半鋼成型區域新增輪胎懸掛輸送線系統分析

孟爍，姜波

(樺林佳通輪胎有限公司，黑龍江 牡丹江 157400)

現半鋼成型區域與硫化區域噴粉機之間要增加一整套胎坯懸掛鏈系統。該項目主要用于將半鋼成型機半成品胎坯自動提升、懸掛、輸送、自動卸胎，然后自動輸送至硫化車間的噴涂機進行自動噴涂。輪胎懸掛鏈系統既可減少搬運人員、降低勞動強度，亦可提升成型機生產效率，同時，可減少人員對半成品胎胚的干預而影響品質等問題。現參照國內有關技術規范和標準設計、安裝、調試交付使用三條適合工廠生產現狀的T型軌XTS300 30自動懸掛輸送線系統。

1 項目背景

成型區域增加輪胎自動懸掛鏈輸送線系統，旨在于減少搬運人員、降低勞動強度，使成型機之間的物流更順暢，并可減少人員干預而產生的品質問題，更重要的是可減少成型作業員推出與取車的時間和勞動強度，從而提高成型機的生產效率。收益測算如下。

（1）節約搬運車6臺，平均每臺2 000元，則節約1.2萬元；

（2）可節約搬運人員8人，每人年均工資按30 000元計算，年節約24萬元；

（3）減少搬運時間,提高效率,每車裝12條輪胎，每次搬運時間約0.5 min，班產約200條左右，則每班搬運次數約17次，按照以上數據計算每天可多生產輪胎約（22臺×3班×17次/班×0.5 min/次×0.5條/min）=280條/天，年收益約在86.5萬元。

經綜合測算，安裝自動化懸掛鏈系統后，工廠每年至少可增加約100萬元的收入。

2 項目設計依據

工件輪胎尺寸如圖1所示。工件最大重量：40 kg。吊具間距為：1 800 mm。廠房吊頂高約為：H=6 000 mm。取胎位置吊鉤底部位置高度為H=2 300 mm。行走位吊鉤底部位置護網高度H=2 500 mm。立柱高度為：H=4 800 mm。三工位噴粉機進口高度H=1 070 mm。單工位噴粉機進口高度H=900 mm。出口高H=1 020 mm。線體運行方式：5～15 m/min變頻調速，最高運行速度不得超過15 m/min。具體設備位置如圖2所示。

圖 1 工件輪胎尺寸示意圖

圖2 懸掛鏈自動輸送線平面圖

3 各輸送線線體的設計和制造相關要求

懸掛鏈輸送線系統要求運行平穩、結構牢固、可靠，不得有爬行、撞擊和抖動現象。線體設計和制造及配套件的選用符合國家標準（表1）。

表 1 各配件選用及相關項目符合國標

線體的安裝牢固平直，外購件保持原有顏色，鋼材經除銹去油后噴漆，線體主顏色為由甲方提供色標，漆面平整光滑。機加工件發黑處理，部分外觀件鍍鋅處理。

懸掛鏈相關簡介及設計技術要求（以下配置為單條線配置）：XTS300-30鋼索式懸掛輸送機是由鋼索牽引承載小車在T型軌道上運行的一種懸掛輸送設備，是通過引進、吸收、改進國外同類設備而成，其牽引鋼索是采用進口鋼芯鋼絲繩通過先進的工藝特制而成，可分段拆開，水平轉向采用轉向盤結構最小半徑為238.7 mm，在懸掛輸送機中最為靈活，可最大限度的利用空間，性能可靠、使用安全。由于其外形直觀，安裝、維修特別方便省時，故障率很低。

4 該項目主要的結構及使用原理

設備分驅動裝置，漲緊裝置，轉盤及支架，鋼索，小車，T型軌，上拱，下撓，彎軌，立柱，鋼結構和控制柜等部件制造，現場組合安裝。

4.1 驅動裝置（1套）

采用彎道90°、180°驅動裝置，由2.2 kW/4 kW電機經三角皮帶傳動、減速機、齒輪傳動三級減速后，將動力傳遞到驅動盤上，通過撥齒將小車撥動。驅動盤上裝有保險銷過載時將自動切斷，此時電機為空載運轉。此線體設置驅動1套，同步運行，相互補償。驅動裝置設維修平臺，四周設有護欄，上下扶梯為活動式（扶梯數量待定），以保證維修工人的安全。

4.2 漲緊裝置（1套）、轉盤及支架說明

采用轉盤，螺桿漲緊，漲緊行程為360 mm，漲緊安裝在靠近驅動輸出端的最低位。轉向盤及支架（數量依據廠房布局圖確定）：轉向盤內設滾動軸承旋轉機構，高度可調。T型軌圓弧角選用90°，在需要小角度的場合，應以不小于其轉向盤單個撥齒的角度為宜，即≥360°/Z，以免發生脫齒現象。支架采用50×50的角鋼與8號槽鋼及Φ27螺桿配以軸承通過法蘭與轉盤連接，當R＜334時，螺桿螺紋為M27；當R≥334時，螺桿螺紋為M36。然后固定在立柱挑出的主梁上。

