環(huán)形排屑裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

王忠財(cái)

（邁夫諾達(dá)機(jī)械設(shè)備（煙臺(tái)）有限公司，山東煙臺(tái)264100）

環(huán)形排屑裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

王忠財(cái)

（邁夫諾達(dá)機(jī)械設(shè)備（煙臺(tái)）有限公司，山東煙臺(tái)264100）

一種切屑環(huán)形輸送裝置，適用于自動(dòng)生產(chǎn)車(chē)間干、濕式加工中各種材質(zhì)和不同形狀的切屑輸送。針對(duì)目前現(xiàn)有的切屑輸送過(guò)程中的缺乏單機(jī)轉(zhuǎn)向輸送的能力，開(kāi)發(fā)出一種新的切屑輸送裝置，設(shè)計(jì)一種采用全新的切屑輸送裝置，采用減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)不同節(jié)距雙鏈條總成，可解決原有切屑只能直線(xiàn)輸送。

環(huán)形；排屑；排屑裝置

機(jī)械工業(yè)最近幾年在高速的發(fā)展著，為整個(gè)社會(huì)的發(fā)展起到了強(qiáng)大的助力作用。自動(dòng)化、智能化、高效率、節(jié)約生產(chǎn)能源、低排放等一系列的革新方式出現(xiàn)在這個(gè)社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中。在機(jī)械加工系統(tǒng)中，機(jī)床是機(jī)械工業(yè)的中流砥柱，起著無(wú)可替代帶作用，工件的性能要求不斷的提高，不斷的要求機(jī)床提升功能及品質(zhì)。同時(shí)，機(jī)床輔助機(jī)械也為機(jī)床的高速發(fā)展提供了可靠的保障。非常規(guī)的配置、要求、功能在機(jī)械加工系統(tǒng)中有著越來(lái)越重要帶體現(xiàn)，特別是汽車(chē)行業(yè)機(jī)械加工中，自動(dòng)加工生產(chǎn)如何正確運(yùn)用特殊的環(huán)形自動(dòng)輸送裝置，是目前機(jī)床生產(chǎn)廠家和用戶(hù)急需的。

切屑輸送裝置目前主要有鏈板式、刮板磁刮板式、永磁式、螺旋式，各自有不同的適用領(lǐng)域，適合輸送的切屑不同，基本可以覆蓋現(xiàn)有的主要切屑輸送類(lèi)型，長(zhǎng)屑、團(tuán)屑、短屑、碎屑，可輸送鋼屑、鑄鐵屑、鋁屑、銅屑、塑料等不同材質(zhì)，但是以上排屑裝置在排屑過(guò)程中存在一定缺陷，只能是直線(xiàn)式的排屑，單機(jī)無(wú)法進(jìn)行轉(zhuǎn)向輸送排屑，如果要實(shí)現(xiàn)排屑轉(zhuǎn)向輸送，需增加一臺(tái)或幾臺(tái)直線(xiàn)式排屑裝置來(lái)搭接安裝，這就額外占用了車(chē)間空間，增加企業(yè)的采購(gòu)、生產(chǎn)成本，同時(shí)增加了車(chē)間生產(chǎn)可能發(fā)生的故障率，因此，在這種情況下有必要開(kāi)發(fā)一種新的切屑輸送裝置，滿(mǎn)足切屑多角度的單機(jī)轉(zhuǎn)向輸送要求。

為了滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，適用于自動(dòng)生產(chǎn)車(chē)間干、濕式加工中各種材質(zhì)和不同形狀的切屑，筆者設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種環(huán)形排屑輸送裝置，此裝置已成功申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利（專(zhuān)利號(hào)ZL 2011 1 0134786.2）。

1 設(shè)計(jì)目的

此設(shè)計(jì)目的在于滿(mǎn)足環(huán)形加工設(shè)備（大型立式車(chē)床等）的自動(dòng)輔助機(jī)械設(shè)備配套，用自動(dòng)的環(huán)形排屑裝置替代傳統(tǒng)的人工清理排屑。

2 設(shè)計(jì)方法

此環(huán)形排屑裝置為非標(biāo)設(shè)備，按用戶(hù)要求定制設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方法及流程如下：

1）與用戶(hù)聯(lián)系溝通，獲取環(huán)形加工設(shè)備配套環(huán)形排屑裝置的回轉(zhuǎn)半徑R，排屑區(qū)域角度α以及排屑機(jī)的排屑寬度W；

2）計(jì)算每片鏈板的夾角γ；內(nèi)鏈條節(jié)距P1=50.8 mm（2inch），外鏈條節(jié)距P2=69.85 mm（2.75inch），γ=tan[（P2-P1）/W]

3）基于確定的回轉(zhuǎn)半徑R，做布局圖設(shè)計(jì)；

4）根據(jù)回轉(zhuǎn)半徑R及排屑區(qū)域角度α計(jì)算出上下兩層鏈板總成的有效長(zhǎng)度L，L=α/360×π×R×4.

