淺談同步裝置在平板硫化機(jī)中的應(yīng)用

摘要:機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行總是存在不同步的問(wèn)題，本文介紹了輸送帶平板硫化機(jī)活動(dòng)平臺(tái)三種不同結(jié)構(gòu)型式的同步裝置的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:同步液壓缸活動(dòng)平臺(tái)脹緊套

中圖分類(lèi)號(hào):TQ330文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)03(a)-0041-01

平板硫化機(jī)主機(jī)是輸送帶生產(chǎn)線中關(guān)鍵的設(shè)備，它由受力框架以及橫跨于框架上的液壓缸、固定平臺(tái)、活動(dòng)平臺(tái)、熱板、管路等組成。主機(jī)的工作性能直接影響輸送帶的硫化質(zhì)量，液壓缸是以液壓油作為動(dòng)力傳遞運(yùn)動(dòng)和力的，來(lái)自液壓站的高壓油液進(jìn)入主液壓缸推動(dòng)柱塞及柱塞上的活動(dòng)平臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)，將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為輸送帶的硫化的機(jī)械能，在一定的壓力、溫度和時(shí)間作用下完成對(duì)產(chǎn)品的硫化。在活動(dòng)平臺(tái)的升降過(guò)程中要求同步升降，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)卡阻現(xiàn)象。隨著輸送帶行業(yè)的不斷發(fā)展，平板硫化機(jī)的規(guī)格不斷加寬加長(zhǎng)，如寬達(dá)2.7m，長(zhǎng)達(dá)17m，活動(dòng)平臺(tái)重達(dá)100噸，如此大的活動(dòng)平臺(tái)需要多排多組液壓缸產(chǎn)生壓力來(lái)推動(dòng)運(yùn)動(dòng)。由于裝配過(guò)程中，液壓缸和柱塞的加工精度不一致，液壓缸密封圈質(zhì)量不一致，有松有緊，形成的磨擦阻力不同，磨擦阻力計(jì)入負(fù)載側(cè)負(fù)載不等。以及液壓管路進(jìn)入液壓缸的距離不同，液壓阻力不一樣，雖然在每個(gè)液壓缸的進(jìn)油口安裝了截止閥，手動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)口的大小調(diào)節(jié)液壓缸的進(jìn)油量，手動(dòng)調(diào)節(jié)不精確?；顒?dòng)平臺(tái)可能有一端上升快一端上升慢，存在活動(dòng)平臺(tái)上升發(fā)生傾斜現(xiàn)象。會(huì)造成搓帶子現(xiàn)象，影響輸送帶的硫化質(zhì)量，另一方面加速柱塞與液壓缸的磨損，縮短密封圈的壽命。因此控制活動(dòng)平臺(tái)上升的同步精度非常重要，下面對(duì)三種不同結(jié)構(gòu)型式的同步裝置逐一分析。

1 采用齒輪齒條同步裝置控制活動(dòng)平臺(tái)的升降

在平板硫化機(jī)框架四角上安裝齒條，齒輪安裝于固定在活動(dòng)平臺(tái)上以帶座軸承支撐的軸上，隨著活動(dòng)平臺(tái)的升降，齒輪在固定的齒條上嚙合滾動(dòng)保持活動(dòng)平臺(tái)的同步升降。此種型式要求活動(dòng)平臺(tái)具有良好的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。雖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，但齒輪齒條傳動(dòng)重疊系數(shù)小，傳動(dòng)不夠平穩(wěn)，同步精度低，負(fù)載較大時(shí)容易產(chǎn)生卡死現(xiàn)象，所以只適應(yīng)小型平板硫化機(jī)負(fù)載不大的情況。

2 采用由脹緊聯(lián)接套、扭力軸等到組成的同步裝置

其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

脹緊聯(lián)結(jié)套作為一種先進(jìn)的聯(lián)結(jié)件在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家如德國(guó)、美國(guó)在重型載荷下的機(jī)械聯(lián)結(jié)廣泛應(yīng)用這一新技術(shù)。此種結(jié)構(gòu)的同步裝置，最初在青島橡膠六廠從德國(guó)Siempelkamp公司引進(jìn)的輸送帶生產(chǎn)線上。它由脹緊聯(lián)接套、扭力軸、剛性聯(lián)軸器、平衡桿、擺動(dòng)支座、連扳、銷(xiāo)軸等組成，平衡桿上端與活動(dòng)平臺(tái)聯(lián)結(jié)在一起，為防止緩沖在聯(lián)結(jié)中使用了蝶形彈簧，平衡桿下端由連板和銷(xiāo)軸形成轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈，連扳的另一端由擺動(dòng)支座與銷(xiāo)軸鉸接，組成一個(gè)連桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)活動(dòng)平臺(tái)升降時(shí)，連桿機(jī)構(gòu)繞擺動(dòng)支座向上擺動(dòng)，由于脹緊聯(lián)接套內(nèi)環(huán)與軸之間外環(huán)與固定支座產(chǎn)生結(jié)合力以及相互產(chǎn)生的摩擦力帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞扭矩，經(jīng)機(jī)械強(qiáng)制作用使活動(dòng)平臺(tái)同步升降。軸的剛性越大，傳遞的扭矩越大，在超載荷時(shí)，脹緊聯(lián)接套打滑將失去聯(lián)結(jié)作用，取到過(guò)載保護(hù)作用。

