打捆機優(yōu)化設計論文
1摩根高速線(xiàn)材打捆機現狀及存在的問(wèn)題
�。�1）鉸制器用鉸直輪材料抗磨強度低，造成打捆線(xiàn)表面質(zhì)量及直線(xiàn)度差，打捆線(xiàn)因回抽而無(wú)法完成打捆。
�。�2）四臺線(xiàn)道小車(chē)通過(guò)中心板連接在一起，通過(guò)液壓缸的帶動(dòng)來(lái)完成打捆線(xiàn)的穿線(xiàn)工作，由于長(cháng)時(shí)間的運行，1#打捆機4#線(xiàn)道由于重力作用小車(chē)容易發(fā)生下沉變形，線(xiàn)道小車(chē)底部滑道與支撐輥之間脫離，支撐輥無(wú)法起到支撐作用，從而造成液壓缸活塞桿在前移的過(guò)程中由直線(xiàn)運動(dòng)變?yōu)閽佄锞�(xiàn)運動(dòng)，活塞桿前端下沉疲勞折斷產(chǎn)生故障時(shí)間。并且由于線(xiàn)道小車(chē)下沉，造成打捆頭與線(xiàn)道小車(chē)穿線(xiàn)困難，造成打捆機頂線(xiàn)或送線(xiàn)不到位。
�。�3）線(xiàn)道內打捆線(xiàn)的傳送運行靠深溝球軸承支撐傳動(dòng)，因此線(xiàn)道內球軸承用量較多，每臺線(xiàn)道小車(chē)用量約400盤(pán)，摩根打捆機所用軸承型號為6301，由于軸承直徑小，承載能力差，并且由于打捆線(xiàn)在穿線(xiàn)過(guò)程中的沖擊作用，軸承損壞頻繁，并且由于數量多并且軸承在線(xiàn)道內部，當軸承損壞時(shí)很難進(jìn)行更換，造成打捆線(xiàn)回抽，影響車(chē)間的生產(chǎn)。
�。�4）各線(xiàn)道處常開(kāi)翻板導槽用橡膠彈簧使用壽命短，當彈簧失效或彈簧座開(kāi)焊的時(shí)候造成翻板關(guān)閉不嚴，打捆線(xiàn)回抽，更換橡膠彈簧或彈簧支座需要拆卸導槽用時(shí)較多。
2解決方案的確定
摩根公司經(jīng)過(guò)幾年的研究并且結合用戶(hù)在使用過(guò)程中提出的不足，對現在生產(chǎn)的打捆機進(jìn)行了部分的改造，如升降臺的升降采用了曲柄連桿結構，由液壓缸來(lái)帶動(dòng)升降曲柄的運行從而帶動(dòng)升降臺的運行；弧形導衛與雙線(xiàn)導槽設計成一體結構，并且將扭簧采用圓柱螺旋壓縮彈簧代替。但若對摩根公司早期線(xiàn)材打捆機進(jìn)行升級改造，升級費用較高，僅單臺升級備件費用就高達48萬(wàn)，并且即使升級改造后因新舊線(xiàn)道的`兼容性差，使用故障率較高。這就需要有針對性的優(yōu)化設計來(lái)消除設計缺陷形成的隱患，確保打捆機的穩定生產(chǎn)。經(jīng)對打捆機的認真研究以及對打捆機各類(lèi)故障的分析，形成了以下優(yōu)化設計思路。
2.1升降臺系統
�。�1）將法蘭軸承座體材質(zhì)由鑄鐵改為鑄鋼，增加座體的抗沖擊性能。
�。�2）將底座球面軸承改為滑動(dòng)軸承。
�。�3）在升降臺升降液壓缸的兩側增加支撐導向機構。
2.2線(xiàn)道系統
�。�1）更改鉸直輪的材質(zhì)及公差尺寸，延長(cháng)鉸直輪的使用壽命。
�。�2）更改線(xiàn)道小車(chē)支撐輥結構，增加受力面積，確保線(xiàn)道小車(chē)的穩定運行。