5）環(huán)形排屑機(jī)采用套筒滾子鏈條低速傳動(dòng)，依據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)值設(shè)定傳動(dòng)摩擦系數(shù)為0.15；設(shè)定安全系數(shù)1.25；

6）此環(huán)形排屑的截面為非標(biāo)定制，依據(jù)設(shè)計(jì)鏈板總成寬度W，對(duì)應(yīng)查詢(xún)的每米鏈板總成重量值G；

7）計(jì)算此環(huán)形排屑裝置所需功率P，P=L×G ×0.15×1.25；

8）通過(guò)計(jì)算的功率值，選取適合的電機(jī)型號(hào)及配合的減速機(jī)；

9）細(xì)化設(shè)計(jì)：準(zhǔn)備整機(jī)設(shè)備BOM表，出詳細(xì)零部件圖紙。

3 創(chuàng)新設(shè)計(jì)

改變了常規(guī)的直線(xiàn)傳動(dòng)設(shè)計(jì)，采用了環(huán)形旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)設(shè)計(jì)；對(duì)應(yīng)的內(nèi)環(huán)傳動(dòng)鏈條與外環(huán)傳動(dòng)鏈條不等距；單片鏈板的鉸接軸線(xiàn)成夾角γ。

4 結(jié)構(gòu)功能描述

按圖1總裝圖及明細(xì)，對(duì)相應(yīng)的零件做如下結(jié)構(gòu)功能描述。

圖1 總裝圖及明細(xì)

環(huán)形排屑裝置主要分為客體總成部分、鏈板總成部分、動(dòng)力傳動(dòng)3部分。

第一部分：殼體總成。1是減速機(jī)、鏈板總成和前后端回轉(zhuǎn)調(diào)整機(jī)構(gòu)的集中一體安裝體，可安裝在配套設(shè)備內(nèi)，也可根據(jù)用戶(hù)要求安裝在地溝內(nèi)/地面上，地面整潔。殼體總成可以根據(jù)用戶(hù)的使用要求設(shè)計(jì)成不同的殼體外形。

第二部分：鏈板總成。5包含內(nèi)小鏈片7、內(nèi)傳動(dòng)鏈條輥?zhàn)?、內(nèi)大鏈片9、內(nèi)擋屑板10、鉸接多球面角度鏈板11、外擋屑板12、外小鏈片13、外傳動(dòng)鏈條輥?zhàn)?4、外大鏈片15和鏈板軸16；內(nèi)外鏈條節(jié)距不同，內(nèi)外鏈條的輥?zhàn)又睆讲煌?，與內(nèi)外鏈輪節(jié)距配套，匹配不同回轉(zhuǎn)半徑線(xiàn)速度要求；鏈板總成裝配可靠，有效的保障切屑的轉(zhuǎn)向、平穩(wěn)輸送。內(nèi)小鏈片7、內(nèi)大鏈片9、內(nèi)擋屑板10、鉸接多球面角度鏈板11、外擋屑板12、外小鏈片13、外大鏈片15鏈板總成部件均用模具壓制成型，部件材質(zhì)均經(jīng)過(guò)耐磨、耐腐蝕處理，有效保障裝置的使用可靠性。其中鉸接多球面角度鏈板11軸線(xiàn)成一定角度，按用戶(hù)定制要求設(shè)計(jì)計(jì)算鏈板展開(kāi)料，使用模具沖壓成型。

