烘房高温链托块磨损问题的研究与设备改造

张国栋

摘 要：在汽车生产制造领域，涂装工艺的自动化程度相对较高。作为车身输送设备的重要环节，油漆烘房高温链一直是日常维护保养的重点对象。其中，高温链条托块磨损的现象比较突出，对维护保养工作影响较大。本文对烘房输送系统功能结构进行了研究分析，并介绍一种解决此类问题的设备改造方案。

关键词：油漆车身；高温链；输送系统；托块

1 涂装烘房输送设备介绍

在我国汽车生产领域，各车企都投入了大量的资金，引进了国外先进的自动化设备，尤其是涂装自动化程度相对较高。奇瑞汽车大连分公司的涂装车间采用德国杜尔公司设计的全套涂装生产设备，能够自动完成油漆车身的工艺处理和喷涂工序，并由输送系统自动完成各工序间的车身运转。油漆烘房是车身漆膜固化的重要工艺设备，车身在烘房内自动化输送。烘房按区域主要分为入口区、高温输送区、强冷区。油漆烘房的主要设备包括高温工艺链、常温滚床、滑撬及接近开关等。

1）高温工艺链：高温输送区配置双排高温工艺链，单排长度95m，采用带制动器的减速驱动电机驱动，工艺链运行速度0.6m/min，变频调速。链条按照间隔900mm固定一对链条托块，用于承载滑撬，单个烘房的托块数量为820块。2）常温滚床：齿形皮带传动，采用带制动器的减速电机驱动。3）滑撬：用于承载油漆车身，滑撬运行靠两条牵引高温链驱动，在高温链上运行速度为2.84m/min。4）接近开关：在高温链条、常温滚床上分别设有接近开关，按照程序设定发出车身占位信号和滾床变频调速信号。

2 烘房高温工艺链托块磨损问题

在高温工艺链系统中，链条托块在使用一段时间后，普遍存在磨损的现象。随着磨损加重，托块如果失去对滑撬的支撑作用，滑撬将下沉到链条，造成卡链、车身歪斜甚至车身坠落等事故。因此，我们在日常工作中对托块进行定期检查和更换。伴随产量增加，托块维护成本不断增加，这种维保方式已经严重妨碍了正常生产秩序，降低了生产效率，给公司的生产管理造成很大影响。

3 托块磨损原因分析

通过观察托块的磨损部位，推断在链条输送滑撬过程中，托块与滑撬之间发生了强力摩擦。分析滑撬的烘房输送过程后，将判断此强力摩擦发生于滑撬从高温链条（OC030）经过渡滚床（RB032）传送至强冷区。

如下图所示，过渡滚床RB032用于将高温链条OC030输送来的车身过渡到强冷区，RB032设定为变频双速（2.74m/min和24m/min），由滚床两侧的两对接近开关发出的占位信号，按照程序实现调速功能。接近开关（下图中绿色方框1+2）的设置及实现过程如下图：

接近开关1：感知到滑撬到位后发出信号，滚床RB032由2.74m/min切换到24m/min运行，将滑撬快速输送到强冷区。

接近开关2：感知滑撬到位信号后，发出滚床RB032占位信号，高温链条停止，滚床继续运行。待滑撬通过滚床后，占位信号消失，高温链条恢复运转，此时，RB032由24m/min切换至2.74m/min，过渡滚床与高温链条同速，接受下—个滑撬。

根据上图的尺寸标注，在接近开关1感知滑橇时，尚有1500mm的滑撬尾部留在高温链条上，由于相邻托块在链条上的间距为900mm，会造成1.2个托块与滑撬发生快速摩擦。

4 对高温链输送系统的改造

为了解决此问题，我们按照以下步骤进行测算和改造：

首先，对改造可行性进行测算，包括：

1）接近开关1在当前位置后移800mm：假定滑撬到达过渡滚床端部时（接近开关1位置）再进行加速，此时滑撬尾部在高温链条上的长度是700mm。由于滑撬的尾部上翘，通过测量发现滑撬与托块之间产生了2.3mm的间隙，二者将不会发生摩擦；2） 转运速度时间变化：过渡滚床RB032的加速是为了提升滑撬的转运速度，如果将接近开关1后移800mm，则滑撬端部到达过渡滚床尾部的时间变化为：

原到达时间：78s，更改后到达时间：86s，时间差：7s。

按照100台/班产量计算，总计影响时间100*7s=700s。

结合以上测算结果，我们对此方案进行了10台车验证，验证结果与分析结果一致。

其次，实施硬件改造，包括：

1）对接近开关1的位置固定：考虑接近开关的灵敏度和可靠性，我们对接近开关固定支架进行了特殊设计，要求具有高强度、不易变形的材料，安装支架要固定在滚床支撑钢轨上，钢轨要进行打磨处理，确保支架安装面平整。接近开关在支架上空间距离可调，开关接线重新布置以适应安装距离。2）急停保护：为防止接近开关位置更改后，系统出现不可预知错误信号，在高温输送链条与过渡滚床之间的烘房室外设置急停开关和安全继电器以便快速切断系统，将安全继电器信号接入PLC自动控制系统。

最后，通过试机运行和生产陪伴进一步验证改造效果。通过一个月的试机运行和生产陪伴，托块磨损现象基本消除，接近开关感应灵敏，未出现因系统改造带来的衍生问题和异常生产状况。

5 改造后效果及收益

1）本次改造充分利用现有资源，无新增复杂机械和电气设备，节省了改造费用，无新增复杂软件功能，确保系统运行的稳定性；2）本次改造未改变设备系统参数，尤其是工艺参数，能完全保证改造前、后的过程一致性，确保漆膜固化时间和外观质量；3）大幅降低了设备的维护成本。奇瑞大连涂装车间的油漆烘房共为6条线，其中电泳烘房2条线、中涂烘房2条线、面漆烘房2条线。本改造方案的实施，可省去托块数量大于4800块。

6 结语

随着近十年我国汽车工业的高速发展，国外的先进生产技术和设备在国内各主机厂得到了广泛推广和应用。本次改造项目就是在正常使用和维护设备的同时，结合了企业自身的生产条件和管理要求，挖掘设备潜能，对设备进行再设计再改造，减小了生产消耗，提升了生产效率，为企业的快速向前发展贡献出一份力量。

参考文献：

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