021-69790948
自動(dòng)化鏈條輸送設(shè)備的設(shè)計(jì)要點(diǎn)與細(xì)節(jié)
發(fā)布時(shí)間：2022-06-04 15:35
隨著自動(dòng)化程度的不斷提高，輸送設(shè)備在自動(dòng)化倉儲(chǔ)物流系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
輸送設(shè)備按主要工作部件的類型可分為：鏈條輸送設(shè)備、皮帶輸送設(shè)備、氣動(dòng)輸送設(shè)備、螺旋輸送設(shè)備等。
在所有的這些輸送設(shè)備中，鏈條輸送設(shè)備品種規(guī)格繁多，應(yīng)用最為廣泛。
1-驅(qū)動(dòng)裝置
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鏈條輸送設(shè)備一般運(yùn)行速度不高，但傳動(dòng)扭矩大、傳動(dòng)功率大。因此，驅(qū)動(dòng)裝置通常由電機(jī)減速機(jī)組組成。通過驅(qū)動(dòng)裝置使輸送設(shè)備驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)輸送鏈條的運(yùn)行及物體的輸送。
驅(qū)動(dòng)軸的支承一般采用雙列調(diào)心球軸承座(角驅(qū)動(dòng)懸掛輸送機(jī)除外)。因?yàn)檎{(diào)心球軸承座有自動(dòng)調(diào)心的作用，當(dāng)兩支承有一定量的同軸度誤差時(shí)能保證輸送機(jī)正常工作，且雙列軸承保證它有足夠的承載能力。
主軸和鏈輪的聯(lián)接采用鍵聯(lián)接。驅(qū)動(dòng)裝置同時(shí)還一定要設(shè)計(jì)安全保護(hù)裝置，安全保護(hù)裝置的傳統(tǒng)形式是安全銷，過載時(shí)安全銷斷裂，但它的恢復(fù)耗時(shí)費(fèi)力。
目前比較先進(jìn)的安全保護(hù)裝置是設(shè)置一個(gè)彈性底座并配備電器行程開關(guān)，當(dāng)減速機(jī)輸出扭矩超載時(shí)，彈性底座碰到電器行程開關(guān)，電器行程開關(guān)起作用而使主電機(jī)及時(shí)失電，當(dāng)故障排除后，它能自動(dòng)復(fù)位。
當(dāng)設(shè)備總長較長，負(fù)荷較大，采用一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)會(huì)使鏈條拉力過大時(shí)，可在設(shè)備的中間處設(shè)置一個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)裝置，將兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置用液力偶合器聯(lián)接。
當(dāng)負(fù)荷超出主驅(qū)動(dòng)裝置的容量時(shí)，輔助驅(qū)動(dòng)裝置起動(dòng)。當(dāng)負(fù)荷在主驅(qū)動(dòng)裝置的容量范圍內(nèi)時(shí)，輔驅(qū)動(dòng)裝置自動(dòng)停止。由于電機(jī)特性的差異，不可能保證兩電機(jī)轉(zhuǎn)速完全相同，一定不要設(shè)計(jì)成兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置長期同時(shí)工作，以免兩驅(qū)動(dòng)裝置的輸出轉(zhuǎn)速不同而使鏈條產(chǎn)生附加拉力(如長距離的懸掛輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置通常就采用這種結(jié)構(gòu))；在驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)牽引力、扭矩和功率等進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果正確地選取電機(jī)、減速機(jī)、變頻器、鏈條、支承軸承座、驅(qū)動(dòng)軸和安全保護(hù)裝置等。
2-張緊裝置
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鏈條輸送設(shè)備均采用鏈條作為承載主體，由于鏈條的允許長度誤差較大，在使用過程中因鏈條磨損也會(huì)使鏈條節(jié)距伸長。因此，鏈條輸送設(shè)備一定要設(shè)計(jì)張緊裝置。
