翻板機(jī)傾斜橫梁鉸接方式改進(jìn)設(shè)計(jì)

陳強(qiáng) 竇鵬武 王振東 成云國

摘 ?要：裝配式建筑作為一種節(jié)能、高效和環(huán)保的現(xiàn)代建筑工藝，越來越多的被世界上主要國家所接受。翻板機(jī)作為預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)線中的主要設(shè)備，其效率及性能的好壞直接影響整體生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝和效率。現(xiàn)我公司根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及市場客戶反映，對(duì)翻板機(jī)進(jìn)行升級(jí)換代，以提高其使用性能，增強(qiáng)市場競爭力。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;預(yù)制構(gòu)件;翻板機(jī);傾斜橫梁;橡膠撓性鉸接

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著建筑科技的發(fā)展，預(yù)制裝配建筑技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。裝配式建筑通過技術(shù)進(jìn)步，解決了裝配式建筑結(jié)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)的與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等同的技術(shù)難題，形成雙重抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)模式，增強(qiáng)抵御自然災(zāi)害的能力;克服了外墻外保溫工序多、易著火、成本高、效果差、壽命短等問題，實(shí)現(xiàn)了建筑由“建造”向“制造”的轉(zhuǎn)變，提高了建筑功能和結(jié)構(gòu)性能，達(dá)到“四節(jié)一環(huán)保”的綠色發(fā)展理念，形成的以低碳、節(jié)能、環(huán)保為特征的建筑新技術(shù)體系成為世界建筑發(fā)展的大潮流、大趨勢。

裝配式建筑是21世紀(jì)大趨勢，將是我國建筑、建材行業(yè)面臨的一次“大革命”。

裝配式建筑符合我國節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)業(yè)政策，是我國房屋建設(shè)發(fā)展的必然趨勢。同時(shí)也必將推進(jìn)我國新型建材的應(yīng)用向工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化發(fā)展。為積極推動(dòng)我國預(yù)制裝配建筑技術(shù)的發(fā)展，搶先占領(lǐng)預(yù)制裝配建筑這一新興市場，我公司于2014年成功開發(fā)設(shè)計(jì)了預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)線成套設(shè)備，并且于2016年1月在大連三川建筑科技有限公司預(yù)制構(gòu)件廠（以下簡稱大連三川）成功運(yùn)行投產(chǎn)，同時(shí)與河北曲寨水泥有限公司也簽訂設(shè)備訂購合同，設(shè)備同步進(jìn)入設(shè)計(jì)階段。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐和用戶需求對(duì)不同設(shè)備進(jìn)行了不斷得更新和完善。

1 設(shè)備簡介

翻板機(jī)主要由底座、傾斜臂、鎖緊鉤1、鎖緊鉤2和傾斜橫梁組成。圖1 為其工作狀態(tài)。

1.托盤及預(yù)制構(gòu)件;2.鎖緊鉤1;3.鎖緊鉤2;4.傾斜臂

然后工作人員在通過起吊設(shè)備將預(yù)制構(gòu)件調(diào)離托盤，完成工作任務(wù)。

翻板機(jī)位于整條預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)線的最末端，它是將從養(yǎng)護(hù)窯中養(yǎng)護(hù)完的成品預(yù)制構(gòu)件連同托盤在翻板工位傾舉至80°的位置。

2 設(shè)備技術(shù)改進(jìn)

2.1 設(shè)備遇到的問題

翻板機(jī)工作時(shí)通過傾斜橫梁將兩側(cè)對(duì)稱分布的鎖緊鉤1連接起來，設(shè)備啟動(dòng)后兩側(cè)傾斜臂同時(shí)升起和傾斜橫梁配合將托盤抬起。

