擺桿與滑橇轉(zhuǎn)掛結(jié)構(gòu)的變形分析及尺寸計(jì)算

竇志遠(yuǎn)（秦皇島煙草機(jī)械有限責(zé)任公司,河北秦皇島066000）

擺桿與滑橇轉(zhuǎn)掛結(jié)構(gòu)的變形分析及尺寸計(jì)算

竇志遠(yuǎn)
（秦皇島煙草機(jī)械有限責(zé)任公司,河北秦皇島066000）

本文主要通過(guò)分析擺桿輸送系統(tǒng)在輸送車(chē)身過(guò)程中轉(zhuǎn)掛結(jié)構(gòu)所發(fā)生的常見(jiàn)配合干涉問(wèn)題，對(duì)轉(zhuǎn)掛結(jié)構(gòu)上滑橇支桿的長(zhǎng)度進(jìn)行了尺寸計(jì)算，得到最佳尺寸，給出防范措施，進(jìn)而減少轉(zhuǎn)掛干涉，以便后期維護(hù)保養(yǎng)。

滑橇；擺桿；干涉；變形

擺桿輸送車(chē)身廣泛應(yīng)用于汽車(chē)涂裝生產(chǎn)線，其作用主要為承載焊裝白車(chē)身進(jìn)行前處理及電泳等工藝處理，設(shè)備運(yùn)行精度高，廣泛適用于大批量生產(chǎn)。車(chē)身鎖緊在滑橇上，通過(guò)滾床輸送到前處理工藝入口，再轉(zhuǎn)掛到擺桿上，滑橇和擺桿之間的轉(zhuǎn)掛機(jī)構(gòu)不僅能夠承受滑橇和車(chē)身，而且還要通電保證電泳線的工藝，因此，轉(zhuǎn)掛結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是保證車(chē)身能夠順利通過(guò)并完成前處理電泳線的重要因素。

1擺桿輸送系統(tǒng)

1.1擺桿結(jié)構(gòu)

擺桿輸送系統(tǒng)由兩條同步運(yùn)行的鏈條和“U”型擺桿、驅(qū)動(dòng)單元、張緊單元、輸送鏈、進(jìn)口輥床、出口輥床、入口塔、出口塔、軌道系統(tǒng)、接油槽系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、鋼結(jié)構(gòu)等部分組成，行走機(jī)構(gòu)位于槽體上方兩側(cè)（有效的避免輸送鏈油滴污染車(chē)身），出入槽角度最大可達(dá)45°（大大減輕車(chē)頂氣袋現(xiàn)象），具有自動(dòng)裝卸功能。這不僅縮短了前處理、電泳線的工藝長(zhǎng)度，節(jié)約了槽體空間，更降低了工程建設(shè)投資和生產(chǎn)過(guò)程中維修保養(yǎng)費(fèi)用。同時(shí)，其行走軌道布置在槽體兩側(cè)，并配置接油裝置，大大減少擺桿輸送鏈對(duì)槽液的污染，而且便于后期維修保養(yǎng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

1.2轉(zhuǎn)掛結(jié)構(gòu)功能

白車(chē)身從焊裝生產(chǎn)線出來(lái)，經(jīng)過(guò)鎖緊裝置將白車(chē)身和滑橇緊密的結(jié)合在一起，然后通過(guò)轉(zhuǎn)掛設(shè)備過(guò)度到擺桿上，進(jìn)行前處理電泳等一系列工藝處理，轉(zhuǎn)掛位置有前處理、電泳入口和出口，共四處，轉(zhuǎn)掛頻繁，極易發(fā)生故障。

因此，要求擺桿和滑橇之間的轉(zhuǎn)掛結(jié)構(gòu)必須有一下幾點(diǎn)功能：

（1）該結(jié)構(gòu)要保證滑橇進(jìn)出擺桿的流暢；

（2）白車(chē)身和滑橇侵入槽液時(shí)受浮力作用，很容易脫離擺桿，因此還要能夠具有防脫離作用；

（3）擺桿和滑橇的輸送姿態(tài)不唯一，所以要求轉(zhuǎn)掛結(jié)構(gòu)需要不完全鎖緊。

1.3轉(zhuǎn)掛結(jié)構(gòu)組成及原理

擺桿和滑橇轉(zhuǎn)掛結(jié)構(gòu)組成，工作原理為：出入槽時(shí)，擺桿受重力作用保持垂直狀態(tài)不變，滑橇以擺桿支桿為中心軸旋轉(zhuǎn)，擺桿擋鐵旋轉(zhuǎn)到滑橇擋板上方，這樣滑橇擋板就可以阻擋滑橇脫離。

