车钩浇注冷却生产线设计.docx

《车钩浇注冷却生产线设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《车钩浇注冷却生产线设计.docx（7页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、车钩浇注冷却生产线设计 摘 要：本论文主要阐述的是铜陵公司铸造车间车钩浇注冷却生产线的设计思路，该生产线主要由三条主线组成，三条主线平行布置，并在三条主线的末端垂直方向各布置一辆过渡小车，满意于主线之间浇注小车的转运过渡，使整个浇注冷却线形成闭环运行状态。生产线具备砂型合箱、砂箱过跨、铸件浇注、铸件冷却等功能，主要特点是主浇注跨内的两条主线能够实现浇注与冷却互换循环运用。整套设备的三条主线形成一个“日”字型双循环生产线。 关键词：浇注冷却线；过渡小车；浇注小车 1 前言 该车钩浇注冷却生产线由66台浇注冷却小车、2台过渡小车、3套拉动气缸组、2套驱动电机、2套脱钩机构及1套检测、限制系统组成。

2、三条主线为浇注冷却小车排列而成，每条线设置21个工位。三条主线端头各设置一台过渡小车，满意于主线之间浇注小车的转运过渡，使整个浇注冷却线形成闭环运行状态。浇注冷却生产线采纳PLC自动限制和手动限制。位于砂型造型、合箱跨的一条主线，进行在线合箱后，通过工位步进式运行和过渡小车的转运，过跨至浇注跨的其中一条主线等待钢水浇注，当3号线全部步进结束后，通过选择线路至2号线重复以上动作。在2号线运行的过程中，3号线实行浇注作业。当2号线满载后，3号线完成浇注并进行冷却，在此段时间内，可进行2号线浇注，如此交替作业，实现连续循环浇注、冷却，提高了生产效率。 主要动作过程：当检测装置检测到两过渡小车都精确定

3、位于靠近车钩合箱线的主线上时，其中1号主线上的右侧拉动气缸组起先工作，将过渡小车上的浇注冷却小车送入拉至1号主线上，同时将带有砂箱的浇注冷却小车顺势向前移动一个工位，将左端的浇注冷却小车送入另一台过渡小车上。当浇注冷却车检测到位时，拉动气缸缩回，脱开机构工作，将两相邻浇注冷却小车分别开，并将浇注冷却小车固定在过渡小车上。两过渡小车的驱动电机系统起先工作，将过渡小车拉至2号主线精确定位上，同时将右端的浇注冷却小车推至右端的过渡小车上，当脱开机构将浇注冷却小车脱开并固定过渡小车后，两过渡小车同时运行至1号主线上，往复上一个循环。 2 浇注冷却小车 2.1 浇注冷却小车 每台小车上摆放2个合完箱的砂

4、箱，砂箱的最大轮廓尺寸为：30901730450，内框尺寸15401540。浇注冷却小车台面采纳20mm厚的Q235A焊接制成，排气槽采纳850mm扁铁焊接，焊后进行整体回火处理，承载重量10t，变形量小。小车台面平整，安装后工作状态顶面标高+173mm。全部车轮采纳单缘轮，防止跑偏。车轮轮径为350mm，材质为ZG310-573。路轨采纳43号重轨。浇注冷却小车通轴采纳45#钢调质，运行方式为轴不转轮转，轴承为哈轴轴承NU214E，轴承盖上设有注油嘴，在转至过渡车上时便于润滑轴承。小车下部边沿设置不阻碍运行的检修吊耳。浇注冷却小车外形如图1。 2.2 浇注冷却小车驱动装置 浇注冷却小车驱动选

5、用气缸拉动，机械钩采纳轨道式双钩设计，机械钩行走的滚轮一只为槽轮，一只为滚轮，保证机械钩定位精确。机械钩上设置压板保证小车运行时只承受水平方向拉力。 浇注冷却小车驱动平稳，为防止产生冲击振动，小车转运上线时气缸拉运速度按慢-快-慢设计，确保输送平稳。浇注冷却小车的驱动装置限制方式为：手动和自动并与过渡车联锁，自动运行时的节拍为6分钟移动一个工位，并实现节拍可调。 2.3 拉动气缸选型设计 要选择合适的拉动气缸，须要先计算一条主线上所须要的气缸驱动力，即滚动摩擦力f，依据公式f=uF=umg g为重力加速度，u为滚动摩擦系数。其中，浇注小车自重为2吨，计算时取浇注小车的最大载荷10吨，故一条主线