第三部分：動(dòng)力傳動(dòng)。動(dòng)力執(zhí)行元件側(cè)置減速機(jī)3采用側(cè)置減速電機(jī)，增加環(huán)形排屑裝置的使用壽命。前端回轉(zhuǎn)調(diào)整機(jī)構(gòu)4、后端回轉(zhuǎn)調(diào)整機(jī)構(gòu)6的設(shè)置有效的降低了環(huán)形排屑裝置的前端、后端回轉(zhuǎn)磨損，在切屑輸送裝置工作時(shí)更平穩(wěn)。前、后端回轉(zhuǎn)調(diào)整機(jī)構(gòu)配合使用，有效保證環(huán)形排屑裝置的正常使用，延長(zhǎng)使用壽命。減速機(jī)法蘭2滿(mǎn)足工況使用的側(cè)應(yīng)力要求，安裝方便，使用壽命長(zhǎng)。前端回轉(zhuǎn)調(diào)整機(jī)構(gòu)4的前軸截面、后端回轉(zhuǎn)調(diào)整機(jī)構(gòu)6的后軸截面主要包含外球面軸承、內(nèi)側(cè)鏈輪、軸、外側(cè)鏈輪、間隔套、軸承滑座等零件、部件；外球面軸承可滑動(dòng)調(diào)整；零件、部件合理裝配，滿(mǎn)足平穩(wěn)回轉(zhuǎn)要求。

5 實(shí)施應(yīng)用

采用環(huán)形排屑裝置后，可直接安裝在設(shè)備內(nèi)，無(wú)落差搭接、不受空間限制，使車(chē)間更加干凈整潔，且安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，實(shí)現(xiàn)單機(jī)轉(zhuǎn)向輸送。即可應(yīng)用于干式加工，也可用于濕式加工，實(shí)現(xiàn)切屑的單機(jī)轉(zhuǎn)向輸送和機(jī)加設(shè)備環(huán)形工作臺(tái)的環(huán)形排屑、冷卻液回收。

在浙江鼎昊新能源公司的現(xiàn)場(chǎng)，環(huán)形排屑裝置配套在武漢重型機(jī)床有限公司的10 m工作臺(tái)大型立車(chē)機(jī)床上。在未使用此環(huán)形排屑裝置前，只能人工清理，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低。以操作工人每天生產(chǎn)8 h來(lái)計(jì)算，操作工人每天基本上需要用2個(gè)小時(shí)來(lái)清理加工后的鐵屑。導(dǎo)致加工零件的生產(chǎn)效率降低了25%.使用此裝置后，效果良好，實(shí)用，有效提高了生產(chǎn)效率，降低了人工成本。同時(shí)，由于采用了此環(huán)形排屑裝置，自動(dòng)清理加工后的鐵屑，不需要操作工人清理地面，有效避免的浮塵的產(chǎn)生，有益于操作工人的身體健康。

在馬鞍山鋼鐵廠，15 m工作臺(tái)大型立車(chē)，配置了兩臺(tái)90°的環(huán)形排屑裝置。針對(duì)大型的機(jī)加工車(chē)間而言，有效的解決了柔性線(xiàn)的自動(dòng)化問(wèn)題。

通過(guò)新技術(shù)新工藝的應(yīng)用，確保環(huán)形自動(dòng)輸送裝置滿(mǎn)足生產(chǎn)車(chē)間自動(dòng)線(xiàn)的非標(biāo)準(zhǔn)、特殊化、多樣性生產(chǎn)要求。從整體的使用效果來(lái)看，環(huán)形自動(dòng)輸送裝置經(jīng)受了生產(chǎn)實(shí)踐的考驗(yàn)，完全達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，可以滿(mǎn)足目前機(jī)械加工制造行業(yè)中自動(dòng)線(xiàn)配置機(jī)床高速發(fā)展的需求，滿(mǎn)足用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)使用的要求。

本環(huán)形自動(dòng)輸送裝置在生產(chǎn)成本、輸送形式、安裝布局、使用壽命等方面具有很高的技術(shù)水平，其技術(shù)指標(biāo)和機(jī)械性能均達(dá)到當(dāng)今年國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

[1]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版

社，1986.

[2]朱覺(jué)新.實(shí)用鈑金技術(shù)手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

Annular Clip Conveyor Design and Application

WANG Zhong-cai
（Maf Roda Machinery（Yantai）Co.，Ltd.，Shandong Yantai 264100，China）

A chip ring conveyor is suitable for automatic production of dry and wet machining in various materials and different shapes of chip conveyor.A new chip conveyor is designed for the lack of stand-alone steering in the existing chip transport process.A new chip conveyor is designed，which uses different gears to drive different pitch double-To solve the original chip can only be transported straight.

annular chip；chip；conveyor

TG523

A < class="emphasis_bold">文章編號(hào)：1

1672-545X（2017）05-0289-02

2017-02-23

王忠財(cái)（1983-），男，山東煙臺(tái)人，機(jī)械工程師，本科，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)與創(chuàng)新研究。