卡车驾驶室电泳U型双摆杆研究

张绪林

（东风柳州汽车有限公司，柳州 545005）

前处理电泳作为涂装重要的工序之一，需要稳定可靠的设备保障电泳质量。由于前处理电泳工艺的特殊性，需要输送设备稳定可靠，避免车身泡槽，同时需满足排气、沥水等各项工艺需求[1]。对于卡车而言，由于车身重心高、载荷集中，对前处理电泳输送设备提出了更高的要求[2]。

本文通过分析目前行业内卡车前处理电泳输送设备的应用情况和特点，结合U型双摆杆的设计和实际使用情况进行分析，为卡车前处理电泳设备的设计和选择提供参考。

1 行业情况说明

1.1 行业现状

目前，行业内卡车前处理电泳输送设备设备主要有自行小车、积放链输送机和U型双摆杆等方式。

1.1.1 自行小车

自行小车通过滑触线取电，实现车身的出入槽和摇摆等作业工序，如图1所示。该方式由于只能实现步进式，一般节拍为12 JPH，通过双槽同进同出最大可以达到20 JPH，摇摆角度约为±5°。自行小车由于摇摆角度小、步进式节拍低，在质量方面存在气室等质量缺陷，且滑触线取电在前处理电泳潮湿的环境中容易出现信号错乱或者丢失问题，稳定性低，维护困难，一般适用于节拍和质量要求不高的涂装线。

图1 自行小车

1.1.2 积放链输送机

前处理电泳积放链输送机分为门式吊具和C型钩结构，分别如图2和图3所示。该方式可以实现连续式，入槽角度达到30°，节拍可以达到30～60 JPH。

图2 门式吊具

图3 C型钩方式

相比于自行小车结构，积放链输送机可以适应大节拍和较大角度入槽，但是主要存在两个问题。一方面，采用门式吊具积放链输送机，轨道在室体内部，容易污染槽液[3]，且对驾驶室支撑要求较高，难以实现自动转接，造成自动化程度低下。另一方面，采用C型钩方式，由于驾驶室高度和宽度均超过2.3 m，导致C型钩子悬臂较长，受力差，容易造成C型钩变形。

1.1.3 U型双摆杆

U型双摆杆可以实现连续式生产，入槽角度达到40°。采用U型结构受力较好，运行平稳可靠，在卡车前处理电泳中逐步得到了应用和推广。

图4 U型双摆杆

1.2 各类前处理电泳输送方式对比

各类前处理电泳输送方式对比，如表1所示。

表1 各类前处理电泳输送方式对比情况

经过上述对比分析可知，U型双摆杆适用于高节拍和大角度入槽，对于卡车线应用还不够广泛。本文重点对U型双摆杆的设计要点进行解析。

2 卡车电泳双摆杆设计要点

卡车U型双摆杆可以实现40°大角度入槽，有利于气泡的排出，有效提升了电泳质量。同时，入槽角度增加缩短了前处理电泳长度，降低了制造成本，适用于高节拍连续式生产。针对卡车电泳双摆杆的设计要点，主要分以下几个方面进行说明。

2.1 锁紧装置

U型摆杆锁紧包括撬体和车身的锁紧、撬体与摆杆的锁紧。由于卡车驾驶室重心高，容易超出摆杆范围，因此只有确保锁紧装置的可靠才能避免车身在槽内倾翻。通过偏心销锁紧或者其他锁紧方式及锁紧检测，可确保车身和撬体的锁紧；撬体和摆杆碗口需要设计特殊结构，确保撬体和摆杆锁紧可靠，避免脱出[4]。

2.2 排气和滤液

车身进入工艺槽内，需要核实车身进入槽体后承受的浮力低于撬体和车身的总重力。设计撬体和摆杆的自锁结构，防止撬体与摆杆脱出，如图5所示。同时，滤液时间需要根据车身结构进行设计，避免串槽。

图5 摆杆自锁结构

2.3 摆杆受力分析

摆杆链条采用节距为250 mm的冲压链，链条材质不低于45Mn2，破断拉力为450 kN，链条最大负荷不超过拉断载荷的20%。通过逐点张力计算链条的破断力和驱动载荷。

2.4 U型摆杆

U型摆杆分为前处理摆杆和电泳摆杆。前处理摆杆材质为SUS304，电泳摆杆采取碳钢。摆杆一端固定，另一端浮动，安装在链条上可以横向窜动。摆杆需要进行气密封性实验，避免空腔渗漏液体。电泳摆杆涂覆玻璃钢层，涂层绝缘干态用1 000 V摇表测量，绝缘电阻大于20 MΩ，并具有较好的耐酸性和耐碱性，对电泳无缩孔影响[5]。

2.5 轨道系统

为保证U型摆杆输送系统的耐腐蚀性，降低成本，需要根据不同工况选择合适的材质。轨道系统在磷化槽内采取SUS316，其余前处理电泳室体内摆杆轨道为不锈钢材料SUS304，下部返回轨道材质为优质碳钢。

2.6 运行和维护

摆杆线运行稳定性的重要保障是确保两条链条的同步，即避免两条链条的磨损不一致，造成链条伸长不一致引起车身倾斜。因此，摆杆的运行维护重心是对链条的润滑，通过设置自动润滑装置对链节和走轮转轴进行润滑。同时，设置链条过载、伸长等检测措施，避免非正常拉伸和损坏可以有效保证摆杆的使用寿命。

3 结语

U型摆杆输送机的U型摆杆承载受力好，避免变形、链条布置在槽体两侧避免油污对槽液的污染，同时返回轨道布置在槽体底部可以有效利用空间。U型摆杆输送机具有入槽角度大、运行平稳以及适用于大批量生产的特点，在卡车涂装线方面得到了越来越广泛的应用。由于卡车重心和尺寸的特殊性，在卡车U型摆杆设计和使用过程中，通过对上述要点的设计校核和规避，可以有效保障投产后的平稳运行。