2轉(zhuǎn)掛結(jié)構(gòu)干涉分析

在滑橇和擺桿轉(zhuǎn)掛過(guò)程中，擺桿支桿和滑橇擋板經(jīng)常受到損壞發(fā)生變形，直接造成滑橇落不正擺桿、脫離擺桿等事故，現(xiàn)具體分析其影響因素。

2.1干涉關(guān)鍵尺寸

隨著白車(chē)身不斷進(jìn)出槽體，滑橇支桿和滑橇之間摩擦頻繁，滑橇支桿會(huì)逐漸縮短，因此實(shí)際應(yīng)用時(shí)為了保持滑橇支桿長(zhǎng)度在符合生產(chǎn)的范圍內(nèi)，會(huì)在擺桿支桿的頂端安裝頂帽（其中根據(jù)工藝和環(huán)境等因素綜合考慮，前處理采用聚氨酯頂帽，電泳采用銅帽），同時(shí)仍需要定期更換頂帽來(lái)保證滑橇支桿的高度。

另外，在忽略其他微小變形的情況下，擺桿支桿和滑橇之間摩擦為最大變形處，即滑橇支桿長(zhǎng)度為轉(zhuǎn)掛結(jié)構(gòu)干涉的關(guān)鍵尺寸。因此，滑橇支桿長(zhǎng)度應(yīng)該有一個(gè)滿足正常生產(chǎn)的合理范圍。

2.2滑橇支桿長(zhǎng)度在允許誤差范圍內(nèi)

在允許誤差范圍內(nèi)時(shí)，滑橇和擺桿正常配合，滑橇支桿獨(dú)自承受滑橇和白車(chē)身的重量，不會(huì)發(fā)生干涉變形。

2.3滑橇支桿長(zhǎng)度小于允許誤差下限

當(dāng)滑橇支桿長(zhǎng)度剛剛開(kāi)始小于允許誤差時(shí)，無(wú)論是水平行走還是出入槽體時(shí)，擺桿支桿和擺桿擋鐵共同承受滑橇和白車(chē)身所給的壓力，擺桿擋鐵對(duì)滑橇支桿的力N方向。

隨著擺桿出入槽體，出入槽角度為45°，滑橇支桿受力方向在90°之間不斷循環(huán)，擺桿支桿向上彎曲。隨著擺桿支桿頂端不斷的磨損，滑橇支桿長(zhǎng)度每減少1mm，擺桿支桿向上變形將增加1mm。滑橇支桿有向上折斷的趨勢(shì)。當(dāng)滑橇支桿長(zhǎng)度繼續(xù)減少，在出入槽體時(shí)，滑橇行走梁將和擺桿橫梁發(fā)生干涉，滑橇受力滑橇支桿有向下折斷的趨勢(shì)。

2.4滑橇支桿長(zhǎng)度大于允許誤差上限

當(dāng)滑橇支桿長(zhǎng)度大于允許誤差時(shí)，滑橇支桿獨(dú)自受滑橇所給的壓力，擺桿擋鐵不會(huì)和擺桿支桿發(fā)生干涉。但是在擺桿出入槽時(shí)，擺桿擋鐵和滑橇擋板發(fā)生干涉，滑橇支桿將受擺桿叉子壓力N，壓力方向?yàn)榘l(fā)生干涉時(shí)擺桿叉子垂直擺桿支桿的方向，發(fā)生干涉時(shí)擺桿支桿受力范圍在α之間，擺桿支桿向下彎曲，滑橇擋板向外側(cè)變形。因此，通過(guò)控制滑橇支桿長(zhǎng)度可以有效的避免擺桿和滑橇之間的干涉，下面通過(guò)對(duì)滑橇支桿進(jìn)行尺寸計(jì)算，意在得到滿足生產(chǎn)的滑橇支桿尺寸。

