间歇式牵引生产线的设计与应用

张友东（新疆机械研究院股份有限公司，新疆 乌鲁木齐830013）

间歇式牵引生产线的设计与应用

张友东
（新疆机械研究院股份有限公司，新疆 乌鲁木齐830013）

文中介绍了一种利用原有轨道装配线和移动小车，加设低压信号控制系统，在保障安全的前提下，用液压油缸作为动力驱动农机总装装配工序间的移动，取代人力推进方式的装置。

间歇式；往复动作；生产线；牵引；液压驱动

0　引言

新疆农机生产重点企业—新疆波曼机械制造有限责任公司承担包括自走系列玉米收获机、青贮收获机、秸秆收获机的装配工作，装配生产大型自带动力及割台部分的整机产品，但整机装配仅依靠建厂初期在地面铺设的一条工字钢地轨，工序之间的移动基本是靠人力推动，在生产数量较少的情况下，人工推动尚不影响生产效率，然而随着产量的不断增加，逐台反复地进行人力推动劳动强度大、效率低，制约了装配线的高效运转。一套专业的输送链设备最少的投资约为120万元，施工期要6个月以上，影响了装配工作的进行。为此，公司技术人员从实际出发，利用成熟的工艺路线，在原有基础上自主设计制造了一套总装线整机移动的装置，该装置以液压泵驱动油缸，联动拖辊，用拖辊上的挡块与支撑小车接驳，间歇式短距离多次往复运动，使在生产线上装配的10～16台整机同步位移至下一个设定工位。装置安装有效长度为96m，由12段6 m长的拖辊连接而成。

1　间歇式牵引生产线的组成

该装置由三部分组成

（1）机械部分：地面下拖辊总成、小车棘爪机构、油缸和油缸行程控制、盖板防护装置；

（2）液压动力部分：电动机、液压泵、液压管路和接头、油缸、控制阀、蓄能器、液压油箱；

（3）电器控制部分：总控电柜、工位柜安全控制信号系统。

机械部分是执行部件，液压部分提供动力输出，电器部分用来控制动作。

2　装置的工作过程

液压油驱动油缸在油压作用下进行伸出和回缩动作带动牵引拖辊总成进行往复运动。用行程开关的安装位置调整油缸行程的长度，保证拖辊总成上的每一个挡块都要可靠地与小车上的棘爪进行接驳，通过机械行程开关控制油缸的行程长度和转换油压方向，计数传感器反馈信号控制油缸的动作次数，达到预设值后系统停止，等待下一次循环（图1）。

图1　装置工作原理

驱动的顺序是：电动机旋转带动油泵（图2中2）→油泵将液压油输出→液压油输入油缸（图2中3）→油缸推动拖辊（图2中4）→拖辊带动挡块移动→推动棘爪（图3）→带动支撑小车承载的整机移动（图2中5）。

图2　整机工作过程

每次短距离移动后，由控制柜（图2中1）控制液压阀（图2中2）向油缸反向供油，油缸回收，回收到预设位置后再重复油缸伸出，如此反复。

图3　棘爪结构

3　生产线主要工作部件

3.1机械部分

3.1.1拖辊总成

拖辊总成由中间的一根方管和支撑它的轮毂、轴及多个嵌入轴承形成在槽钢轨道中可移动的元件联接而成（图4），在槽钢导轨内往复运动，其截面图如5（a）。拖辊上方连接了驱动挡块组，拖辊两端左右设计了横向限位（如图4（b）），使拖辊的驱动挡块始终处于牵引装置的中间位置。

3.1.2支撑小车

带棘爪机构的支撑小车与已装配前后桥的机架连接成一个整体（图2），通过支撑小车上的棘爪与固定在拖辊挡块接触后驳接所有小车，带动小车移动，许多组这样的小车就实现了同步移动。

支撑整机前部的小车没有棘爪机构，由后面小车推动完成移动。

图4　拖辊总成

图5　拖辊截面

图6　支撑小车

3.1.3盖板防护

图7　盖板防护示意

在拖辊盖板与导轨槽钢的上翼面之间的缝隙加了一道贯通两支导轨的立板，形成一个杂物不能逾越的门槛，能有效防止散落的螺栓螺母和杂物由此落入导轨内部（图7）。

3.2液压部分

用一个变频器控制的可调速电机做为驱动液压泵的动力源，用一个四位三通换向阀控制油压方向，通过高压油管向油缸输入压力，使油缸产生伸出和回缩动作，推动拖辊产生往复动（图8）。

图8　液压部分

3.3电器控制部分

图9　电器控制部分

（1）XW1为收回限位开关，KM2为收回限位继电器，XW2为伸出限位开关，KM3为伸出限位继电器KM30为自动伸出继电器，KM140为自动收回继电器，KM50为手动伸出继电器，KM60为手动收回继电器。

（2）当SB03扳至自动工位且各个工位都准备就绪完成，按下SB130，油缸伸出，当油缸触碰到XW2限位开关时，油缸自动收回。在油缸收回过程中触碰到XW1后，在设定工作循环未完成过程中，按下SB131油缸停止工作，再次按下SB130油缸伸出，继续工作，直至完成一个工作循环。

（3）SB03扳至手动工位，长按SB150油缸伸出直至碰到限位XW1，油缸停止伸出，松开SB150，长按SB160油缸收回，直至触碰到限位XW2，油缸停止收回。SB150与SB160只能长按一个，同时按下油缸不动作，且有可能发生电气故障。

（4）上述2与3中油缸的位置默认为油缸触碰到XW1且XW1的触电动作。

4　使用注意事项

（1）导轨的下翼面不允许有杂物附着或滞留；

（2）小车导轨上不允许有阻碍轮子前进的物品；

（3）拖辊移动时，作业人员不可在机架以下的任何部位继续工作；

（4）生产线移动时禁止进行手工对位安装工作（如发动机座与机架孔的安装），作业人员的手绝不能伸入安装孔内。

5　结语

本装置的移动动作通过总控制柜上的可调计数器设定一次工位位移的次数来控制不同长度机型的移动距离，或通过变频器微量调整其运行速度，从而调整运行效率，除基础施工外，所有装备含安装在内费用控制在10万元以内，生产线制作和安装45天即告完成，达到了设计要求，大大降低了制造装备成本，取得了较好的经济效益。

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10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2016.03.010

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