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1.感應(yīng)爐溜槽烘烤機(jī)構(gòu)

圖1所示為一感應(yīng)爐溜槽烘烤機(jī)構(gòu)，溜槽放置平臺(tái)和支撐架均為固定，油缸工作使翻蓋繞支撐架轉(zhuǎn)動(dòng)。溜槽加熱的前期工序?yàn)椋河透谆钊麠U收縮，翻蓋作順時(shí)針翻轉(zhuǎn)90°，將溜槽放置于平臺(tái)上，再將襯套放于溜槽上（因溜槽不能近距離被高溫火焰烘烤，利用襯套使溜槽與燒嘴處噴出的火焰有一段安全距離，又不浪費(fèi)能源），然后油缸活塞桿外伸，翻蓋作逆時(shí)針翻轉(zhuǎn)90°，進(jìn)入加熱烘烤階段。烘烤好的溜槽取用工序?yàn)椋悍w順時(shí)針翻轉(zhuǎn)90°，取出襯套，再取出溜槽。將溜槽安置好后，進(jìn)行下一個(gè)溜槽的烘烤。該機(jī)構(gòu)存在如下問題：①整個(gè)加熱過程工序較多，且襯套和溜槽的移動(dòng)均需用行車配合操作人員吊取，加大了工作量；②在取用烘烤好的溜槽與放置新溜槽時(shí)，襯套置于地面上，熱量散失較快，浪費(fèi)了熱能。③襯套和溜槽的位置離翻蓋和支撐架極近，行車工操作的空間小，操作難度相對(duì)較大。

2.改造分析與措施

針對(duì)上述溜槽烘烤機(jī)構(gòu)存在的問題，如圖2所示，將翻蓋與支撐架固定在一起，去掉圖1中的油缸（將其作為溜槽放置平臺(tái)平移的驅(qū)動(dòng)元件，未在圖2中示出），將襯套與翻蓋固定成一個(gè)整體，溜槽放置平臺(tái)改為平移小車形式。當(dāng)溜槽與襯套的距離越接近零時(shí)加熱時(shí)的熱量損失最少，但這種情況下較難保證溜槽順利被小車運(yùn)到襯套正下方，因此先讓溜槽和襯套在垂直方向存在一定的距離（初設(shè)80mm），待小車到達(dá)襯套正下方時(shí)再升高到需要的位置，進(jìn)行加熱烘烤。該溜槽烘烤機(jī)構(gòu)改造的重點(diǎn)為溜槽放置平臺(tái)的升降（平臺(tái)平移利用圖1中的油缸實(shí)現(xiàn)，不做詳細(xì)闡述）。

（1）根據(jù)溜槽的尺寸確定放置平臺(tái)的尺寸。因?yàn)樵锊鄯胖闷脚_(tái)為固定，所以放置平臺(tái)的平面尺寸與溜槽的底面尺寸一致，為寬500mm、長1800mm。而改造后的溜槽放置平臺(tái)為小車，需作平移運(yùn)動(dòng)，平臺(tái)平面尺寸要大于溜槽底面，移動(dòng)時(shí)才能保證穩(wěn)定，所以取平臺(tái)平面尺寸為寬600mm、長2000mm。

