卡車駕駛室電泳U型雙擺桿研究

張緒林

（東風(fēng)柳州汽車有限公司，柳州 545005）

前處理電泳作為涂裝重要的工序之一，需要穩(wěn)定可靠的設(shè)備保障電泳質(zhì)量。由于前處理電泳工藝的特殊性，需要輸送設(shè)備穩(wěn)定可靠，避免車身泡槽，同時(shí)需滿足排氣、瀝水等各項(xiàng)工藝需求[1]。對于卡車而言，由于車身重心高、載荷集中，對前處理電泳輸送設(shè)備提出了更高的要求[2]。

本文通過分析目前行業(yè)內(nèi)卡車前處理電泳輸送設(shè)備的應(yīng)用情況和特點(diǎn)，結(jié)合U型雙擺桿的設(shè)計(jì)和實(shí)際使用情況進(jìn)行分析，為卡車前處理電泳設(shè)備的設(shè)計(jì)和選擇提供參考。

1 行業(yè)情況說明

1.1 行業(yè)現(xiàn)狀

目前，行業(yè)內(nèi)卡車前處理電泳輸送設(shè)備設(shè)備主要有自行小車、積放鏈輸送機(jī)和U型雙擺桿等方式。

1.1.1 自行小車

自行小車通過滑觸線取電，實(shí)現(xiàn)車身的出入槽和搖擺等作業(yè)工序，如圖1所示。該方式由于只能實(shí)現(xiàn)步進(jìn)式，一般節(jié)拍為12 JPH，通過雙槽同進(jìn)同出最大可以達(dá)到20 JPH，搖擺角度約為±5°。自行小車由于搖擺角度小、步進(jìn)式節(jié)拍低，在質(zhì)量方面存在氣室等質(zhì)量缺陷，且滑觸線取電在前處理電泳潮濕的環(huán)境中容易出現(xiàn)信號(hào)錯(cuò)亂或者丟失問題，穩(wěn)定性低，維護(hù)困難，一般適用于節(jié)拍和質(zhì)量要求不高的涂裝線。

圖1 自行小車

1.1.2 積放鏈輸送機(jī)

前處理電泳積放鏈輸送機(jī)分為門式吊具和C型鉤結(jié)構(gòu)，分別如圖2和圖3所示。該方式可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)式，入槽角度達(dá)到30°，節(jié)拍可以達(dá)到30～60 JPH。

圖2 門式吊具

圖3 C型鉤方式

相比于自行小車結(jié)構(gòu)，積放鏈輸送機(jī)可以適應(yīng)大節(jié)拍和較大角度入槽，但是主要存在兩個(gè)問題。一方面，采用門式吊具積放鏈輸送機(jī)，軌道在室體內(nèi)部，容易污染槽液[3]，且對駕駛室支撐要求較高，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)接，造成自動(dòng)化程度低下。另一方面，采用C型鉤方式，由于駕駛室高度和寬度均超過2.3 m，導(dǎo)致C型鉤子懸臂較長，受力差，容易造成C型鉤變形。

1.1.3 U型雙擺桿

U型雙擺桿可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)式生產(chǎn)，入槽角度達(dá)到40°。采用U型結(jié)構(gòu)受力較好，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，在卡車前處理電泳中逐步得到了應(yīng)用和推廣。

圖4 U型雙擺桿

1.2 各類前處理電泳輸送方式對比

各類前處理電泳輸送方式對比，如表1所示。

表1 各類前處理電泳輸送方式對比情況

經(jīng)過上述對比分析可知，U型雙擺桿適用于高節(jié)拍和大角度入槽，對于卡車線應(yīng)用還不夠廣泛。本文重點(diǎn)對U型雙擺桿的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行解析。

2 卡車電泳雙擺桿設(shè)計(jì)要點(diǎn)