�。�3）將軸承6301進(jìn)行優(yōu)化改造加工成厚壁軸承，保持軸承外徑尺寸不變，去除法蘭緣襯套，將軸承內徑尺寸做成與法蘭緣襯套內徑尺寸相同。
�。�4）更改橡膠彈簧橡膠材質(zhì)，由普通橡膠改為進(jìn)口硅膠，增加彈簧的彈性及使用壽命。將彈簧支座由焊接結構改為一體結構，采用線(xiàn)切割加工。
3具體實(shí)施措施
3.1升降臺系統
�。�1）針對于升降臺內臂、外臂連接法蘭軸承經(jīng)常受沖擊損壞的問(wèn)題，將法蘭軸承座體的材質(zhì)由鑄鐵改為鑄鋼，增加軸承座體的抗沖擊性。
�。�2）針對于升降臂與底座連接的球面軸承經(jīng)常損壞的現象，將球面軸承結構改為滑動(dòng)軸承結構，滑動(dòng)軸承材質(zhì)選用鑄銅、外形尺寸為準45×準57×49；軸承座根據滑動(dòng)軸承的外形尺寸以及原球面軸承的安裝尺寸重新設計。
�。�3）支撐導向機構。支撐導向機構結構圖如圖1所示。支撐軸通過(guò)M64螺紋與升降臺拖枕連接在一起，支撐座與升降臺底座通過(guò)螺栓把合，導向套對支撐軸起到支撐導向作用，通過(guò)支撐軸的支撐導向作用來(lái)減少升降臺的晃動(dòng)，保證車(chē)間的穩定運行。此結構對升降臺穩定運行起到關(guān)鍵作用的是支撐導向套，此支撐導向套采用橡膠材質(zhì)，導向套中間部位打斜口以便于安裝。
3.2線(xiàn)道系統
�。�1）改變鉸制器鉸制輪的材質(zhì)，由45#鋼改為42Cr-Mo，并且對鉸制輪表面采用高能離子注入技術(shù)進(jìn)行表面硬化，提高鉸制輪的綜合力學(xué)性能及耐磨性，同時(shí)將鉸制輪的外形尺寸由準（69.90～70）mm改為準（70～70.05）mm，通過(guò)偏心軸來(lái)調整鉸制輪與打捆線(xiàn)的相對位置，提高打捆線(xiàn)的表面質(zhì)量。
�。�2）1#、4#線(xiàn)道小車(chē)在重力的作用下容易發(fā)生變形，并且線(xiàn)道小車(chē)導向面磨損變形以后，小車(chē)支撐輥與小車(chē)導向面接觸面積變小，支撐輥失去支撐作用造成定位錐頭與打捆頭定位不好，無(wú)法完成打捆線(xiàn)穿線(xiàn)動(dòng)作。針對此情況對支撐輥進(jìn)行優(yōu)化設計，將輥面加長(cháng)由原來(lái)的30mm增加到60mm，內部結構改為雙滾針結構，增加了支撐輥的靈活性及抗載荷能力，支撐輥與小車(chē)接觸良好。
�。�3）將線(xiàn)道用6301軸承進(jìn)行優(yōu)化改造加工成厚壁軸承，保持軸承外徑尺寸不變，去除法蘭緣襯套，將軸承內徑尺寸做成與法蘭緣襯套內徑尺寸相同，提高軸承的抗沖擊性。
�。�4）橡膠彈簧內部彈性元件材質(zhì)由普通橡膠改為進(jìn)口硅橡膠，彈性元件的彈性增加。橡膠彈簧支座由原來(lái)的焊接結構改為一體結構，并且使用線(xiàn)切割進(jìn)行加工，避免了彈簧支座開(kāi)焊現象的發(fā)生。
4結束語(yǔ)
摩根高速線(xiàn)材打捆機優(yōu)化設計改造以后運行狀態(tài)明顯改善，摩根公司原來(lái)的設計缺陷都在一定程度上得到了改善或彌補，特別是升降臺系統增加的支撐導向機構，穩定了升降臺的運行，達到了優(yōu)化設計的目的。
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