(36)--国内悬挂输送机的最新技术进展.pdf

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1、国内悬挂输送机的最新技术进展本文对承德矿山机械厂从美国引进的Web b链技术,从综合情况、主参数、直线传 动装置、气液压张紧装置和阻力系数等五方面进行 了剖析,认为它代表 了目前国内悬挂输送机技术的最新进展。自从承德矿山机械厂从美国引进Web b链 技术以后,迄 今己消化了其中的一些 主要部分,并已形成产品安装 在汽车、钢铁、家电等各种行业 的厂家从技术上看,这些产品无疑是 当今 国内最先进 的。据笔者掌握的资料分 析如 下。一、综合情况承矿厂目前生产的可拆悬链有三个规格,即可拆链 节距为3“、4“、6”。由于推链采用三轨型,即牵引轨用工字钢,承重轨 用双槽钢,因此将牵 引轨分离出来,去掉推头

2、就是普通链,互换性很强。可拆链用泌MnZ材料模锻制成轨道有11 0和11 6两种,材料 为1 6Mn。推 链的牵引轨不起承重作用,故全部采用11 0。对普通链,3 、4 采用11 0,6 采用116。在110和116之间没有插入112和114,这是根据轨道型号和 滑架允i午载重量,滑架允许载重量和允许牵引 力之间的优化选择关系而定的。在验算轨道两相 邻吊点的间距时,轨道的允许挠 度为跨距 的l/25 0。这个数值比一般轨道 的允许挠度要宽松得多。转向装誉采用光轮回转 或滚子列回转装置,取消了链轮。这种结构对链条的磨损、链 条节距变化丈在运行劝阶段,链条伸长0.邱后)的影响很小,因此阻力系数小,

3、促 使链 条的寿命增加。采用光轮,必须用模锻链 与之匹配;如采用冲压链,则当它环绕 在光轮 上时会产生附加弯曲应力,张力大时,甚至可使链 条变形。在选择回转装 置的形式 时,应注意到用光轮回转的阻力比滚子列 的要小得多,但大直径的光轮在形体上不如滚子列轻巧。在推式链 中,当分支线上的牵引链不通过岔舌时可采用光轮,其它形式道 岔和积放弯轨都采用滚子列。在空段牵引轨转向处,则视转弯半径而定,转弯半径 大时选择滚子列,反之则选光轮。水平转弯轨 半径为3 00(巧0)的倍数,可根据要求 选取。,月多招,场侧笋喊.味绝,幼.,沪沁招笋,民兰下鑫,目各银吕,沼,洛匕,洲卜侧昌三、结语1.关于电源设备。2

4、0年前的中频 电源设备是风冷式发电机组;1 0年前的中频设备是立式水冷变频机;近年来的中频设备均是可控硅 中频 电源。这演变过程与国内的相类似。但是国内的可控硅中频电源设备,从应用的广泛程度来看,不如国外,尤其是4一i ok Hz,应用得更少。2.关于淬火机床,据 了解,意大 利菲亚特公司的大部分淬 火机床为液压传动;而卡特匹勒公司的大部分淬火机床为机械传动.托架的升降和零件的旋转速度都稳定 可靠。已用2 0余年的半轴卧式专用淬火机床,是用液压油缸控 制淬火变压器移动速度 的。近几年安装的轴杆卧式专用淬火机床也是这种传 动方式,并采用数控显示,在屏幕上 显示淬火过程中的有关数据,如功率、加热时

5、间、介质温度等,全部过程实现 自动控制。而国内的数控 淬火机床正处于起步阶段。3.在国外,中频 电源设备与淬火机床是配套生产的。多数制造公 司既生产 中频 电源设备,还生产各种淬火 机床,如美国的陶克公司(T O C C O)和维斯丁豪斯公司(Wei s tnghous e)。而国 内的大多数制造厂,能生产中频 电源设备的却不能生产淬火机床,能生产淬火机床的却又不能生产电源设备。DOI:10.13616/ki.gcjsysj.1990.03.007滑架的走轮是整体轴承(轮子本身就是滚珠轴承,轴承外圈为轮子 外缘),相对轨道中垂线侧倾安装,与轨道翼缘的承载面相垂直,因此阻力较小。重载小车带有用1