張緊裝置的張緊行程與工作鏈條節(jié)距及輸送線長度有關(guān)，張緊量的設(shè)計(jì)原則是能滿足鏈長允差及允許鏈條摩損伸長兩節(jié)鏈長長度，以保證鏈條磨損增長后拆除兩節(jié)鏈條，輸送機(jī)能正常工作，以增長它的使用壽命。
張緊裝置的結(jié)構(gòu)有螺旋張緊結(jié)構(gòu)(如平板或鱗板輸送機(jī))、彈簧張緊機(jī)構(gòu)及重錘張緊機(jī)構(gòu)(如懸掛輸送機(jī))等形式。
由于鏈條輸送設(shè)備的鏈條拉力通常較大，在采用螺旋張緊結(jié)構(gòu)時(shí)，一定要注意使張緊螺桿承受壓應(yīng)力，而不承受拉應(yīng)力，以滿足其強(qiáng)度和剛度的要求，特別當(dāng)張緊機(jī)構(gòu)的軸支承座為鑄鐵件時(shí)更應(yīng)如此。
其軸的支承一般采用帶滑動(dòng)座的雙列調(diào)心球軸承，選用這種結(jié)構(gòu)的軸承座，一是它能在張緊軌道上移動(dòng)，以滿足張緊的要求，同時(shí)調(diào)心軸承能保證當(dāng)兩支承有一定量同軸度誤差時(shí)輸送機(jī)能正常工作。
當(dāng)輸送設(shè)備采用雙鏈條或兩鏈條以上結(jié)構(gòu)時(shí)，由于各鏈條長度不可能一樣長，從動(dòng)軸上的鏈輪與軸的結(jié)合一定不能采用鍵聯(lián)接，而應(yīng)使鏈輪能在軸上游動(dòng)，以減少鏈條所受的附加拉力。
3-輸送線主體部分
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機(jī)架通常采用型鋼焊接而成。鏈條輸送設(shè)備以鏈條作為主要工作部件，鏈條是承載主體，而鏈條是柔性結(jié)構(gòu)件，因而承載部分的鏈條一定要用支承軌道對(duì)其支承，以使鏈條作為剛性結(jié)構(gòu)承載；當(dāng)結(jié)構(gòu)上有下垂鏈條松邊時(shí)，由于鏈條自重較大，為了減小松邊張力，提高鏈條使用壽命和減小驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力容量，同時(shí)為避免運(yùn)行過程中鏈條與機(jī)架發(fā)生干涉，松邊也一定要設(shè)計(jì)支承軌道；支承軌道常選用有一定強(qiáng)度的耐磨減磨材料。
由于鏈傳動(dòng)有多邊形效應(yīng)，當(dāng)結(jié)構(gòu)上需逐級(jí)采用鏈條傳動(dòng)時(shí)(如動(dòng)力滾道線)，級(jí)與級(jí)間的鏈輪齒數(shù)應(yīng)相同，使它們間的傳動(dòng)比為1，以免出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。當(dāng)設(shè)備是由兩臺(tái)結(jié)構(gòu)形式大致相同的設(shè)備組合而成時(shí)，兩設(shè)備應(yīng)各自采用驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，不要將兩設(shè)備用一臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，以免因鏈條的多邊形效應(yīng)，使設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)明顯的爬行現(xiàn)象(如橋式汽車裝配線的高低線均由各自的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng))。
為了滿足不同的生產(chǎn)節(jié)拍，輸送設(shè)備的運(yùn)行方式可設(shè)計(jì)成同步式和非同步式。所謂同步式是指輸送設(shè)備在一定的速度范圍內(nèi)，以某一速度按固定的節(jié)拍運(yùn)行；而非同步式是指輸送設(shè)備上的工件可按工位要求，在輸送線上實(shí)現(xiàn)截停、復(fù)位。
當(dāng)輸送方式為非同步式時(shí)，截停裝置及截停后的放行裝置的結(jié)構(gòu)形式多樣，可以是純機(jī)械的，也可以是氣或液與電器聯(lián)動(dòng)，無論采用何種結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)要合理、可靠、能滿足產(chǎn)品裝配工藝的要求，它是輸送設(shè)備設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，是核心技術(shù)。
4-鏈條規(guī)格選取
