)式銅排托舉輥車傾斜10°）。車底盤的安全支撐范圍是φ（tg10°×900×2）=φ317。為降低移動(dòng)式銅排托舉輥車的工作重心，與地接觸的底盤采用φ700毫米、10毫米厚鋼板材料設(shè)計(jì)。底盤周圍選用了6個(gè)短繞徑的承重150公斤的萬向輪，使移動(dòng)式銅排托舉輥車底盤的支撐接近圓面。極限情況下當(dāng)6只萬向輪全部接近底盤圓心位置時(shí)，最小支撐面直徑為φ540。是安全計(jì)算值φ317毫米的1.7倍（等同于極限情況下，傾斜16.7°時(shí)發(fā)生側(cè)翻），確保了移動(dòng)式銅排托舉輥車工作極其安全、穩(wěn)定。

2、固定支架

移動(dòng)式銅排托舉輥車的固定支架部分，采用4根φ24鋼管焊接。

3、上下調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的研制

移動(dòng)式銅排托舉輥車在輔助銅排沖孔操作時(shí)，要求上部的銅排托舉輥盒是可以上下移動(dòng)操作的。為方便操作，直接選用優(yōu)質(zhì)2噸車用橋式手搖千斤頂。為防止銅排托舉輥盒在上下移動(dòng)過程中的搖擺晃動(dòng)。上下調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在銅排托舉輥托盒的4角位置增設(shè)了導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)。導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)有由φ16導(dǎo)軌桿和導(dǎo)軌套組成。由于受到4套導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)的互相平行作用及導(dǎo)軌配合間隙的設(shè)計(jì)選擇。升降機(jī)構(gòu)上下調(diào)節(jié)移動(dòng)時(shí)，保證上部的銅排托舉輥盒的平行移動(dòng)。從而，有效地消除了銅排加工過程的搖晃擺動(dòng)。在導(dǎo)軌的焊接制作過程中，采用了降初位焊接、對(duì)稱焊接及點(diǎn)焊定位等切實(shí)可行的措施，有效地控制了導(dǎo)軌與導(dǎo)軌套配合的質(zhì)量。保證移動(dòng)式銅排托舉輥車在升降、靜止時(shí)的工作狀態(tài)不產(chǎn)生任何晃動(dòng)。

4、承重滑動(dòng)平輥的研制

在銅排的截?cái)?、沖孔加工過程中，移動(dòng)式銅排托舉輥車的承重滑動(dòng)平輥主要承載銅排的重量負(fù)荷，并使平放或立放的銅排在輥?zhàn)由陷斔鸵苿?dòng)。依據(jù)勵(lì)磁裝置加工最大銅排的尺寸、重量及銅排加工過程對(duì)銅排輸送輥的沖擊計(jì)算，最終確定移動(dòng)式銅排托舉輥車采用雙輸送輥安裝在一個(gè)輥盒中輸送銅排。每個(gè)單輥依托2只軸承，單輥輸送工作狀態(tài)實(shí)際承擔(dān)最大負(fù)荷為150公斤。

滑動(dòng)平輥采用徑向負(fù)荷為22.2KN的圓柱滾子軸承，單輥設(shè)計(jì)輸送負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足實(shí)際輸送最大負(fù)荷的150公斤要求（設(shè)計(jì)域度15倍）。

5、夾持銅排滑動(dòng)側(cè)輥的制作

銅排沖孔加工時(shí)，銅排是立放在承重滑動(dòng)平輥上傳送。要求銅排立放在承重滑動(dòng)平輥上輸送時(shí)，設(shè)置兩個(gè)相對(duì)的側(cè)輥將銅排夾持其中，使銅排不倒。為降低移動(dòng)式銅排托舉輥車的重心、減輕車體上部重量，夾持銅排的滑動(dòng)側(cè)輥精簡(jiǎn)為套管滑動(dòng)形式，不采用軸承結(jié)構(gòu)。實(shí)際制作時(shí)在移動(dòng)式銅排托舉輥車的雙輥托盒兩面，各設(shè)置一組側(cè)輥。兩側(cè)輥間夾持銅排的縫隙安裝時(shí)可調(diào)。

結(jié)合銅排加工實(shí)際，現(xiàn)場(chǎng)制作移動(dòng)式銅排托舉輥車有多種形式：適用于銅排截?cái)嗖僮鞯?---銅排平輸送移動(dòng)式銅排托舉輥車、適用于銅排沖孔操作的----銅排立輸送移動(dòng)式銅排托舉輥車及立輥可折疊式通用移動(dòng)式銅排托舉輥車。

四、研制小結(jié)

由于研制移動(dòng)式銅排托舉輥車對(duì)每一個(gè)結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)進(jìn)行了精精心設(shè)計(jì)和控制。組裝后的移動(dòng)式銅排托舉輥車的性能在安全性、穩(wěn)定性、可靠性、靈活性及操作性方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過預(yù)先設(shè)計(jì)水平。

用移動(dòng)式銅排托舉輥車替代銅排輔助加工設(shè)備的平臺(tái)，節(jié)約了購置平臺(tái)等外圍設(shè)備的昂貴資金。移動(dòng)式銅排托舉輥車取消了銅排加工輔助設(shè)備對(duì)固定場(chǎng)地的占用，解決了裝配工位緊張矛盾。不失為因地適宜的解決銅排加工輔助設(shè)備的有效方法。

使用移動(dòng)式銅排托舉輥車避免了銅排加工過程中輔助人員或輔助吊車環(huán)節(jié)對(duì)銅排的托舉、上下調(diào)整等不穩(wěn)定及不安全狀態(tài)。使銅排的加工的質(zhì)量及效率得到穩(wěn)定提高。