6、 6Mn制成的模锻 吊板。悬链驱动采 用直线传动装置。该装置以主动轮为轴心,采 用摆 式全浮结构。限制传动装置 超载的弹簧机 构设置 在侧后方。这种结构是目前 各种直线传 动装置中结 构最新颖的一种。张紧装置除原有的重锤和弹簧张紧装置外,还有一种新型的气液压张紧装置。这种装置可预调初张 力和支撑张力两个数值。当变动后的张力峰值处在初张力和支撑张力值之间时,张紧装置不会突然伸缩,从 而可保证悬链平稳地工作。新 型推链可 以最大限度地利用牵引链的回程段来驱动其它区段的积放小车。采用多点传动后,更可充分发挥牵引链的潜在 能力,使上述作用得到实现。一个设计良好 的线路,其牵引链的空段 部分仅占总线路

7、长的 2 0%。因此在新型推链 中,已没有主链和副链的概念,代之 以 因速度要求的差异而并列编号称呼。二、主参数表l模锻链150 6 973(19 86.10.15)制制制代号号名义义实际际销辘辘链 节极限限式式式式节距距节距距直 径径涟竹载荷荷荷折折折折折折折 角角角英英英 228 8 8(与一一(“)几)C)(lbf f f制制制f348 8 82一一2.0 10 0 00.26 6 69一一60 00 0 0F F F F F458 8 83 3 33.015 5 50.50 0 09 9 9户220 00 0 0F F F F F6 78 8 84 4 44.0 31 1 1064 4

8、 49 9 9户 42t)汇)0 0 06 6 6 6 6 6 6 6 66.031 1 10.88 8 85 5 5夕了2()0 0 0 0国国国228 8 8(Inm)(Inm)(1 11n l);厂二石)灭、万万际际际3 48 8 850 0 051.1 1 16.6 6 69 9 9夕2了。0 0 0单单单458 8 87 5 5 5了66 6 612.了了9 9 9一9“即即位位位67 8 8 81叨叨10 2.4 4 4王6.2 2 25/l名了。制制制制150 0 0153.2 2 222.3 3 3 3 3夕“2 0 00 0 0设计。代表悬链性能的其它主要参数还有滑架 的承载

9、能力和常用滑架间距;代表推链的主参数还有小车的承载能力,见表2。悬挂输送机以每天工作1 0一12小时计,滑架轮子的转速为1 0()转/分时,其寿命可达6一1 0年三、直线传动装置悬链的主参数是链条节距。我国现行标准部颁)的节距z为80、10 0、160m m,按规定可沿用到199 0 年。今 后的国家标 准是采用1 50模锻链标准,还是继续沿用原标 准,在国内尚有争论,也有一些实际问题。承矿厂生 产的Web l链和侣O模锻 链标准 是一致 的,现将侣0模锻链标 准摘录如下,见表1。由于在直线传动装置中要使用套筒滚子链,但套筒滚子链 的 婆O标 准和国家标准都采用英制,因此 与之相匹配 的悬链节

10、距采用 同一制式是合理的。Web t链中实际节距比名义节距略大一些,其原 因就在于 可和套筒滚子链啮合时匹配。如果采用现行部颁标准,那末直线传动装置的套筒滚子链就要非标表2滑架承载能力、we bb链有A、B、C三种规格的传动装置,分别用于3“、4、链上。目前承矿厂只消化了B型,在更换某些零件以后,也可在3“和6“链上应用。据笔 者分析,这种传动装置有如下特点。1.以线速度 为主参数同一线速,在传动装置选用表中可选配一定范围的电机功率,其允许 的驱 动力也随之而变化。根据工艺要求的速度 及计算要求的驱动 力,可以很方便地从表中查找出配用的 电机 功率。但最 大驱 动力所需的扭矩肯 定小于减速机慢

11、速轴的允许扭矩。表3是一个举例。在线速为4m/min时,可有4种功率6档驱动力供 选择,其 中线速 和驱 动力是已知值,电机功率是被选值。表中出现 同速同功率而驱动力不同的情况,原因是高速轴皮带轮直径以及减速器速比发生一些变化,在计算驱动力较 小时取常用 间距及推 链单车承载力规格滑架承载能力常用滑架间距6.09八匕1OJCj八山额定120】b f54daN2 5 OIb f112.闭aN)50 01bft22浏aN)120 0lb f(54侧aN)最大240lb f(10刚aN)400Jb f18冈aN)80 0】b f(36冈aN)17 0 0lbf(76d 5aN)推链单车承载 力40