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鏈條規(guī)格的選取，對(duì)精密滾子鏈而言，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了功率曲線，設(shè)計(jì)時(shí)可查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，根據(jù)運(yùn)行速度和鏈條傳遞功率按功率曲線選取鏈條規(guī)格。其它形式的鏈條規(guī)格選取現(xiàn)階段還是按經(jīng)驗(yàn)比擬法。
現(xiàn)在一般的選取原則是，鏈條的破斷負(fù)荷為鏈條計(jì)算使用負(fù)荷的5~7倍，對(duì)懸掛鏈條而言，鏈條的破斷負(fù)荷為鏈條計(jì)算使用負(fù)荷的7~10倍。
5-電器控制
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在電器控制方面，工作較簡(jiǎn)單的同步式輸送機(jī)，通常采用常規(guī)電器控制，其控制內(nèi)容主要有速度調(diào)整、驅(qū)動(dòng)保護(hù)、過載保護(hù)和限位保護(hù)。
非同步式輸送機(jī)一般由PLC進(jìn)行過程控制，當(dāng)含有系統(tǒng)編組、認(rèn)址、傳輸、保護(hù)、監(jiān)控等功能使控制點(diǎn)多時(shí)，選用計(jì)算機(jī)控制。當(dāng)某車間有多條輸送設(shè)備組成自動(dòng)化生產(chǎn)線時(shí)，它的控制比非同步式輸送設(shè)備更復(fù)雜，除了輸送工件外，還有各種管理功能，通常采用計(jì)算機(jī)中央程控。
總之，鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的控制系統(tǒng)應(yīng)視輸送機(jī)的具體工作狀況而定。
鏈條輸送設(shè)備結(jié)構(gòu)形式繁多，每種都有各自的特殊性?？刂葡到y(tǒng)要與裝配線功能相適應(yīng)，這是需解決的主要技術(shù)問題；減速機(jī)、電機(jī)、鏈條、軸承座等的設(shè)計(jì)選型、主從動(dòng)軸的強(qiáng)度校核計(jì)算是在設(shè)計(jì)時(shí)的主要工作；驅(qū)動(dòng)裝置、從動(dòng)裝置及輸送線主體結(jié)構(gòu)是輸送設(shè)備的核心；鏈條是裝配線的關(guān)鍵部件。
輸送設(shè)備按主要工作部件的類型可分為：鏈條輸送設(shè)備、皮帶輸送設(shè)備、氣動(dòng)輸送設(shè)備、螺旋輸送設(shè)備等。
在所有的這些輸送設(shè)備中，鏈條輸送設(shè)備品種規(guī)格繁多，應(yīng)用最為廣泛。
1-驅(qū)動(dòng)裝置
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鏈條輸送設(shè)備一般運(yùn)行速度不高，但傳動(dòng)扭矩大、傳動(dòng)功率大。因此，驅(qū)動(dòng)裝置通常由電機(jī)減速機(jī)組組成。通過驅(qū)動(dòng)裝置使輸送設(shè)備驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)輸送鏈條的運(yùn)行及物體的輸送。
驅(qū)動(dòng)軸的支承一般采用雙列調(diào)心球軸承座(角驅(qū)動(dòng)懸掛輸送機(jī)除外)。因?yàn)檎{(diào)心球軸承座有自動(dòng)調(diào)心的作用，當(dāng)兩支承有一定量的同軸度誤差時(shí)能保證輸送機(jī)正常工作，且雙列軸承保證它有足夠的承載能力。
主軸和鏈輪的聯(lián)接采用鍵聯(lián)接。驅(qū)動(dòng)裝置同時(shí)還一定要設(shè)計(jì)安全保護(hù)裝置，安全保護(hù)裝置的傳統(tǒng)形式是安全銷，過載時(shí)安全銷斷裂，但它的恢復(fù)耗時(shí)費(fèi)力。
目前比較先進(jìn)的安全保護(hù)裝置是設(shè)置一個(gè)彈性底座并配備電器行程開關(guān)，當(dāng)減速機(jī)輸出扭矩超載時(shí)，彈性底座碰到電器行程開關(guān)，電器行程開關(guān)起作用而使主電機(jī)及時(shí)失電，當(dāng)故障排除后，它能自動(dòng)復(fù)位。