4.3 鋼索、小車、T型直軌說明

鋼索采用高強度，高韌性的進口鋼芯鋼絲繩與節子緊密結合而成，小車滾輪為內裝鋼球的車制鋼輪，T型直軌為軋制成型的鋼軌。每條鋼索50 m，為方便維修，鋼索接頭處小車必須具有明顯標志。

4.4 上拱、下繞彎軌的說明

由T型直軌彎曲而成，下繞彎軌加焊一塊擋板成工字型。上拱下繞彎軌兩端應保留不小于小車節距的直軌段，以保證線體的正常運行。彎軌圓弧角為30°和45°；彎道半徑為R1 600 mm和R1 200 mm兩種在允許的場合，優先選用R1 600 mm，以減少運行阻力。

4.5 吊具的相關要求

采用圓鋼彎曲而成，吊具上部焊接與小車有機結合吊環，吊具下部焊接彎板，不致讓圓鋼直接接觸輪胎。穿吊螺桿為M8，并配防松螺母。吊具表面鍍鋅處理。

4.6 鋼結構的相關要求

立 柱 采 用100×100×4的 方 管 制 作，采 用350 mm×350 mm×10 mm的 鋼 板，配 以4塊150 mm×150 mm×5 mm加強筋焊接而成，用M12的膨脹螺栓與地面連接。橫梁采用10號槽鋼制作，挑梁采用8號槽鋼制作，以保證整個線體的剛性。同時不允許線體有爬行現象。立柱橫梁與立柱橫梁間的間距視現場情況而定。

4.7 護網的相關要求

轉彎與主通道位置安裝護網，采用5#角鋼做吊架，護網采用4 mm鋼板網。

4.8 上胎升降機要求及說明

每臺成型機位置配置1臺，升降采用鏈條傳動，帶動滾輪，滾輪安裝在工字板上，升降托架與工字板連接，滾輪在V型導軌上來回升降。成型人工將成型機加工好的輪胎放在升降機的存胎架上，輕推至升胎架上，踩動腳踏開關，升降機啟動上升，升至上面懸掛線的懸掛輪胎的底部高度時，自動判斷，如果有空的吊具過來，升降繼續向上提升，到達預設定的位置，升降機停止升降，此時的輪胎中心孔的位置，正好是吊具的位置，吊具隨懸掛線運行，將輪胎從升降機上帶走，升降機下降復位至起始位置；如果沒有空的吊具過來，升降將停留在此繼續等待，直到懸掛輸送線給出來空吊具的指令時，升降機才能向上提升，到達預設定的位置，升降機停止升降。吊具隨懸掛線運行，將輪胎從升降機上帶走，升降機下降復位至起始位置。上胎升降機采用PLC控制，由減速電機驅動(見圖3）。

圖3 輪胎自動提升機效果圖

4.9 下輪胎皮帶線要求及說明

采用特別定制的厚度5 mm雙導向防跑偏的PVC綠色皮帶，鋼制結構，結合防跑偏主動，被動輪的結合，徹底解決皮帶輸送線的跑偏問題。利用皮帶線的一定傾斜角度和懸掛線與皮帶輸送線的速度差，進行運行時間和軌跡的轉換，以達到從懸掛線取下輪胎的目的。在噴粉機出現故障的時候，皮帶線通過速度的轉化，而停止取下輪胎，也可將轉換開關轉向手動模式，皮帶線自動下輪胎，人工將地面線上的輪胎轉移至其他噴粉機上。此方式下輪胎率為98%，每天必須清空一次整條懸掛線上的輪胎，這樣操作后設備的故障率較低。

4.10 各輸送線線體控制要求說明

整條線體設有控制柜一個，整個控制柜配置過載保護裝置，主要電器元器件均為進口件。其控制方式采用變頻器調速方式。部分相關配件如表2所示。

表 2 部分相關配件表

5 項目效果實施

該懸掛鏈輸送線項目自安裝、調試、空負荷試車，最終帶負荷試車72 h運轉無故障。經過前期測算，到最終的實施，此項目均可達到使用預期效果。懸掛鏈自動輸送線系統上線后，現場物流通道及各部件轉運非常順暢，各部件定置擺放整齊。安裝效果如圖4所示。

6 結束語

以上該項目為工廠自主設計以及項目施工要求全部內容，最終由承包商按相關施工要求進行外委施工。成型區域新增輪胎懸掛鏈自動輸送線系統的實施，也標志著我廠已邁入現代化、自動化工廠的行列。

圖4 安裝效果圖