徐愛蓮

【摘?要】L臂雙回轉變位機是把工件或產(chǎn)品以球面呈現(xiàn)的一種半自動化或自動化機械設備，它有水平方向和垂直方向兩個旋轉。隨著建筑機械、工程機械等領域的量產(chǎn)化、自動化，為方便操作，減少勞動強度，統(tǒng)一產(chǎn)品、標準一致，使生產(chǎn)科技化，于是產(chǎn)生了一個新的機械領域—變位機械;L臂雙回轉變位機則是變位機領域的綜合體，佼佼者。變位機的廣泛應用，推動了建筑機械、工程機械等行業(yè)的蓬勃發(fā)展，自身也在不斷改進和發(fā)展，其適應性、應用性是重點。

【關鍵詞】L臂雙回轉;變位機;設計要點;質量控制

引言

變位機根據(jù)不同要求和不同產(chǎn)品進行設計制造，總體來說：首先要了解產(chǎn)品，根據(jù)產(chǎn)品工藝要求，產(chǎn)品形狀確定變位機形式，一旦確定使用L臂雙回轉變位機，就要計算產(chǎn)品重心，L臂大小，電機功率，旋轉速率等設計參數(shù)，從而制定設計方案、細化分解圖紙進行生產(chǎn)加工，成品交付使用。

1、L臂雙回轉變位機基本結構形式

L臂雙回轉變位機主要包括5大系統(tǒng)：L臂、動力箱、平臺、大回轉系統(tǒng)、小回轉系統(tǒng)。

L臂變位機基本結構形式見下圖1：

2、設計工程中需注意的要點

作為較精密設備在設計工程中有許多需要注意的地方，主要有以下幾點：

（1）裝夾方式及位置

工件或產(chǎn)品在變位機上的裝夾方式，直接影響工件或產(chǎn)品加工率，根據(jù)工件或產(chǎn)品的幾何形狀，允許裝夾的部位，需要加工的位置，以及放置的穩(wěn)定性、吊裝的部位，來確定裝夾方式，一般選取工件或產(chǎn)品的工作位置;

（2）裝夾位置

裝夾在工件或產(chǎn)品的什么位置，一般根據(jù)以下幾點確定：

①盡量避開加工位置;

②比較牢固或穩(wěn)定的位置;

③明顯，方便操作的位置。

（3）中心

確定了裝夾方式，那么裝夾在L臂上的什么位置，如何裝夾，那就是選取中心。在L臂上放置（裝夾）位置主要側重于中心，中心決定了產(chǎn)品在L臂上的位置，也就是水平旋轉中心，從而確定L臂大小;中心既可以是產(chǎn)品或工件按裝夾方式放置時的幾何中心，也可以是裝夾位置中心;這時的中心盡量與裝夾放置時的重心重合，因為重心和中心的重合度決定L臂上旋轉功率的大小。

（4）重心

確定了L臂大小后，結合產(chǎn)品的重心，三維建模來計算產(chǎn)品和L臂組合體的重心（如L臂上旋轉所需減速機電機較大，則需要考慮增加減速機電機后的重心），由重心決定垂直方向的旋轉中心，也就是旋轉中心在L臂上的位置，重心和旋轉中心的重合度決定L臂旋轉功率的大小。

（5）傳動方式

各個位置的傳動方式是有所在位置決定的，一般來說，主傳動采用鏈輪鏈條傳動，動力箱與L臂之間采用回轉支承，次傳動盡量使用齒輪傳動，L臂與工作臺之間為回轉支承。

（6）垂直方向的旋轉高度

垂直方向的旋轉高度，一般由產(chǎn)品或工件的幾何尺寸決定，但有時工件或產(chǎn)品不規(guī)則，可以選擇合適高度，然后限制旋轉角度或把L臂設計為可升降即可。

（7）方便操作

設備達到國家勞動、安全、衛(wèi)生部門的要求，符合人體工程學;

3、L臂雙回轉變位機質量控制措施

為了確保變位機的使用安全及生產(chǎn)質量，從設計、加工，到裝配、安裝、電氣元件匹配，需要對L臂雙回轉變位機進行全過程質量控制。

（1）設計選材

①用于本設備的鋼材/型材選用合格的材料，其力學性能必須符合機械設計手冊及國家對相關材料力學性能參數(shù)之規(guī)定;

②所用標準件均選用國內外知名品牌;

③傳動，嚙合件以及緊固件采用45#鋼及錳鋼，其表面淬火處理，保證表面硬度和耐磨性;

（2）加工制作

①由具有資質經(jīng)驗的人員進行施工操作;

②所有接觸面均為加工面;

③液壓，氣動，電氣元件，符合國家標準，安全可靠，壽命長，響應迅速，能夠保證設備在額定負荷下連續(xù)工作，無漏氣、漏油、漏電等現(xiàn)象，持續(xù)穩(wěn)定工作;

④非加工面拋丸處理，防銹等級達Sa2.5級。

⑤L臂雙回轉變位機，傳動較為精密，應對所有焊接后的結構件進行消除應力處理，如沒有消除焊接應力，使用一段時間后，焊接結構件容易變形，造成傳動部件之間相對位移，出現(xiàn)卡阻或間隙過大有噪音?，F(xiàn)代變位機制造周期短，一般不用時效去除應力，采用振動法或退火法。

（3）裝配和測量

設備質量的保證，裝配工藝和測量必不可少，一個有經(jīng)驗的裝配師，一組精密高效的檢測工具是保障，裝配完畢空載試運行不能出現(xiàn)卡阻、異響、噪音;動作到位;帶件試運行除不能出現(xiàn)上述異常外，設備也不能出現(xiàn)抖動、顫動，電機無異響、發(fā)熱、冒煙等。

（4）安裝接地

變位機一般用于工件和產(chǎn)品的組對、焊接，對傳動部件和電機必須進行焊接接地保護。采用導電性能好的銅作為接地材料，安裝在工作臺與L臂之間，用銅線與底座連接，防止傳動件黏連和電機擊穿。必要時在L臂和動力箱連接處也安裝一套;可靠的電焊機接地回路，可以有效防止電氣元件，軸承等部件損傷，導電裝置安裝隱蔽且安全。

（5）外觀處理

設備的外觀也是產(chǎn)品質量的一部分，表面處理也要做到盡善盡美，所有結構件進行除油、防銹、防腐處理，工件表面無油、銹，防銹等級達Sa2.5級后油漆，各個部件上應有標識或涂裝不同顏色，方便區(qū)分。

（6）電氣元件選用

如果以上是人體是衣服，那么電氣就是腦袋，是靈魂。電氣零件的選取、匹配就是腦袋的開發(fā)。一定要選用國內外知名品牌，合理布線，做到美觀適用。電控箱和手控盒上各種按鈕布置位置便于操作者操作，有啟動、停止、正傳、反轉，點動正傳、點動反轉、急停按鈕及指示燈。具有斷電自鎖保護功能，一旦突發(fā)斷電情況，不會發(fā)生危險，控制盒輕巧耐用，可以懸掛在翻轉機上，符合國家標準，安全可靠，壽命長。對于外露的部件有外殼防護，防止焊渣飛濺。

結束語

總而言之，在L臂變位機設計中，注重要點的計算標準，盡可能優(yōu)化至最佳，在保證使用安全的情況下，成本最低;把質量從源頭（設計）開始控制，嚴格按照國家有關標準規(guī)范技術要求設計制造。

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（作者單位：中鐵十五局集團電氣化工程有限公司）