12、6.7 6 2”-812.8,11 n l)914.4nlln)5 0d 0aN10 00daN23表3线速、功率、驱动 力的关系线速v(m/n l一n)电机 功率(kw)驱动力(daN)4332.22.21.53 33730 5225 53214 5189215 2 9引链(即模锻可拆链)节距为6.031x2x25.4=3 06.3 8m m,其差值仅为1.5 7m m。这 说明 该传 动装置的蠕 动和反推现象极为轻微。5.便于布置这是最大的优 点,在多点传 动时便于多方案比较。四、气液压张紧装置小值,反之取大值。在以往的角传动装置中,是以最大驱动 力气即链条 的最大允许拉力)作为主参数,以

13、减速器的允许扭矩作为设计依据的。以驱动力 为定值,通过变换齿轮速比来推 算功率和线速的关系。很显然,这种方法相对前 者来说,不能准确地反映实际工作情况,也就是说可能发生功率选择偏大的情况。例如,按前 者方法,当v二4m/min,计算驱动力 为2 0 0 0daN时,万=2.Zkw;而按后者计算,则入二k 4w。2.驱动轮 的直径小直线传动的驱动轮允许做得较小(约3 00多毫米),因此减速器慢速轴的允 许扭矩仅为5 1冈aNm,就足可使最大牵引力达到33 0OdaN。众所周知,扭矩的大小决定了减速器的尺寸。在角传 动中,由于要考虑工件转 向时的安全距离等原因,链轮 直径一般取8 32.域8 24

14、.sm m,这就是说,如果 要使驱动力达到3 30 0daN,其减速器的设计扭矩将 为直线传动的2.67倍。3.有可靠的安全保护装置当因某种原因,线路的驱动力超过设计驱动力的1.引 音时,浮动架以主动轮 为中心进行摆动,使 微动开关切断电源。结构简图 见图1。以往的直线传动装置 的浮动架是直线运动的,其承载弹簧和线路 并行布置,因而弹簧要做得粗大,自然灵敏度就较差。新装置中采用摆式 浮动结构,不仅省掉了老式结构 中的导向支撑装置,大大简化了机构,而且拉长了力臂,使弹簧可以做得很小。举例,如果转轴 中心距 弹簧支 点的距离为1 00 0m m,驱动轮半径为1 50mm,则弹簧的承载 力仅为直接

15、传递方式(老式结构)的15%。弹簧力减小了,灵敏度 自然就提高。4.和悬链牵引链 的啮合性能好以6 链为例,如果驱动链(即套筒滚子链)的推头节距为6x2x2 5.4=3 04.8m m,相应的悬链牵这是一种新颖的张紧装置,是美国专利,主要应用在以下场合。在 多机驱动的线路 中,常常发生载荷转移现象;在推式链的大载荷小 车上下坡段,会促使线路中产生断续的高峰张力。以上两种情况都能使线路中力的平衡破坏。如果采用重锤或弹簧张紧装置,张紧轮就会 来回移动或顶死 而失去作用。采用气 液压张紧装置时,由于在预调时它已具有初张力和支撑张力两个值,所以当张力在这两个值之间变化,或出现断续高峰张 力时,张 紧轮

16、不会发生突然的位 移,从而可起到调节作 用。f f f/厂:l l l产l l l二l l l.一了.子 曰曰曰一一r一竺竺二二汽汽、l l l l l i i i i i广广一一陌陌陌/一一,犷犷犷犷_门门门门门门匕匕、飞飞r r r叨叨图224该装置的工作原理见图2。张紧轮和气液压缸的 活塞相连。缸 的前部(活塞杆伸出端)充 油,另一端充氮。初张力值 由气路单元中的调压阀调定。具体方法 是使压缩空气通过单 电控 气阀给贮能器加压,液压油经过液路电磁阀进入缸 的前部而使张紧轮获得初张力。初张力值和调压 阀压力表读数值的关 系见表4。支撑张 力 由液路单元 的溢流阀调定。具体方法是卸掉气缸后部

