推土機裝配車間工藝設計方案

桑清宇，張孝平

（機械工業第一設計研究院，合肥230601）

推土機裝配車間工藝設計方案

桑清宇，張孝平

（機械工業第一設計研究院，合肥230601）

根據企業的發展戰略，某公司擬新建年產3 000臺履帶式推土機的裝配車間。論文介紹了履帶式推土機裝配工藝及平面布置方案，并對主要裝配生產線進行了簡單描述。

履帶式推土機;裝配工藝;裝配生產線

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.031

1 引言

推土機是土方工程機械的一種主要機械，是土石方工程施工使用的主要產品之一。推土機結構復雜，一臺推土機由數千個零部件裝配而成，相對于其他工程機械而言，推土機制造技術難度較大。我國推土機自20世紀70年代從日本小松制作所引進技術以來，后來又陸續引進了美國卡特彼勒公司和德國利勃海爾靜液壓推土機技術，經過生產過程中多年的改進創新，生產技術得到了很大的發展。

推土機按行走方式可分為履帶式和輪胎式兩種，履帶式推土機主要由發動機、傳動系統、工作裝置、電氣部分、駕駛室和機罩等組成。本文主要介紹履帶式推土機裝配車間的工藝設計方案與裝配生產線。

2 裝配車間概況

2.1 生產任務

推土機裝配車間主要承擔履帶式推土機的部件裝配和整機總裝任務，此外還承擔部分零部件清洗、整機檢測等任務。

2.2 生產綱領

推土機裝配車間擬定主要產品生產綱領為：年產各類推土機3000臺。屬于中批量生產。

2.3 工作制度與年時基數

推土機裝配車間采用單班制組織生產，實行每周5d工作制，每班8h，全年工作時間為251d。

3 設計原則及設計依據

3.1 設計原則

1）在工藝設備布局上，充分考慮中批量推土機產品的生產特點，按照工藝路線順，物流路線短的原則進行設備布置，盡量減少物料運輸的交叉，尤其是減少大型部件的越跨運輸，減少能源消耗。

2）在設備選型上，本著先進、可靠、經濟、實用的原則，考慮產品特點和生產工藝特點，關鍵技術裝備達到國內領先水平和國際先進水平，同等條件下優先采用節能以及有利于環保治理的工藝與裝備。

3）提升裝配車間工藝環境和自然環境，采用高效輸送設備和裝配工藝設備，以提高裝配工作效率，降低工人勞動強度，提升產品質量。積極改善裝配車間自然環境，多方位考慮照明、通風使其滿足裝配工藝要求，并考慮設置冷暖空調。

3.2 設計依據

1）推土機整機及主要零部件基本參數：

整機產品：型號1，外形尺寸(mm)6740×3570×3395，質量24 520kg；

型號2，外形尺寸(mm)6250×3410×3210，質量18 900kg。

車架：型號1，外形尺寸 (mm)3740×1380×1050，質量1760kg；

型號2，外形尺寸(mm)3620×1040×900，質量1250kg。

機罩：型號1，外形尺寸 (mm)1090×1300×1430，質量480kg；

型號2，外形尺寸(mm)1080×980×1230，質量310kg。

鏟刀：型號1，外形尺寸 (mm)3570×695×1350，質量1150kg；

型號2，外形尺寸(mm)3570×695×1350，質量1270kg。

2）推土機總裝裝配工藝流程

清洗→壓裝半軸（預裝）→上線→裝變速箱→裝法蘭盤、外殼體→液壓管路(粗濾器）→轉向離合器、制動器→轉向閥及管路→鏈輪及其與終傳動部件→發動機、萬向節、燃油箱油管→前機罩總成→連接液壓管路→地板翼板總成、操縱連接→上罩、側護罩、排氣管→燃油箱、護罩、底護板→臺車總成→履帶→底護板及小件的裝配→牽引架→駕駛室、駕駛棚→整備→涂裝→入庫。

3）發動機部裝工藝流程

發動機→裝變矩器→裝飛輪殼→裝進排氣裝置→裝電氣部分。

4）左右臺車部裝工藝流程

左右臺車→裝四輪→裝漲緊裝置→裝護罩→裝傾斜管路。

4 裝配車間工藝設計

4.1 車間土建參數

根據生產綱領、工藝特點以及廠區實際情況，新建裝配車間共3跨，由北向南分別為18m，24m，18m，總長168m，總寬60m，總面積約10 080m2。車間內最大行車為20t，軌高9m。

4.2 車間工藝布置

裝配車間圍繞總裝線組織生產。裝配車間最北側18m跨為總裝配跨，設置1條總裝配線，中間24m跨為部裝跨，根據需要設置多條部裝線。最南側18m跨為部件組裝區及外協配套件庫。總體工藝布局如圖1所示。

圖1 裝配車間總體工藝布局

4.3 主要裝配工藝說明

1）根據擬定的生產綱領，推土機整機總成裝配設置1條生產線。總裝配線采用鏈條＋臺車的裝配形式，臺車采用地下返回的形式，根據產品品種，用鏈條來調整支撐之間的距離，節約廠房的使用面積。部裝根據需要由多條部裝線來完成，部裝線主要采用板鏈+支撐的形式。工位間距定為7m，保證輸送線上有足夠的間距放置隨行的存放標準件的工位小車。

