翻板機傾斜橫梁鉸接方式改進設(shè)計

陳強 竇鵬武 王振東 成云國

摘 ?要：裝配式建筑作為一種節(jié)能、高效和環(huán)保的現(xiàn)代建筑工藝，越來越多的被世界上主要國家所接受。翻板機作為預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)線中的主要設(shè)備，其效率及性能的好壞直接影響整體生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝和效率。現(xiàn)我公司根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗及市場客戶反映，對翻板機進行升級換代，以提高其使用性能，增強市場競爭力。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;預(yù)制構(gòu)件;翻板機;傾斜橫梁;橡膠撓性鉸接

進入21世紀(jì)，隨著建筑科技的發(fā)展，預(yù)制裝配建筑技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。裝配式建筑通過技術(shù)進步，解決了裝配式建筑結(jié)構(gòu)無法實現(xiàn)的與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)強度等同的技術(shù)難題，形成雙重抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)模式，增強抵御自然災(zāi)害的能力;克服了外墻外保溫工序多、易著火、成本高、效果差、壽命短等問題，實現(xiàn)了建筑由“建造”向“制造”的轉(zhuǎn)變，提高了建筑功能和結(jié)構(gòu)性能，達到“四節(jié)一環(huán)保”的綠色發(fā)展理念，形成的以低碳、節(jié)能、環(huán)保為特征的建筑新技術(shù)體系成為世界建筑發(fā)展的大潮流、大趨勢。

裝配式建筑是21世紀(jì)大趨勢，將是我國建筑、建材行業(yè)面臨的一次“大革命”。

裝配式建筑符合我國節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)業(yè)政策，是我國房屋建設(shè)發(fā)展的必然趨勢。同時也必將推進我國新型建材的應(yīng)用向工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化發(fā)展。為積極推動我國預(yù)制裝配建筑技術(shù)的發(fā)展，搶先占領(lǐng)預(yù)制裝配建筑這一新興市場，我公司于2014年成功開發(fā)設(shè)計了預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)線成套設(shè)備，并且于2016年1月在大連三川建筑科技有限公司預(yù)制構(gòu)件廠（以下簡稱大連三川）成功運行投產(chǎn)，同時與河北曲寨水泥有限公司也簽訂設(shè)備訂購合同，設(shè)備同步進入設(shè)計階段。根據(jù)生產(chǎn)實踐和用戶需求對不同設(shè)備進行了不斷得更新和完善。

1 設(shè)備簡介

翻板機主要由底座、傾斜臂、鎖緊鉤1、鎖緊鉤2和傾斜橫梁組成。圖1 為其工作狀態(tài)。

1.托盤及預(yù)制構(gòu)件;2.鎖緊鉤1;3.鎖緊鉤2;4.傾斜臂

然后工作人員在通過起吊設(shè)備將預(yù)制構(gòu)件調(diào)離托盤，完成工作任務(wù)。

翻板機位于整條預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)線的最末端，它是將從養(yǎng)護窯中養(yǎng)護完的成品預(yù)制構(gòu)件連同托盤在翻板工位傾舉至80°的位置。

2 設(shè)備技術(shù)改進

2.1 設(shè)備遇到的問題

翻板機工作時通過傾斜橫梁將兩側(cè)對稱分布的鎖緊鉤1連接起來，設(shè)備啟動后兩側(cè)傾斜臂同時升起和傾斜橫梁配合將托盤抬起。

通過大連三川現(xiàn)場安裝以及運轉(zhuǎn)情況看出，由于傾斜橫梁與兩側(cè)鎖緊鉤1上的連接采用螺栓剛性連接，中間并沒有任何撓性零件，所以，當(dāng)兩側(cè)傾斜過程出現(xiàn)細微不同步后，會導(dǎo)致螺栓承受剪切應(yīng)力，從而使螺栓發(fā)生彎曲變形，如果這種情況繼續(xù)發(fā)生下去，那么螺栓將會因為無法承受過大的剪切應(yīng)力而出現(xiàn)斷裂，橫梁傾斜則隨時有掉落的危險，從而給相關(guān)人員的安全帶來隱患，并且將會給用戶和設(shè)備造成損失。所以針對以上問題，經(jīng)過我們設(shè)計人員的相關(guān)論證和試驗，最后找到了解決辦法。

2.2 設(shè)備改進方法

針對以上所出現(xiàn)的情況，我們經(jīng)過觀察現(xiàn)場斷裂螺栓和受力分析得出兩側(cè)傾舉不同步時，原本同心的螺栓把合孔不再同心，主要受力點集中在螺栓的圓柱側(cè)面，這樣當(dāng)側(cè)應(yīng)力大于螺栓的許用應(yīng)力時，螺栓會出現(xiàn)斷裂。

根據(jù)以上分析，現(xiàn)在原來的把合螺栓外周增加一個橡膠材質(zhì)的緩沖套，這樣當(dāng)運動過程中螺栓與孔相對位置出現(xiàn)偏離時，橡膠緩沖套可以吸收很大一部分應(yīng)力，保護螺栓不會承受過大的剪切應(yīng)力，這樣在一定的應(yīng)力范圍內(nèi)，螺栓將不會因為剪切應(yīng)力發(fā)生彎曲甚至斷裂。

另外由于螺栓的連接作用不能因為緩沖套的增加而消失，需要將橡膠緩沖套加工成錐形，這樣橡膠緩沖套還可以起到墊圈的作用，從而同時可以達到之前的使用要求。圖2為其具體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

1. 橡膠緩沖套;2.螺栓;3.鎖緊鉤1;4.傾斜橫梁

2.3 設(shè)備改進的意義

翻板機在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)線中承擔(dān)著傾舉托盤和預(yù)制構(gòu)件的作用，并且其傾斜角度過大，近乎于垂直，在操作和運轉(zhuǎn)過程中有一定的危險性，屬于準(zhǔn)特種設(shè)備。所以對翻板機的設(shè)計首先要考慮的問題就是它的安全性，在設(shè)備調(diào)試及試運轉(zhuǎn)過程中，每傾舉5°都要停止運動，對其進行穩(wěn)定性觀察和各結(jié)構(gòu)件的焊縫檢查。

針對上述改進，首先在安全層面上為今后掃清了一項重大安全隱患，保證了相關(guān)人員的生命和財產(chǎn)安全。其次，從業(yè)務(wù)層面上提高了我們設(shè)計人員的安全意識，積累了設(shè)計工作中的一些實際經(jīng)驗，為今后產(chǎn)品的升級換代提供了寶貴的素材。最后，這次改進得到了用戶的一致認(rèn)可，同時在業(yè)界也樹立很好的口碑，為北方重工在預(yù)制構(gòu)件成套設(shè)備領(lǐng)域內(nèi)的開拓進取增色不少。

3 結(jié)束語

為了更好地占領(lǐng)混凝土預(yù)制構(gòu)件自動化生產(chǎn)成套裝備未來龐大的市場，積極推進我國建筑工業(yè)化的快速發(fā)展，北方重工集團公司決定全力研發(fā)具有國際先進水平的混凝土預(yù)制構(gòu)件成套裝備，實現(xiàn)集團公司的升級轉(zhuǎn)型、由“大到強”的跨越。