一種大型結(jié)構(gòu)件的在線翻轉(zhuǎn)技術(shù)及應(yīng)用

摘要：為了實(shí)現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件的無損翻轉(zhuǎn)，設(shè)計(jì)開發(fā)了一套大型結(jié)構(gòu)件的在線翻轉(zhuǎn)裝置。詳細(xì)介紹了大型結(jié)構(gòu)件的在線翻轉(zhuǎn)技術(shù)的原理及核心元件的選擇，并成功應(yīng)用于工程機(jī)械大型結(jié)構(gòu)件的裝配，為大型結(jié)構(gòu)件的在線翻轉(zhuǎn)裝配提供了新的思路和途徑。

關(guān)鍵詞：大型結(jié)構(gòu)件；隨動(dòng)吊裝帶；翻轉(zhuǎn)裝置；吊臂裝配

0" "引言

在產(chǎn)品的全生命周期中，裝配是耗費(fèi)大量時(shí)間和精力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是獲得整體性能的最后環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到產(chǎn)品的最終質(zhì)量。隨著工程機(jī)械產(chǎn)品的噸位不斷提升，超大型工程機(jī)械大型結(jié)構(gòu)件的翻轉(zhuǎn)問題逐步凸顯，已成為其作業(yè)過程安全及裝配質(zhì)量提升的主要制約因素。傳統(tǒng)的鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn)方式在翻轉(zhuǎn)過程中存在油漆磕碰質(zhì)量問題，難以滿足生產(chǎn)要求?；诖?，針對超大型工程機(jī)械大型結(jié)構(gòu)件無損翻轉(zhuǎn)的應(yīng)用研究已迫在眉睫。

1" "在線翻轉(zhuǎn)技術(shù)原理

大型結(jié)構(gòu)件的在線翻轉(zhuǎn)技術(shù)，是指在大型結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，同時(shí)完成翻轉(zhuǎn)作業(yè)，以達(dá)到提升裝配效率的目的，其原理如圖1所示。將在線翻轉(zhuǎn)裝置與起重設(shè)備相連，用吊裝帶前后掛接大型結(jié)構(gòu)件（例如：吊臂筒體），啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，大型結(jié)構(gòu)件在驅(qū)動(dòng)鏈條的帶動(dòng)下翻轉(zhuǎn)至裝配姿態(tài)。

一套完整的大型結(jié)構(gòu)件在線翻轉(zhuǎn)裝置，由驅(qū)動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)鏈條、隨動(dòng)吊裝帶、主體結(jié)構(gòu)框架以及電氣控制系統(tǒng)等構(gòu)成。其中，驅(qū)動(dòng)裝置起到翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的作用，驅(qū)動(dòng)鏈條、隨動(dòng)吊裝帶長度可根據(jù)工件需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，需滿足同一條裝配線上不同產(chǎn)品型號規(guī)格的翻轉(zhuǎn)需求。大型結(jié)構(gòu)件的在線翻轉(zhuǎn)原理如圖1所示。

2" "核心元件選擇

本文將著重介紹大型結(jié)構(gòu)件的在線翻轉(zhuǎn)裝置的核心元件，即隨動(dòng)吊裝帶的選擇。

2.1" "隨動(dòng)吊裝帶

隨動(dòng)吊裝帶是在線翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)的執(zhí)行元件。為了保障大型結(jié)構(gòu)件在翻轉(zhuǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量，保證大型結(jié)構(gòu)件的無損翻轉(zhuǎn)，因此，隨動(dòng)吊裝帶的結(jié)構(gòu)形式、材料是決定大型結(jié)構(gòu)件的在線翻轉(zhuǎn)裝置質(zhì)量好壞的關(guān)鍵之一。

2.1.1" "隨動(dòng)吊裝帶的分類

吊裝帶根據(jù)特點(diǎn)和用途的不同，可以分為扁平吊裝帶、圓形吊裝帶、平織吊裝帶、環(huán)繞吊裝帶、網(wǎng)眼吊裝帶、特殊材質(zhì)吊裝帶。

扁平吊裝帶是一種寬度較大、厚度較薄的吊裝帶，采用聚酯纖維或尼龍纖維制成，具有重量輕、柔軟、耐磨損等特點(diǎn)。扁平吊裝帶適用于吊裝大體積、表面較大的物體，如大型機(jī)械設(shè)備、鋼板等。由于其柔軟性好，能夠更好的貼合物體表面，減少劃傷的風(fēng)險(xiǎn)。

圓形吊裝帶是一種環(huán)狀的吊裝帶，采用聚酯纖維或尼龍纖維制成，具有強(qiáng)度高、耐磨損、抗化學(xué)腐蝕的特點(diǎn)。圓形吊裝帶適用于吊裝管道、圓柱形物體等，能夠更均勻的分散質(zhì)量，保證吊裝過程中物體的穩(wěn)定性。此外，圓形吊裝帶還可以根據(jù)吊裝物體的大小和重量選擇不同直徑的規(guī)格。