2）根據裝配工藝特點，將部裝線垂直于總裝線布置，部裝后可過跨直送工位，減少中間運輸環節。

3）根據裝配工藝分析，生產作業中大部分零部件裝配需使用起重設備吊裝，行車使用較為頻繁，各操作工位等用行車的現象時有發生，極大地影響了生產效率。本次設計采取在推土機裝配車間局部區域設置雙層行車，解決同跨廠房內因行車使用頻繁、布置過密出現互相干擾現象，提升生產效率。

4）為了保證推土機整機產品的裝配質量，要求裝配上線前的零部件有較高的清潔度，清洗工序屬于裝配關鍵工序之一。為保證清洗質量，在裝配車間總裝線上線端一側設置2臺清洗機，對主機架、外殼體、終傳動零部件、中央傳動零部件等進入裝配前進行清洗。

5）整機產品下線前需進行油液加注，根據不同油液的加注量的需要，液壓油、柴油、齒輪油以及防凍液在加油工位由加油機進行定量加注。

6）產品在最后一個工位扣裝履帶，該工序為裝配關鍵工序。履帶通過叉車輸送至工位，用行車展開并鋪在液壓升降臺上，液壓升降臺頂起履帶進行扣裝，履帶扣裝后，推土機沿斜坡自動下線。下線后留出20m的距離，以滿足履帶漲緊、壓銷的操作空間和機動空間，并在整機下線后出車間的這段區域鋪設鋼板地面，以保護地面不被損壞。

7）裝配作業過程中所需外協配套件種類及數量較多，為保證配送便捷、及時，將外協配套件庫緊鄰裝配區域設置，另外在裝配車間南側設置8m寬挑棚，用來存放大型零部件、配套件。

5 裝配生產線設計方案

5.1 裝配線技術參數

根據擬定的生產綱領，裝配車間的生產節拍為：251d× 8h×60min÷3000臺=40.16min/臺，考慮到生產效率和月產量不均衡的影響，裝配線按照36min/臺的節拍計算參數。經計算確定裝配生產線的主要技術參數見表1。

表1 裝配線主要技術參數

圖2 總裝線結構示意圖

5.2 裝配線結構形式

根據產品特點，推土機總裝線采用地拖鏈條+軌道臺車的形式，主要由驅動裝置、漲緊裝置、輸送裝置（包括支架、鏈條、軌道、前后小車）、各蓋板護板、控制系統以及升降平臺等幾部分組成。每個裝配工位有2個臺車，整機在總裝線漲緊的一端上線后，驅動裝置鏈輪帶動鏈條轉動，將臺車的插銷插入鏈條孔，臺車隨鏈條移動，完成17個裝配工位的工作后，整機走到裝配線端頭的升降臺位置，升降臺升起，升降臺上的履帶通過臺車總成將推土機托起，使推土機與前后臺車分開，臺車進入地下軌道返回初始位置。軌道、鏈條與地面處于同一水平。

當生產不同型號的產品時，可通過調節支撐臺車高度和前后小車的距離來達到滿足不同的裝配要求。總裝線結構形式如圖2所示。

總裝線的運行形式根據企業情況擬定為間歇式手動運行，每操作一次，線體啟動一次，工件到位后人工停止。線體下線端設控制柜，手動控制；線體中部設急停按鈕站9處，每個急停按鈕站相距約兩個工位，急停按鈕站設有啟動開關，且只能是在哪個工位停止，就在哪個工位啟動。整機下線位置具有光電保護裝置，主機到達時報警提示。根據企業的實際情況和生產要求，總裝線也可調整為連續運行，其他設置不變。

其它部裝線相對承重量較小，線體較短，根據不同零部件特點，分別采用單板鏈或單板鏈+支撐的結構形式。

6 結語

裝配車間是整個工廠生產過程中物流匯集的重要單元，現代工廠大都圍繞裝配組織生產。履帶式推土機產品整機及部件外形尺寸較大，工件的吊裝、運輸是設計難題所在，本次設計借鑒同類工廠及其他工程機械的生產經驗，對產品工序作業內容及工序間的銜接關系進行深入分析，研究了重、大部件及受生產節拍限制的物流輸送，制定了行之有效的物流輸送體系，采用了自動化程度相對較高的多種形式機械化輸送系統，實現了工藝裝備水平的提升，降低工人勞動強度，保證了產品質量，提高了產品的市場競爭力。

【1】張志秋.大中型液壓挖掘機裝配車間工藝平面設計[J].工程建設與設計,2010(6)：56-60.

【2】王玉寬，等.年產6000臺推土機裝配工藝方案與設備[J].工程建設與設計,2009(11)：49-52.

【3】胡宗武,徐履冰,石來德.非標準機械設備設計手冊[K]北京：機械工業出版社,2009.

TheTechnical Design for the Crawler Bulldozer AssemblyWorkshop

SANGQing-yu,ZHANGXiao-ping
(FirstDesign&ResearchInstitute,MI China,Hefei230601,China)

Accordingtothedevelopmentstrategyofenterprise,acompanyplanstobuildanassemblyworkshopwhichannualoutputof 3 000 units of crawler bulldozer, this paper introduces the assembly process of crawler bulldozer and layout program, and gives simple descriptionforthemainassembleline.

crawlerbulldozer;assemblytechnique;assembly-productionline

TH181

A

1007-9467（2016）09-0114-04

2016-05-11

桑清宇（1983～），男，河南林州人，工程師，從事機械工廠工藝設計與研究，（電子信箱）sangqingyu@126.com。