6、上满载荷时总重量 m=*21=252吨=252000Kg 则f= uF=umg=0.05*252000*10=126000N 车间运用的压缩空气压力为0.50.6Mpa，计算气缸驱动力时取工作压力P为0.5Mpa。现依据滚动摩擦力f，计算出气缸的缸体半径R，设气缸的工作效率为90%， 依据公式P=F/S=f/可知，气缸缸体半径R为： 依据以上计算所得和浇注小车尺寸，选用气缸缸体直径为600mm即可满意需求，但为了增加气缸的功率富余，定型选用长度为气缸缸体直径为730mm，行程4000mm。 2.3 对选用气缸驱动力验证 依据公式P=F/S，得气缸理论驱动力F F=PS=0.5*106*3.14

7、*0.352=192325N 故气缸的实际驱动力F实际=F90%=173092Nf=126000N 由此计算可得知，选用的730*4000拉动气缸可满意生产要求。 3 过渡小车 3.1 过渡小车 过渡小车的操作方式分手动和自动，过渡车采纳轮轨式，一只为槽轮一只为滚轮，小车的材料、轮轨同浇注小车一样，并有足够的刚性，承载重量13t。过渡小车设有浇注冷却小车移位、定位及缓冲装置，过渡小车能依据工艺须要与三主线的浇注冷却小车顺当、平稳、随意对接，形成闭环，同时在靠近落砂机一端的过渡小车设置砂箱下线工位，便于起吊。过渡小车的走行速度设置为：0-10米/分钟，四周采纳护栏加护，四周分布报警灯。 3.2

8、过渡小车驱动装置 过渡小车行走采纳双排链传动，驱动电机经减速后传至链轮链条。过渡小车驱动装置可以实现以下功能：过渡小车驱动装置能够实现与两主线的精确定位；过渡小车驱动装置限制与三主线联锁，并能手动和自动限制；过渡小车驱动平稳，为防止产生冲击振动，小车转运上线时气缸拉运速度按慢-快-慢设计制造，确保输送平稳。过渡小车外形如图2。 3.3 过渡小车驱动电机选型 依据工艺要求，过渡小车的最大行走速度要达到10m/min，即1/6m/min。过渡小车的自重约为2T，最大载荷13T，故过渡小车须要的最大滚动摩擦力f f=uF=umg=0.05*1010*10=7500N 计算驱动功率P 由于过渡小车行走

9、采纳双排链传动，有功率损耗，链传动的工作效率约为90%，则实际须要的驱动功率P实际 P实际=P/0.9=1250/0.9=1.39KW 依据电机的参数，过渡小车的驱动电机功率选用1.5KW，并以变频器限制电机，以实现行走速度可调可控。 4 电气及限制系统设计 电气设备采纳的供应电源：380V/220V10%，50HZ2%。依据生产工艺要求，对浇注线上的浇注小车、过渡小车进行运行限制，各运行动作逻辑合理，并保证工艺联锁和设备的联动启停。限制系统具有手动、单循环、全自动三种操作方式，由操作台上的转换开关选择。手动方式：每一步动作都必需由一个按钮来限制，利于设备的调试、检修；单循环方式：每按一次启动

10、按钮，整个系统向前移动一台小车，然后自动停在初始位置；全自动方式：按启动按钮，系统不停地向前移动小车，按停止按钮，系统在完成本次循环后停在初始位置。全自动时，浇注冷却小车交替进入2、3号主线，手动时随意进入任一主线。 设置4台现场操作箱，分别位于合箱线、落砂机、浇注工位、左右两过渡小车旁边，浇注工位操作箱限制优先，操作箱位置操作便利、平安牢靠，布置在操作者便利操作的位置。全套系统具有开机声光报警指示，具有紧急停止按钮。不论在何种工作方式下发生急停，当急停解除后，系统将接焦急停前的工作状态接着往下运行。当浇注线发生故障时，系统自动进入自动停止程序，系统装置可刚好发出故障信号，并显示故障类型和位置

11、。 电气限制系统PLC均留有与PROFIBUS总线连接的通讯接口，必需保证该系统将来可通过现场总线与DCS集散限制系统相连，对各设备自动限制系统进行限制和管理。PLC采纳的是进口西门子S7-300系列，PLC配有存储卡，为防止程序丢失，输入输出点都备有15%余量，留有扩展扩充空间。 5 总结 车钩浇注冷却生产线投入生产运用后，取得了很好的效果，解决了砂箱过跨的难点问题，突破了常规的“口”字型浇注线设计思路，“日”字浇注线提升了车间的生产工作效率，实现了车钩生产线的持续稳定。 参考文献 1濮良贵，纪名刚.机械设计M.8版.北京：高等教化出版社，2022：139-143. 2车钩浇注冷却生产线项目技术协议. 3章宏甲.液压与气压传动M.北京：机械工程出版社，2022，5. 4左健民.液压与气压传动M.北京：机械工程出版社， 2022，1. 作者简介：谢华，男，助理工程师，主要从事装备技术管理工作。 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页