該連桿機(jī)構(gòu)中，各連接件之間為面接觸，單位面積所受的壓力小，且便于潤(rùn)滑摩擦損失小，連接件之間的接觸為圓柱面，制造簡(jiǎn)單，能獲得較高的精度。在此機(jī)構(gòu)中使用脹緊聯(lián)接套具有其它機(jī)械聯(lián)結(jié)無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，與安裝脹套的軸和孔無(wú)需像過(guò)盈配合那樣要求高的精度公差，脹套安裝時(shí)無(wú)需冷卻和加熱設(shè)備，只需將螺栓按要求的力矩?cái)Q緊，且調(diào)整方便。脹套使用壽命長(zhǎng)，強(qiáng)度高，依靠摩擦傳動(dòng)，被聯(lián)結(jié)件沒(méi)有鍵槽削弱強(qiáng)度，也無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)作中不會(huì)產(chǎn)生磨損，脹套拆卸方便，具有良好的互換性。這種結(jié)構(gòu)型式的同步裝置在平板硫化機(jī)活動(dòng)平臺(tái)的升降中得到廣泛應(yīng)用。

3 采用同步缸控制活動(dòng)平臺(tái)的同步升降

它由4個(gè)同步缸、壓力表、液壓管路、電磁閥、液壓站等組成。在活動(dòng)平臺(tái)底部的四角各安裝有規(guī)格相同的雙作用雙活塞桿液壓缸。液壓缸的直徑和工作壓力的大小由負(fù)載決定。即考慮活動(dòng)平臺(tái)導(dǎo)向的阻力，主液壓缸密封的摩擦阻力和背壓阻力的大小以及自重的影響。從同步缸的原理上分析，要保持四個(gè)同步液壓缸同步的前提是液壓缸必須提供等量等壓的液壓油。由于規(guī)格相同同步缸上下各腔容積相等，且對(duì)稱(chēng)布置，在活動(dòng)平臺(tái)的升降過(guò)程中同步缸Ⅰ上腔的液壓油等量進(jìn)入同步缸Ⅳ的下腔，同步缸Ⅱ上腔的液壓油等量進(jìn)入同步缸Ⅲ的下腔，同理可知，或同步缸Ⅰ下腔的液壓油等量進(jìn)入平同步缸Ⅳ的上腔，同步缸Ⅱ下腔的液壓油等量進(jìn)入同步缸Ⅲ的上腔。在沒(méi)有泄漏的理想狀態(tài)下，四個(gè)液壓缸處于動(dòng)平衡狀態(tài)。但是同步缸的內(nèi)泄漏總是不可避免的，且泄漏情況不一樣，任何的泄漏都將影響到同步效果。所以每個(gè)同步缸都安裝了補(bǔ)油兩位兩通電磁閥，從壓力表的讀數(shù)可看出壓力差，進(jìn)行補(bǔ)油，從而保證活壓動(dòng)平臺(tái)同步升降。此結(jié)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn)可靠，根據(jù)負(fù)載大小調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力。且液系統(tǒng)具有壓力過(guò)載溢流功能，同時(shí)液壓油具有自潤(rùn)滑功能。但此同步機(jī)構(gòu)中必須保證所有補(bǔ)油閥功能、管路、接頭等連接處不得有泄漏，且所有氣體必須排除干凈，液壓油過(guò)濾精度高，工作壓力不得超過(guò)額定壓力，同步缸安裝基礎(chǔ)牢固。

4 結(jié)語(yǔ)

以上三種不同結(jié)構(gòu)型式的同步裝置滿足不同負(fù)載的硫化機(jī)的同步要求，由于液壓技術(shù)在功率質(zhì)量比，結(jié)構(gòu)組成，響應(yīng)速度，調(diào)整范圍過(guò)載保護(hù)及機(jī)電液一體化等方面具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，成為現(xiàn)代傳動(dòng)與控制的重要手段，對(duì)大型壓力機(jī)有速度、力、位置控制要求時(shí)可采用位移傳感器與比例伺服閥組成閉環(huán)系統(tǒng)更大提高活動(dòng)平臺(tái)在偏載糾偏的調(diào)平性和同步性。

參考文獻(xiàn)

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[2]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，第五版，第四卷，聞邦椿主編制，機(jī)械工業(yè)出版社，2010.