17、的气路单元接头,接入大于lodaNc/m“的带压力表的氮气瓶,使液路压力表达到规定值。支撑张紧值和压力表值的关系见表5。调整溢流 阀,当活塞杆开始外移时,将溢 流阀调整杆锁紧。之 后,拆去氮气瓶,重新接入气路单元。工作中如出现断续的峰值张力,由于液体的不可压缩性,不能使张 紧轮 产生位移;如果这 个峰值张力持续增大,则溢流阀开始溢流,张紧轮也开始位移,平衡遭 到破坏。但在正常状态,张紧轮上的作用力只等于初张 力。五、阻 力系数Web t)链 的阻力系数值分得比较细,相对国内一直沿用 的悬链阻力系数要小些,两者之间的最大差值比,在直线段 和滚子列转向段,前者约为后者的5%5;在光轮转 向段,前者

18、约为后者的3既;在垂直转弯段,前者约为后者的 6 0%。表6一 8为它的阻 力系数值,表中的对比值来自以前的悬链设计手册。表5支 撑张力值和压 力表值的关系支支撑张力(daN)40 0 0 05 00 0 06 00 0 08o o o ol00(液液路压力表值值3.5 5 54.3 3 35.2 2 26.9 9 98.6 6 6(daN/e:nZ)表6直线段和垂直转弯段 阻力系数规规格格直线段段垂直转弯弯1 1 1 1 1 1 150300450 0 02 2 2“0,026 6 60.0140.0 280.041 1 13 3 3“00 2 2 20,0110,0 210.0 31 1

19、14 4 4“00 15 5 500 0800160.0 24 4 46 6 6”0.011 1 1000 600 120.017 7 7对对比值值0.02 2 200200 3 3 3表7滚子列 水平回转段阻力系数表4初张 力(daN)调压阀压力(daN/emZ)初张力和调压阀压力的关系150120 0)25300)4 0 050072.212.63.54.3规规格格回转半径径水平转弯角度”,R R R R R(in)3 3 3 3 3 3 30 0 045 5 560 0 090 0 018 0 0 0X X X一348 8 818 8 80.0 18 8 80.024 4 40.0 3

20、3 30.042 2 20.0 78 8 8X X X一4 58 8 824 4 40.0 16 6 60.02 2 2 20.028 8 80.04 4 40,07 6 6 63 3 3 3 36 6 60.015 5 50.021 1 1002 7 7 70.0 3 9 9 90.075 5 56 6 6 6 6 0 0 00.0 14 4 40.02 0 0 000 2 6 6 60.0 3 8 8 80.074 4 4X X X一6 78 8 836 6 60.0 15 5 5I。.。21 1 10.027 7 70.040 0 0007 6 6 66 6 6 6 60 0 00.01

21、4 4 40.0 2 0 0 00.02 6 6 60.039 9 90.0 7 5 5 5对对比值值0.025 5 500 30 0 00.0 40 0 00050 0 00.09 0 0 01 0 0一.0 9表8光轮水平转向阻 力系数光光轮直径径水平转弯 角度(滑 动轴承)1 8扩水平转弯弯2 2 2少(.n)(滚珠轴承)3 3 3 3 300 0 0450 0 0600 0 09 00 0 0180。l l l8 8 80.0 25一0.0 3 2 0.0 31一 0.042 2 20,03 6一0.0 5 5 50,048一00 68 8 80.0 64一0.09 2 2 20.01

22、5去去2 2 24 4 40025 5 50.033 3 30.039 9 90、053 3 30.071 1 1 1 13 3 36 6 60.0 18 8 800 2 3 3 30029 9 90、03 8 8 80.0 50 0 00.0 1 1 14 4 48 8 80014 4 40.018 8 80.0 24 4 400 31 1 10.0 39 9 9 9 96 6 60 0 00.0 1 2 2 20015 5 50.0 21 1 10,02 6 6 60.033 3 3 3 3夕夕夕夕夕夕夕夕夕对对比值值0.0 40 0 000 36 6 6山一一光 轮直径为24”一3。”25