半鋼成型區(qū)域新增輪胎懸掛輸送線系統(tǒng)分析

孟爍，姜波

(樺林佳通輪胎有限公司，黑龍江 牡丹江 157400)

現(xiàn)半鋼成型區(qū)域與硫化區(qū)域噴粉機之間要增加一整套胎坯懸掛鏈系統(tǒng)。該項目主要用于將半鋼成型機半成品胎坯自動提升、懸掛、輸送、自動卸胎，然后自動輸送至硫化車間的噴涂機進行自動噴涂。輪胎懸掛鏈系統(tǒng)既可減少搬運人員、降低勞動強度，亦可提升成型機生產(chǎn)效率，同時，可減少人員對半成品胎胚的干預而影響品質等問題。現(xiàn)參照國內有關技術規(guī)范和標準設計、安裝、調試交付使用三條適合工廠生產(chǎn)現(xiàn)狀的T型軌XTS300 30自動懸掛輸送線系統(tǒng)。

1 項目背景

成型區(qū)域增加輪胎自動懸掛鏈輸送線系統(tǒng)，旨在于減少搬運人員、降低勞動強度，使成型機之間的物流更順暢，并可減少人員干預而產(chǎn)生的品質問題，更重要的是可減少成型作業(yè)員推出與取車的時間和勞動強度，從而提高成型機的生產(chǎn)效率。收益測算如下。

（1）節(jié)約搬運車6臺，平均每臺2 000元，則節(jié)約1.2萬元；

（2）可節(jié)約搬運人員8人，每人年均工資按30 000元計算，年節(jié)約24萬元；

（3）減少搬運時間,提高效率,每車裝12條輪胎，每次搬運時間約0.5 min，班產(chǎn)約200條左右，則每班搬運次數(shù)約17次，按照以上數(shù)據(jù)計算每天可多生產(chǎn)輪胎約（22臺×3班×17次/班×0.5 min/次×0.5條/min）=280條/天，年收益約在86.5萬元。

經(jīng)綜合測算，安裝自動化懸掛鏈系統(tǒng)后，工廠每年至少可增加約100萬元的收入。

2 項目設計依據(jù)

工件輪胎尺寸如圖1所示。工件最大重量：40 kg。吊具間距為：1 800 mm。廠房吊頂高約為：H=6 000 mm。取胎位置吊鉤底部位置高度為H=2 300 mm。行走位吊鉤底部位置護網(wǎng)高度H=2 500 mm。立柱高度為：H=4 800 mm。三工位噴粉機進口高度H=1 070 mm。單工位噴粉機進口高度H=900 mm。出口高H=1 020 mm。線體運行方式：5～15 m/min變頻調速，最高運行速度不得超過15 m/min。具體設備位置如圖2所示。

圖 1 工件輪胎尺寸示意圖

圖2 懸掛鏈自動輸送線平面圖

3 各輸送線線體的設計和制造相關要求

懸掛鏈輸送線系統(tǒng)要求運行平穩(wěn)、結構牢固、可靠，不得有爬行、撞擊和抖動現(xiàn)象。線體設計和制造及配套件的選用符合國家標準（表1）。

表 1 各配件選用及相關項目符合國標

線體的安裝牢固平直，外購件保持原有顏色，鋼材經(jīng)除銹去油后噴漆，線體主顏色為由甲方提供色標，漆面平整光滑。機加工件發(fā)黑處理，部分外觀件鍍鋅處理。

懸掛鏈相關簡介及設計技術要求（以下配置為單條線配置）：XTS300-30鋼索式懸掛輸送機是由鋼索牽引承載小車在T型軌道上運行的一種懸掛輸送設備，是通過引進、吸收、改進國外同類設備而成，其牽引鋼索是采用進口鋼芯鋼絲繩通過先進的工藝特制而成，可分段拆開，水平轉向采用轉向盤結構最小半徑為238.7 mm，在懸掛輸送機中最為靈活，可最大限度的利用空間，性能可靠、使用安全。由于其外形直觀，安裝、維修特別方便省時，故障率很低。

4 該項目主要的結構及使用原理

設備分驅動裝置，漲緊裝置，轉盤及支架，鋼索，小車，T型軌，上拱，下?lián)?，彎軌，立柱，鋼結構和控制柜等部件制造，現(xiàn)場組合安裝。

4.1 驅動裝置（1套）

采用彎道90°、180°驅動裝置，由2.2 kW/4 kW電機經(jīng)三角皮帶傳動、減速機、齒輪傳動三級減速后，將動力傳遞到驅動盤上，通過撥齒將小車撥動。驅動盤上裝有保險銷過載時將自動切斷，此時電機為空載運轉。此線體設置驅動1套，同步運行，相互補償。驅動裝置設維修平臺，四周設有護欄，上下扶梯為活動式（扶梯數(shù)量待定），以保證維修工人的安全。