卡車U型雙擺桿可以實(shí)現(xiàn)40°大角度入槽，有利于氣泡的排出，有效提升了電泳質(zhì)量。同時(shí)，入槽角度增加縮短了前處理電泳長度，降低了制造成本，適用于高節(jié)拍連續(xù)式生產(chǎn)。針對卡車電泳雙擺桿的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，主要分以下幾個(gè)方面進(jìn)行說明。

2.1 鎖緊裝置

U型擺桿鎖緊包括撬體和車身的鎖緊、撬體與擺桿的鎖緊。由于卡車駕駛室重心高，容易超出擺桿范圍，因此只有確保鎖緊裝置的可靠才能避免車身在槽內(nèi)傾翻。通過偏心銷鎖緊或者其他鎖緊方式及鎖緊檢測，可確保車身和撬體的鎖緊；撬體和擺桿碗口需要設(shè)計(jì)特殊結(jié)構(gòu)，確保撬體和擺桿鎖緊可靠，避免脫出[4]。

2.2 排氣和濾液

車身進(jìn)入工藝槽內(nèi)，需要核實(shí)車身進(jìn)入槽體后承受的浮力低于撬體和車身的總重力。設(shè)計(jì)撬體和擺桿的自鎖結(jié)構(gòu)，防止撬體與擺桿脫出，如圖5所示。同時(shí)，濾液時(shí)間需要根據(jù)車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免串槽。

圖5 擺桿自鎖結(jié)構(gòu)

2.3 擺桿受力分析

擺桿鏈條采用節(jié)距為250 mm的沖壓鏈，鏈條材質(zhì)不低于45Mn2，破斷拉力為450 kN，鏈條最大負(fù)荷不超過拉斷載荷的20%。通過逐點(diǎn)張力計(jì)算鏈條的破斷力和驅(qū)動(dòng)載荷。

2.4 U型擺桿

U型擺桿分為前處理擺桿和電泳擺桿。前處理擺桿材質(zhì)為SUS304，電泳擺桿采取碳鋼。擺桿一端固定，另一端浮動(dòng)，安裝在鏈條上可以橫向竄動(dòng)。擺桿需要進(jìn)行氣密封性實(shí)驗(yàn)，避免空腔滲漏液體。電泳擺桿涂覆玻璃鋼層，涂層絕緣干態(tài)用1 000 V搖表測量，絕緣電阻大于20 MΩ，并具有較好的耐酸性和耐堿性，對電泳無縮孔影響[5]。

2.5 軌道系統(tǒng)

為保證U型擺桿輸送系統(tǒng)的耐腐蝕性，降低成本，需要根據(jù)不同工況選擇合適的材質(zhì)。軌道系統(tǒng)在磷化槽內(nèi)采取SUS316，其余前處理電泳室體內(nèi)擺桿軌道為不銹鋼材料SUS304，下部返回軌道材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)碳鋼。

2.6 運(yùn)行和維護(hù)

擺桿線運(yùn)行穩(wěn)定性的重要保障是確保兩條鏈條的同步，即避免兩條鏈條的磨損不一致，造成鏈條伸長不一致引起車身傾斜。因此，擺桿的運(yùn)行維護(hù)重心是對鏈條的潤滑，通過設(shè)置自動(dòng)潤滑裝置對鏈節(jié)和走輪轉(zhuǎn)軸進(jìn)行潤滑。同時(shí)，設(shè)置鏈條過載、伸長等檢測措施，避免非正常拉伸和損壞可以有效保證擺桿的使用壽命。

3 結(jié)語

U型擺桿輸送機(jī)的U型擺桿承載受力好，避免變形、鏈條布置在槽體兩側(cè)避免油污對槽液的污染，同時(shí)返回軌道布置在槽體底部可以有效利用空間。U型擺桿輸送機(jī)具有入槽角度大、運(yùn)行平穩(wěn)以及適用于大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，在卡車涂裝線方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于卡車重心和尺寸的特殊性，在卡車U型擺桿設(shè)計(jì)和使用過程中，通過對上述要點(diǎn)的設(shè)計(jì)校核和規(guī)避，可以有效保障投產(chǎn)后的平穩(wěn)運(yùn)行。