前处理：汽车涂装工艺的“门户”——浅谈涂装前处理悬挂式输送设备结构及脱链现象与解决方案

特约撰稿人：北汽股份株洲分公司 夏忠 邓桥辉

前处理：汽车涂装工艺的“门户”
——浅谈涂装前处理悬挂式输送设备结构及脱链现象与解决方案

特约撰稿人：北汽股份株洲分公司 夏忠 邓桥辉

核心提示

良好柔性的悬挂式输送设备被广泛运用于汽车行业涂装前的处理工艺中，其独特的结构在生产中的优缺点十分明显。本文结合实际生产，以悬链作为受力对象，对此类型设备的链条折链及断链问题进行分析研究，为此类设备的设计及改造提供参考依据。

涂装工艺作为汽车制造4大工艺中能最直观展现在消费者面前的一道工艺技术，其重要性不言而喻。而前处理作为涂装工艺的“门户”，相关设备的稳定性会直接影响到车身的涂装效果。本文以前处理段设备运行工况较复杂的悬挂式输送链条（悬链）作为研究对象，对相关结构特点及断链现象的原因，进行浅述与分析。

悬挂式输送设备结构浅析

该条悬链包含的工艺技术主要包括大洪流，预脱脂，脱脂，第1、2水洗，表调，磷化，第3、4水洗等工艺。

具体工艺流程请见图1：

图1 前处理悬链工艺流程示意图

悬挂式输送设备是一种三维空间闭环连续输送系统，主要包括悬链、驱动装置、张紧装置、轨道、吊具、道岔等。可在封闭厂房内按工艺规划自动输送物体，还可与其它悬链由道岔处进行转运。特别在汽车涂装前处理这种衔接工艺繁多、各工艺槽上拱下挠较多的工艺段中，具备较好的空间性与适应性。其缺点在使用中同样明显：包括链条容易折链或脱销断链、小车前铲变形、丢推头现象、驱动装置或张紧装置失效等。链条结构请见图2。两节临近链条由一根连接销连接，可绕此连接销做自由回转运动，该优势让此类设备可以自由沿圆周布置工艺路线，但临近两条链条因过长打横相互成90°左右时连接销会掉落，此时链条会脱销断链，设备陷入瘫痪，这也成为该类型悬链设备目前最明显的缺点。

1.导轨 2.链轮 3.链条 4.连接销图2 链条结构图

链条折链或脱销断链的原因

链条出现此类现象的主要原因有2点：一是在设备经过稳定期后，磨损加剧，链条逐渐拉长，设备张紧机构一侧增加或延长补偿导轨的方法无法吸收更多拉长的链条长度，处于此阶段的链条随时可能发生折链或脱销断链现象。二是生产时过车不连续、空位较多，局部受力不均导致悬链堆积或整体拉力过大，从而张紧失效，此时悬链在链条堆积处打横，从而出现故障。

受力情况分析

过车不连续导致局部受力不均容易产生堆链，这也是设备在设计时严禁出现的问题。本文根据生产实际工况，以悬链受力作为对象，来分析因张紧失效而导致折链脱链现象产生的原因。

故障产生的条件

正常运行链条需满足所受有效驱动圆周力大于最大张紧力，否则将失效，即：

正常工况下，悬链所受有效驱动圆周力为：

式1、2中：F有效：悬链所受有效驱动圆周力；F最大张紧力：悬链最大张紧力；f1：车身与吊具自重引起的导轨对悬链的反向滚动摩擦力；f2：槽液对车身与吊具反向阻力；f3：链条自重引起的导轨对链条反向滚动摩擦力；F1：上坡段车身与吊具自重对悬链反向拉力总和；F2：下坡段车身与吊具自重对悬链正向拉力总和。

受力情况分析

图3 工艺设备结构简图

如图3，各工艺槽段悬链受力分析算法一致，取其中上坡小坡段为例分析。分析方法

以正常满载过车30台为例，即F1=F2，悬链实际运行所需有效驱动力：

式3中：N1、N2分别表示上坡段与下坡段数量，范围为 1～ 6。

这表明悬链此时张紧未失效，据统计故障发生时的现象是上下坡段的车身与吊具数量不一样多，此时F1≠F2，取上坡段车身与吊具数量和下坡段的数量的差值为N，根据式1可得：

由式4可计算出N＞2.2+0.13 ×（N1+N2），Nmin取整为3，即悬链上下坡段车身数量相差3辆就会存在张紧失效问题。

如若过车车型不统一或车身过重，则上下坡车身与吊具提供的反向拉力与正向拉力差值更大，此时F有效更大，N更小即出现张紧失效，此情况需按此分析方法，根据不同的车重具体计算得出N取值的大小。

解决方案

针对链条自身磨损等原因，可定期测量链条伸长量，根据伸长量适当延长设备导轨，让张紧机构后移，保证链条拉紧度，若链条伸张度大于链条总长的5%时，就须整体报废并更换新链条；而张紧装置本身内泄等故障，则需加强检测与维保，将装置故障的可能性降为零，这样才能更大程度保证设备正常运行。

而过车不连续问题，要从人员思想和技术上杜绝此问题发生。操作时避免过车空位现象出现，还可在过车程序上进行优化改进，防止过车不连续现象的发生。

本文以实际工况下的悬链作为研究对象，对其独特结构及不连续过车时悬链的受力情况进行浅析及量化分析，分析结果与实际故障现象基本吻合，并针对性的优化设备运行程序。目前已运行较长时间，无类似故障现象发生，这对实际生产有一定的实践指导意义，可以作为该设备生产优化方案的一种探索，针对不同工况的相同设备亦可采取此分析方法，对指导后的设备设计或改造有积极的意义。