4.2 漲緊裝置（1套）、轉盤及支架說明

采用轉盤，螺桿漲緊，漲緊行程為360 mm，漲緊安裝在靠近驅動輸出端的最低位。轉向盤及支架（數(shù)量依據(jù)廠房布局圖確定）：轉向盤內設滾動軸承旋轉機構，高度可調。T型軌圓弧角選用90°，在需要小角度的場合，應以不小于其轉向盤單個撥齒的角度為宜，即≥360°/Z，以免發(fā)生脫齒現(xiàn)象。支架采用50×50的角鋼與8號槽鋼及Φ27螺桿配以軸承通過法蘭與轉盤連接，當R＜334時，螺桿螺紋為M27；當R≥334時，螺桿螺紋為M36。然后固定在立柱挑出的主梁上。

4.3 鋼索、小車、T型直軌說明

鋼索采用高強度，高韌性的進口鋼芯鋼絲繩與節(jié)子緊密結合而成，小車滾輪為內裝鋼球的車制鋼輪，T型直軌為軋制成型的鋼軌。每條鋼索50 m，為方便維修，鋼索接頭處小車必須具有明顯標志。

4.4 上拱、下繞彎軌的說明

由T型直軌彎曲而成，下繞彎軌加焊一塊擋板成工字型。上拱下繞彎軌兩端應保留不小于小車節(jié)距的直軌段，以保證線體的正常運行。彎軌圓弧角為30°和45°；彎道半徑為R1 600 mm和R1 200 mm兩種在允許的場合，優(yōu)先選用R1 600 mm，以減少運行阻力。

4.5 吊具的相關要求

采用圓鋼彎曲而成，吊具上部焊接與小車有機結合吊環(huán)，吊具下部焊接彎板，不致讓圓鋼直接接觸輪胎。穿吊螺桿為M8，并配防松螺母。吊具表面鍍鋅處理。

4.6 鋼結構的相關要求

立 柱 采 用100×100×4的 方 管 制 作，采 用350 mm×350 mm×10 mm的 鋼 板，配 以4塊150 mm×150 mm×5 mm加強筋焊接而成，用M12的膨脹螺栓與地面連接。橫梁采用10號槽鋼制作，挑梁采用8號槽鋼制作，以保證整個線體的剛性。同時不允許線體有爬行現(xiàn)象。立柱橫梁與立柱橫梁間的間距視現(xiàn)場情況而定。

4.7 護網(wǎng)的相關要求

轉彎與主通道位置安裝護網(wǎng)，采用5#角鋼做吊架，護網(wǎng)采用4 mm鋼板網(wǎng)。

4.8 上胎升降機要求及說明

每臺成型機位置配置1臺，升降采用鏈條傳動，帶動滾輪，滾輪安裝在工字板上，升降托架與工字板連接，滾輪在V型導軌上來回升降。成型人工將成型機加工好的輪胎放在升降機的存胎架上，輕推至升胎架上，踩動腳踏開關，升降機啟動上升，升至上面懸掛線的懸掛輪胎的底部高度時，自動判斷，如果有空的吊具過來，升降繼續(xù)向上提升，到達預設定的位置，升降機停止升降，此時的輪胎中心孔的位置，正好是吊具的位置，吊具隨懸掛線運行，將輪胎從升降機上帶走，升降機下降復位至起始位置；如果沒有空的吊具過來，升降將停留在此繼續(xù)等待，直到懸掛輸送線給出來空吊具的指令時，升降機才能向上提升，到達預設定的位置，升降機停止升降。吊具隨懸掛線運行，將輪胎從升降機上帶走，升降機下降復位至起始位置。上胎升降機采用PLC控制，由減速電機驅動(見圖3）。

圖3 輪胎自動提升機效果圖

4.9 下輪胎皮帶線要求及說明

采用特別定制的厚度5 mm雙導向防跑偏的PVC綠色皮帶，鋼制結構，結合防跑偏主動，被動輪的結合，徹底解決皮帶輸送線的跑偏問題。利用皮帶線的一定傾斜角度和懸掛線與皮帶輸送線的速度差，進行運行時間和軌跡的轉換，以達到從懸掛線取下輪胎的目的。在噴粉機出現(xiàn)故障的時候，皮帶線通過速度的轉化，而停止取下輪胎，也可將轉換開關轉向手動模式，皮帶線自動下輪胎，人工將地面線上的輪胎轉移至其他噴粉機上。此方式下輪胎率為98%，每天必須清空一次整條懸掛線上的輪胎，這樣操作后設備的故障率較低。

4.10 各輸送線線體控制要求說明

整條線體設有控制柜一個，整個控制柜配置過載保護裝置，主要電器元器件均為進口件。其控制方式采用變頻器調速方式。部分相關配件如表2所示。

表 2 部分相關配件表

5 項目效果實施

該懸掛鏈輸送線項目自安裝、調試、空負荷試車，最終帶負荷試車72 h運轉無故障。經(jīng)過前期測算，到最終的實施，此項目均可達到使用預期效果。懸掛鏈自動輸送線系統(tǒng)上線后，現(xiàn)場物流通道及各部件轉運非常順暢，各部件定置擺放整齊。安裝效果如圖4所示。

6 結束語

以上該項目為工廠自主設計以及項目施工要求全部內容，最終由承包商按相關施工要求進行外委施工。成型區(qū)域新增輪胎懸掛鏈自動輸送線系統(tǒng)的實施，也標志著我廠已邁入現(xiàn)代化、自動化工廠的行列。

圖4 安裝效果圖