3　滑橇支桿尺寸計(jì)算

3.1尺寸計(jì)算前提

計(jì)算H值首要前提就是無(wú)論水平行走還是出入槽體，都要避免轉(zhuǎn)掛結(jié)構(gòu)發(fā)生以下三種干涉情況：

（1）擺桿支桿和擺桿擋鐵之間干涉；

（2）擺桿擋鐵和滑橇擋板之間干涉；

（3）擺桿橫梁和滑橇行走梁之間干涉。

3.2滑橇水平行走時(shí)

當(dāng)H值增大，擺桿支桿不會(huì)和任何部分發(fā)生干涉。但當(dāng)H值減少，擺桿擋鐵和擺桿支桿距離將減少，減少到零時(shí)便會(huì)發(fā)生干涉，為避免干涉，需要滿足公式1。

3.3滑橇出入槽體時(shí)

當(dāng)H值增大，擺桿擋鐵和滑橇擋板距離將減少，減少到零時(shí)便會(huì)發(fā)生干涉，為避免干涉，需要滿足公式2。

當(dāng)H值減少,滑橇行走梁和擺桿橫梁之間距離將減少，減少到零時(shí)發(fā)生干涉，為避免干涉，需要滿足公式3。

最后，綜合公式（1）、（2）、（3）可得到H值的安全范圍，即

H值標(biāo)準(zhǔn)值為222mm，也就是說(shuō)，H值的可允許誤差范圍為[-7.5mm,10.5mm]。

3.4尺寸驗(yàn)證

電泳滑橇和擺桿尺寸配合部分尺寸數(shù)據(jù)（單位：mm）

為了驗(yàn)證計(jì)算所得H值范圍結(jié)論，隨機(jī)分別抽取現(xiàn)場(chǎng)10個(gè)電泳滑橇和擺桿進(jìn)行測(cè)量，所測(cè)數(shù)據(jù)如表所示。

通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，除了H值，其余所有尺寸波動(dòng)范圍都在±3mm以內(nèi)，從而證明了H值對(duì)擺桿和滑橇配合的影響最大，生產(chǎn)維護(hù)時(shí)，只要保證H值在允許誤差范圍內(nèi)就可以大大減少滑橇和擺桿之間的干涉問(wèn)題。

4　維護(hù)措施

在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)觀察擺桿支桿變形損壞情況可以發(fā)現(xiàn)，大部分支桿都是向下彎曲，進(jìn)而發(fā)生折斷，因此，可以得到結(jié)論，實(shí)際生產(chǎn)中，滑橇支桿頂帽的磨損對(duì)擺桿和滑橇干涉影響最大。針對(duì)頂帽的磨損，應(yīng)當(dāng)定期檢查擺桿H值，及時(shí)更換尺寸發(fā)生變化較大的頂帽，并做記錄，更換的頂帽要求嚴(yán)格控制尺寸。新頂帽嚴(yán)禁超過(guò)232.5mm，磨損減至214.5mm時(shí)必須更換頂帽。這樣就可以最大程度的減少滑橇和擺桿之間的干涉，進(jìn)而避免轉(zhuǎn)掛時(shí)滑橇落不正現(xiàn)象，并保證擺桿和滑橇在槽體內(nèi)時(shí)滑橇不脫離擺桿，從而減少設(shè)備事故，提高設(shè)備壽命，降低生產(chǎn)成本。

5　結(jié)束語(yǔ)

本文分析了滑橇和擺桿轉(zhuǎn)掛結(jié)構(gòu)干涉的原因，并針對(duì)原因計(jì)算轉(zhuǎn)掛結(jié)構(gòu)的相關(guān)尺寸，最終得到滑橇支桿高度的可允許誤差范圍，并對(duì)誤差提出對(duì)應(yīng)防范建議措施，避免滑橇和擺桿之間的干涉。而實(shí)際生產(chǎn)中，滑橇和擺桿之間的問(wèn)題很多，而且有些十分復(fù)雜，這都需要我們不斷的深入研究，來(lái)保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行和人員安全。