通過大連三川現(xiàn)場安裝以及運(yùn)轉(zhuǎn)情況看出，由于傾斜橫梁與兩側(cè)鎖緊鉤1上的連接采用螺栓剛性連接，中間并沒有任何撓性零件，所以，當(dāng)兩側(cè)傾斜過程出現(xiàn)細(xì)微不同步后，會(huì)導(dǎo)致螺栓承受剪切應(yīng)力，從而使螺栓發(fā)生彎曲變形，如果這種情況繼續(xù)發(fā)生下去，那么螺栓將會(huì)因?yàn)闊o法承受過大的剪切應(yīng)力而出現(xiàn)斷裂，橫梁傾斜則隨時(shí)有掉落的危險(xiǎn)，從而給相關(guān)人員的安全帶來隱患，并且將會(huì)給用戶和設(shè)備造成損失。所以針對(duì)以上問題，經(jīng)過我們?cè)O(shè)計(jì)人員的相關(guān)論證和試驗(yàn)，最后找到了解決辦法。

2.2 設(shè)備改進(jìn)方法

針對(duì)以上所出現(xiàn)的情況，我們經(jīng)過觀察現(xiàn)場斷裂螺栓和受力分析得出兩側(cè)傾舉不同步時(shí)，原本同心的螺栓把合孔不再同心，主要受力點(diǎn)集中在螺栓的圓柱側(cè)面，這樣當(dāng)側(cè)應(yīng)力大于螺栓的許用應(yīng)力時(shí)，螺栓會(huì)出現(xiàn)斷裂。

根據(jù)以上分析，現(xiàn)在原來的把合螺栓外周增加一個(gè)橡膠材質(zhì)的緩沖套，這樣當(dāng)運(yùn)動(dòng)過程中螺栓與孔相對(duì)位置出現(xiàn)偏離時(shí)，橡膠緩沖套可以吸收很大一部分應(yīng)力，保護(hù)螺栓不會(huì)承受過大的剪切應(yīng)力，這樣在一定的應(yīng)力范圍內(nèi)，螺栓將不會(huì)因?yàn)榧羟袘?yīng)力發(fā)生彎曲甚至斷裂。

另外由于螺栓的連接作用不能因?yàn)榫彌_套的增加而消失，需要將橡膠緩沖套加工成錐形，這樣橡膠緩沖套還可以起到墊圈的作用，從而同時(shí)可以達(dá)到之前的使用要求。圖2為其具體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

1. 橡膠緩沖套;2.螺栓;3.鎖緊鉤1;4.傾斜橫梁

2.3 設(shè)備改進(jìn)的意義

翻板機(jī)在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)線中承擔(dān)著傾舉托盤和預(yù)制構(gòu)件的作用，并且其傾斜角度過大，近乎于垂直，在操作和運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有一定的危險(xiǎn)性，屬于準(zhǔn)特種設(shè)備。所以對(duì)翻板機(jī)的設(shè)計(jì)首先要考慮的問題就是它的安全性，在設(shè)備調(diào)試及試運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，每傾舉5°都要停止運(yùn)動(dòng)，對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性觀察和各結(jié)構(gòu)件的焊縫檢查。

針對(duì)上述改進(jìn)，首先在安全層面上為今后掃清了一項(xiàng)重大安全隱患，保證了相關(guān)人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全。其次，從業(yè)務(wù)層面上提高了我們?cè)O(shè)計(jì)人員的安全意識(shí)，積累了設(shè)計(jì)工作中的一些實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，為今后產(chǎn)品的升級(jí)換代提供了寶貴的素材。最后，這次改進(jìn)得到了用戶的一致認(rèn)可，同時(shí)在業(yè)界也樹立很好的口碑，為北方重工在預(yù)制構(gòu)件成套設(shè)備領(lǐng)域內(nèi)的開拓進(jìn)取增色不少。

3 結(jié)束語

為了更好地占領(lǐng)混凝土預(yù)制構(gòu)件自動(dòng)化生產(chǎn)成套裝備未來龐大的市場，積極推進(jìn)我國建筑工業(yè)化的快速發(fā)展，北方重工集團(tuán)公司決定全力研發(fā)具有國際先進(jìn)水平的混凝土預(yù)制構(gòu)件成套裝備，實(shí)現(xiàn)集團(tuán)公司的升級(jí)轉(zhuǎn)型、由“大到強(qiáng)”的跨越。