（2）平臺(tái)升降方式有機(jī)械式和液壓式，對(duì)比分析如下：①如圖3所示的機(jī)械式升降，在平臺(tái)的四個(gè)角分別安裝一套絲杠螺紋組合的升降機(jī)構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)絲杠，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的升降。用該方式升降時(shí)需四個(gè)人同時(shí)旋轉(zhuǎn)絲杠方可使平臺(tái)平行于小車平面升降，否則溜槽將傾斜。使用麻煩，效果不佳。②如圖4所示的液壓式升降，一般采用由連桿組成的兩組“剪刀叉”構(gòu)成升降機(jī)構(gòu)（平面圖只示出一組“剪刀叉”），連桿較長容易變形；另外，當(dāng)油缸上升時(shí)，滾輪向右移動(dòng)，平臺(tái)左側(cè)懸空，整體不具有對(duì)稱性，受力不均，影響使用效果。為此將兩組“剪刀叉”分成四組（圖5）均布在油缸兩側(cè)，由連桿2通過軸與油缸連接組成一套升降機(jī)構(gòu)。擋塊擋住滾輪，防止平臺(tái)因自重向下運(yùn)動(dòng)而撞擊油缸。連桿1、連桿2、軸及油缸均用鉸鏈連接，可轉(zhuǎn)動(dòng)。工作時(shí)油缸升降帶動(dòng)連桿2上下移動(dòng)，繼而帶動(dòng)軸在垂直方向和水平方向產(chǎn)生位移，“剪刀叉”的角度發(fā)生同樣變化，滾輪均作水平直線運(yùn)動(dòng)，平臺(tái)實(shí)現(xiàn)升降動(dòng)作，圖5中虛線圖形為平臺(tái)上升后的狀況。該液壓式升降機(jī)構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn)：①兩組改四組的“剪刀叉”連桿長度大大縮短，不易變形；②鉸鏈靠近平臺(tái)中部，且由鉸鏈和滾輪產(chǎn)生的支撐點(diǎn)多，使平臺(tái)受力變形?。虎壑恍枋褂靡粋€(gè)油缸，可以很好地保證升降機(jī)構(gòu)動(dòng)作的同步性，平臺(tái)升降時(shí)不會(huì)出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，溜槽可平穩(wěn)升降；④連桿機(jī)構(gòu)以油缸為界呈對(duì)稱分布，保證平臺(tái)均勻的承受溜槽的重力；⑤結(jié)構(gòu)簡單，零件便于加工，安裝方便。

通過上述分析比較，決定改造采用液壓式升降形式。升降油缸利用了車間其他改造項(xiàng)目中拆下的舊油缸，型號(hào)HSG.F-80/40-1111-180，經(jīng)分析其性能滿足改造要求。根據(jù)油缸和平臺(tái)的尺寸以及盡可能減少平臺(tái)變形，取油缸兩側(cè)鉸鏈的中心距為440mm。原機(jī)構(gòu)中襯套高400mm，溜槽高400mm，翻蓋距地面為1700mm（可在安裝時(shí)調(diào)整翻蓋位置來滿足其他的高度要求），取平臺(tái)與小車的初始距離為400mm，小車車輪直徑根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算取120mm。在滿足強(qiáng)度要求下所有連桿截面尺寸為80mm×20mm,鉸鏈孔中心距小車平面高80mm,為使平臺(tái)升降平穩(wěn)，所有連桿1均一樣長，故滾輪半徑取80mm（以上參數(shù)均可根據(jù)實(shí)際要求自由取定）。根據(jù)上述參數(shù)計(jì)算，連桿1兩端之孔的中心距為646.22mm，取646mm，通過作圖得出連桿2兩端之孔的中心距為529.91mm，取為530mm。連桿2一端與軸連接好，調(diào)節(jié)油缸活塞桿露出部分高度可與連桿2另一端連接，故連桿2長度合理。經(jīng)強(qiáng)度計(jì)算，并圓整后取軸和鉸鏈銷直徑為40mm。對(duì)該液壓式升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行了三維仿真建模，結(jié)果表明連桿機(jī)構(gòu)均同步動(dòng)作，平臺(tái)平穩(wěn)升降，方案可行。

液壓式升降機(jī)構(gòu)安裝好后重新調(diào)整擋塊的位置，使初始狀態(tài)時(shí)平臺(tái)上表面距溜槽底面為80mm，并在擋塊處設(shè)置油缸下降限位。驅(qū)動(dòng)油缸上升使平臺(tái)上表面距溜槽底面達(dá)到合適位置時(shí)，油缸停止動(dòng)作，在此時(shí)滾輪靠鉸鏈方向的位置安裝油缸上升限位。

3.使用效果

減少了爐前操作人員及行車工的工作量；行車工操作空間大，提高了工作效率；襯套固定于溫度較高的翻蓋上，減少了熱量損失節(jié)約了能源；四組“剪刀叉”連桿機(jī)構(gòu)較好地解決窄而長的平臺(tái)升降問題，較好地保證了多缸驅(qū)動(dòng)的同步性；就地取材，改造費(fèi)用低。使用表明6t感應(yīng)爐溜槽烘烤機(jī)構(gòu)改造效果良好。W 11.12-26