平織吊裝帶是一種由聚酯纖維或尼龍纖維通過平織工藝制成的吊裝帶，具有高強(qiáng)度、耐磨損、抗化學(xué)腐蝕等特點(diǎn)。平織吊裝帶適用于吊裝重型機(jī)械、鋼板、混凝土構(gòu)件等，能夠承受較大的重量和壓力。平織吊裝帶的使用壽命較長，適用在惡劣的工作環(huán)境下使用。

環(huán)繞吊裝帶是一種具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的吊裝帶，由聚酯纖維或尼龍纖維制成，具有柔軟、耐磨損、耐高溫等特點(diǎn)。環(huán)繞吊裝帶適用于吊裝形狀復(fù)雜、表面不平整的物體，如管道、梁柱等。由于環(huán)繞吊裝帶可以靈活調(diào)整長度和形狀，能夠更好的適應(yīng)各種吊裝需求。

網(wǎng)眼吊裝帶是一種具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的吊裝帶，由聚酯纖維或尼龍纖維制成，具有重量輕、透氣性好、耐磨損等特點(diǎn)。網(wǎng)眼吊裝帶適用于吊裝散裝物料、顆粒狀物料等，能夠有效防止物體散落。網(wǎng)眼吊裝帶的網(wǎng)眼大小可以根據(jù)吊裝物體的大小和重量進(jìn)行調(diào)整。

特殊材質(zhì)吊裝帶能夠滿足特定環(huán)境下的吊裝需求。例如：防火吊裝帶采用具有耐高溫性能的材料制成，適用于吊裝高溫物體；防靜電吊裝帶采用防靜電性能的材料制成，適用于吊裝易產(chǎn)生靜電的物體。

2.2.2" "隨動(dòng)吊裝帶的選型

在選擇隨動(dòng)吊裝帶時(shí)，需要根據(jù)吊裝帶的應(yīng)用場景、材料的力學(xué)性能、被翻轉(zhuǎn)部件表面狀況及質(zhì)量來決定。目前工程機(jī)械行業(yè)中，通常用于裝配的大型結(jié)構(gòu)件表面具有油漆且質(zhì)量較大，為此應(yīng)選擇具有防磕碰、耐磨性好、耐撕扯性好、合適硬度特性的吊裝帶。基于此，選用外面包裹聚氨酯材質(zhì)的扁平吊裝帶，即可滿足工程機(jī)械行業(yè)翻轉(zhuǎn)裝配需求。另外包裹聚氨酯吊裝帶可滿足防磕碰要求，更好地保證大型結(jié)構(gòu)件表面油漆質(zhì)量。

3" "在線翻轉(zhuǎn)裝置設(shè)計(jì)與應(yīng)用

吊臂是工程機(jī)械產(chǎn)品重要的部件之一，用于將重物提升到一定高度的位置。吊臂裝配過程中，由于吊臂筒體表面覆蓋著油漆，傳統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)形式不能滿足裝配需求。以往采用吊裝帶在現(xiàn)有工裝器具上翻轉(zhuǎn)，這種方式存在安全風(fēng)險(xiǎn)、生產(chǎn)效率低下。針對此問題，筆者設(shè)計(jì)了一套大型結(jié)構(gòu)件的在線翻轉(zhuǎn)裝置。大型結(jié)構(gòu)件的在線翻轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)如圖2所示，應(yīng)用實(shí)例如圖3所示。

如圖3所示，在裝配吊臂過程中，首先將翻轉(zhuǎn)裝置安裝在起重設(shè)備上，同時(shí)將聚氨酯吊帶掛接在吊臂筒體首尾兩端無支架干涉區(qū)域，并掛接牢靠。然后，緩緩提升起重設(shè)備，當(dāng)?shù)醣弁搀w距離地面1m左右時(shí)，停止起升。最后，啟動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置開始翻轉(zhuǎn)吊臂筒體，翻轉(zhuǎn)180°后，將吊臂筒體放置在裝配臺架上，完成吊臂筒體的在線翻轉(zhuǎn)工作。

4" "結(jié)束語

為了實(shí)現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件的無損翻轉(zhuǎn)，筆者設(shè)計(jì)開發(fā)了一套大型結(jié)構(gòu)件的在線翻轉(zhuǎn)裝置。利用大型結(jié)構(gòu)件的在線翻轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，可以有效提高大型結(jié)構(gòu)件在翻轉(zhuǎn)作業(yè)的安全性和效率，尤其適用于裝配過程中的已經(jīng)噴涂油漆的大型結(jié)構(gòu)件。大型結(jié)構(gòu)件的在線翻轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計(jì)并成功應(yīng)用，為工程機(jī)械大型結(jié)構(gòu)件的在線翻轉(zhuǎn)作業(yè)提供了新的思路和途徑。

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