當(dāng)設(shè)備總長較長，負(fù)荷較大，采用一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)會(huì)使鏈條拉力過大時(shí)，可在設(shè)備的中間處設(shè)置一個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)裝置，將兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置用液力偶合器聯(lián)接。
當(dāng)負(fù)荷超出主驅(qū)動(dòng)裝置的容量時(shí)，輔助驅(qū)動(dòng)裝置起動(dòng)。當(dāng)負(fù)荷在主驅(qū)動(dòng)裝置的容量范圍內(nèi)時(shí)，輔驅(qū)動(dòng)裝置自動(dòng)停止。由于電機(jī)特性的差異，不可能保證兩電機(jī)轉(zhuǎn)速完全相同，一定不要設(shè)計(jì)成兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置長期同時(shí)工作，以免兩驅(qū)動(dòng)裝置的輸出轉(zhuǎn)速不同而使鏈條產(chǎn)生附加拉力(如長距離的懸掛輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置通常就采用這種結(jié)構(gòu))；在驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)牽引力、扭矩和功率等進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果正確地選取電機(jī)、減速機(jī)、變頻器、鏈條、支承軸承座、驅(qū)動(dòng)軸和安全保護(hù)裝置等。
2-張緊裝置
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鏈條輸送設(shè)備均采用鏈條作為承載主體，由于鏈條的允許長度誤差較大，在使用過程中因鏈條磨損也會(huì)使鏈條節(jié)距伸長。因此，鏈條輸送設(shè)備一定要設(shè)計(jì)張緊裝置。
張緊裝置的張緊行程與工作鏈條節(jié)距及輸送線長度有關(guān)，張緊量的設(shè)計(jì)原則是能滿足鏈長允差及允許鏈條摩損伸長兩節(jié)鏈長長度，以保證鏈條磨損增長后拆除兩節(jié)鏈條，輸送機(jī)能正常工作，以增長它的使用壽命。
張緊裝置的結(jié)構(gòu)有螺旋張緊結(jié)構(gòu)(如平板或鱗板輸送機(jī))、彈簧張緊機(jī)構(gòu)及重錘張緊機(jī)構(gòu)(如懸掛輸送機(jī))等形式。
由于鏈條輸送設(shè)備的鏈條拉力通常較大，在采用螺旋張緊結(jié)構(gòu)時(shí)，一定要注意使張緊螺桿承受壓應(yīng)力，而不承受拉應(yīng)力，以滿足其強(qiáng)度和剛度的要求，特別當(dāng)張緊機(jī)構(gòu)的軸支承座為鑄鐵件時(shí)更應(yīng)如此。
其軸的支承一般采用帶滑動(dòng)座的雙列調(diào)心球軸承，選用這種結(jié)構(gòu)的軸承座，一是它能在張緊軌道上移動(dòng)，以滿足張緊的要求，同時(shí)調(diào)心軸承能保證當(dāng)兩支承有一定量同軸度誤差時(shí)輸送機(jī)能正常工作。
當(dāng)輸送設(shè)備采用雙鏈條或兩鏈條以上結(jié)構(gòu)時(shí)，由于各鏈條長度不可能一樣長，從動(dòng)軸上的鏈輪與軸的結(jié)合一定不能采用鍵聯(lián)接，而應(yīng)使鏈輪能在軸上游動(dòng)，以減少鏈條所受的附加拉力。
3-輸送線主體部分
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機(jī)架通常采用型鋼焊接而成。鏈條輸送設(shè)備以鏈條作為主要工作部件，鏈條是承載主體，而鏈條是柔性結(jié)構(gòu)件，因而承載部分的鏈條一定要用支承軌道對(duì)其支承，以使鏈條作為剛性結(jié)構(gòu)承載；當(dāng)結(jié)構(gòu)上有下垂鏈條松邊時(shí)，由于鏈條自重較大，為了減小松邊張力，提高鏈條使用壽命和減小驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力容量，同時(shí)為避免運(yùn)行過程中鏈條與機(jī)架發(fā)生干涉，松邊也一定要設(shè)計(jì)支承軌道；支承軌道常選用有一定強(qiáng)度的耐磨減磨材料。
由于鏈傳動(dòng)有多邊形效應(yīng)，當(dāng)結(jié)構(gòu)上需逐級(jí)采用鏈條傳動(dòng)時(shí)(如動(dòng)力滾道線)，級(jí)與級(jí)間的鏈輪齒數(shù)應(yīng)相同，使它們間的傳動(dòng)比為1，以免出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。當(dāng)設(shè)備是由兩臺(tái)結(jié)構(gòu)形式大致相同的設(shè)備組合而成時(shí)，兩設(shè)備應(yīng)各自采用驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，不要將兩設(shè)備用一臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，以免因鏈條的多邊形效應(yīng)，使設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)明顯的爬行現(xiàn)象(如橋式汽車裝配線的高低線均由各自的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng))。
為了滿足不同的生產(chǎn)節(jié)拍，輸送設(shè)備的運(yùn)行方式可設(shè)計(jì)成同步式和非同步式。所謂同步式是指輸送設(shè)備在一定的速度范圍內(nèi)，以某一速度按固定的節(jié)拍運(yùn)行；而非同步式是指輸送設(shè)備上的工件可按工位要求，在輸送線上實(shí)現(xiàn)截停、復(fù)位。
當(dāng)輸送方式為非同步式時(shí)，截停裝置及截停后的放行裝置的結(jié)構(gòu)形式多樣，可以是純機(jī)械的，也可以是氣或液與電器聯(lián)動(dòng)，無論采用何種結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)要合理、可靠、能滿足產(chǎn)品裝配工藝的要求，它是輸送設(shè)備設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，是核心技術(shù)。
4-鏈條規(guī)格選取
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鏈條規(guī)格的選取，對(duì)精密滾子鏈而言，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了功率曲線，設(shè)計(jì)時(shí)可查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，根據(jù)運(yùn)行速度和鏈條傳遞功率按功率曲線選取鏈條規(guī)格。其它形式的鏈條規(guī)格選取現(xiàn)階段還是按經(jīng)驗(yàn)比擬法。
現(xiàn)在一般的選取原則是，鏈條的破斷負(fù)荷為鏈條計(jì)算使用負(fù)荷的5~7倍，對(duì)懸掛鏈條而言，鏈條的破斷負(fù)荷為鏈條計(jì)算使用負(fù)荷的7~10倍。
5-電器控制
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在電器控制方面，工作較簡(jiǎn)單的同步式輸送機(jī)，通常采用常規(guī)電器控制，其控制內(nèi)容主要有速度調(diào)整、驅(qū)動(dòng)保護(hù)、過載保護(hù)和限位保護(hù)。
非同步式輸送機(jī)一般由PLC進(jìn)行過程控制，當(dāng)含有系統(tǒng)編組、認(rèn)址、傳輸、保護(hù)、監(jiān)控等功能使控制點(diǎn)多時(shí)，選用計(jì)算機(jī)控制。當(dāng)某車間有多條輸送設(shè)備組成自動(dòng)化生產(chǎn)線時(shí)，它的控制比非同步式輸送設(shè)備更復(fù)雜，除了輸送工件外，還有各種管理功能，通常采用計(jì)算機(jī)中央程控。
總之，鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的控制系統(tǒng)應(yīng)視輸送機(jī)的具體工作狀況而定。
鏈條輸送設(shè)備結(jié)構(gòu)形式繁多，每種都有各自的特殊性?？刂葡到y(tǒng)要與裝配線功能相適應(yīng)，這是需解決的主要技術(shù)問題；減速機(jī)、電機(jī)、鏈條、軸承座等的設(shè)計(jì)選型、主從動(dòng)軸的強(qiáng)度校核計(jì)算是在設(shè)計(jì)時(shí)的主要工作；驅(qū)動(dòng)裝置、從動(dòng)裝置及輸送線主體結(jié)構(gòu)是輸送設(shè)備的核心；鏈條是裝配線的關(guān)鍵部件。
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