自動化鏈條輸送設(shè)備的設(shè)計要點與細節(jié)

隨著自動化程度的不斷提高，輸送設(shè)備在自動化倉儲物流系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

輸送設(shè)備按主要工作部件的類型可分為：鏈條輸送設(shè)備、皮帶輸送設(shè)備、氣動輸送設(shè)備、螺旋輸送設(shè)備等。

在所有的這些輸送設(shè)備中，鏈條輸送設(shè)備品種規(guī)格繁多，應(yīng)用廣泛。

1　驅(qū)動裝置

鏈條輸送設(shè)備一般運行速度不高，但傳動扭矩大、傳動功率大。因此，驅(qū)動裝置通常由電機減速機組組成。通過驅(qū)動裝置使輸送設(shè)備驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動而實現(xiàn)輸送鏈條的運行及物體的輸送。

驅(qū)動軸的支承一般采用雙列調(diào)心球軸承座(角驅(qū)動懸掛輸送機除外)。因為調(diào)心球軸承座有自動調(diào)心的作用，當兩支承有一定量的同軸度誤差時能保證輸送機正常工作，且雙列軸承保證它有足夠的承載能力。

主軸和鏈輪的聯(lián)接采用鍵聯(lián)接。驅(qū)動裝置同時還一定要設(shè)計安全保護裝置，安全保護裝置的傳統(tǒng)形式是安全銷，過載時安全銷斷裂，但它的恢復(fù)耗時費力。

目前比較先進的安全保護裝置是設(shè)置一個彈性底座并配備電器行程開關(guān)，當減速機輸出扭矩超載時，彈性底座碰到電器行程開關(guān)，電器行程開關(guān)起作用而使主電機及時失電，當故障排除后，它能自動復(fù)位。

當設(shè)備總長較長，負荷較大，采用一個驅(qū)動裝置驅(qū)動會使鏈條拉力過大時，可在設(shè)備的中間處設(shè)置一個輔助驅(qū)動裝置，將兩個驅(qū)動裝置用液力偶合器聯(lián)接。

當負荷超出主驅(qū)動裝置的容量時，輔助驅(qū)動裝置起動。當負荷在主驅(qū)動裝置的容量范圍內(nèi)時，輔驅(qū)動裝置自動停止。

由于電機特性的差異，不可能保證兩電機轉(zhuǎn)速完全相同，一定不要設(shè)計成兩個驅(qū)動裝置長期同時工作，以免兩驅(qū)動裝置的輸出轉(zhuǎn)速不同而使鏈條產(chǎn)生附加拉力(如長距離的懸掛輸送機的驅(qū)動裝置通常就采用這種結(jié)構(gòu))。

在驅(qū)動裝置設(shè)計時，必須對牽引力、扭矩和功率等進行計算，并根據(jù)計算結(jié)果正確地選取電機、減速機、變頻器、鏈條、支承軸承座、驅(qū)動軸和安全保護裝置等。

2　張緊裝置

鏈條輸送設(shè)備均采用鏈條作為承載主體，由于鏈條的允許長度誤差較大，在使用過程中因鏈條磨損也會使鏈條節(jié)距伸長。因此，鏈條輸送設(shè)備一定要設(shè)計張緊裝置。

張緊裝置的張緊行程與工作鏈條節(jié)距及輸送線長度有關(guān)，張緊量的設(shè)計原則是能滿足鏈長允差及允許鏈條摩損伸長兩節(jié)鏈長長度，以保證鏈條磨損增長后拆除兩節(jié)鏈條，輸送機能正常工作，以增長它的使用壽命。

張緊裝置的結(jié)構(gòu)有螺旋張緊結(jié)構(gòu)(如平板或鱗板輸送機)、彈簧張緊機構(gòu)及重錘張緊機構(gòu)(如懸掛輸送機)等形式。

由于鏈條輸送設(shè)備的鏈條拉力通常較大，在采用螺旋張緊結(jié)構(gòu)時，一定要注意使張緊螺桿承受壓應(yīng)力，而不承受拉應(yīng)力，以滿足其強度和剛度的要求，特別當張緊機構(gòu)的軸支承座為鑄鐵件時更應(yīng)如此。

其軸的支承一般采用帶滑動座的雙列調(diào)心球軸承，選用這種結(jié)構(gòu)的軸承座，一是它能在張緊軌道上移動，以滿足張緊的要求，同時調(diào)心軸承能保證當兩支承有一定量同軸度誤差時輸送機能正常工作。

當輸送設(shè)備采用雙鏈條或兩鏈條以上結(jié)構(gòu)時，由于各鏈條長度不可能一樣長，從動軸上的鏈輪與軸的結(jié)合一定不能采用鍵聯(lián)接，而應(yīng)使鏈輪能在軸上游動，以減少鏈條所受的附加拉力。

3　輸送線主體部分

機架通常采用型鋼焊接而成。鏈條輸送設(shè)備以鏈條作為主要工作部件，鏈條是承載主體，而鏈條是柔性結(jié)構(gòu)件，因而承載部分的鏈條一定要用支承軌道對其支承，以使鏈條作為剛性結(jié)構(gòu)承載。

當結(jié)構(gòu)上有下垂鏈條松邊時，由于鏈條自重較大，為了減小松邊張力，提高鏈條使用壽命和減小驅(qū)動裝置的動力容量，同時為避免運行過程中鏈條與機架發(fā)生干涉，松邊也一定要設(shè)計支承軌道；支承軌道常選用有一定強度的耐磨減磨材料。

由于鏈傳動有多邊形效應(yīng)，當結(jié)構(gòu)上需逐級采用鏈條傳動時(如動力滾道線)，級與級間的鏈輪齒數(shù)應(yīng)相同，使它們間的傳動比為1，以免出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。

當設(shè)備是由兩臺結(jié)構(gòu)形式大致相同的設(shè)備組合而成時，兩設(shè)備應(yīng)各自采用驅(qū)動裝置驅(qū)動，不要將兩設(shè)備用一臺驅(qū)動裝置驅(qū)動，以免因鏈條的多邊形效應(yīng)，使設(shè)備運行出現(xiàn)明顯的爬行現(xiàn)象(如橋式汽車裝配線的高低線均由各自的驅(qū)動裝置驅(qū)動)。

為了滿足不同的生產(chǎn)節(jié)拍，輸送設(shè)備的運行方式可設(shè)計成同步式和非同步式。所謂同步式是指輸送設(shè)備在一定的速度范圍內(nèi)，以某一速度按固定的節(jié)拍運行；而非同步式是指輸送設(shè)備上的工件可按工位要求，在輸送線上實現(xiàn)截停、復(fù)位。

當輸送方式為非同步式時，截停裝置及截停后的放行裝置的結(jié)構(gòu)形式多樣，可以是純機械的，也可以是氣或液與電器聯(lián)動，無論采用何種結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計要合理、可靠、能滿足產(chǎn)品裝配工藝的要求，它是輸送設(shè)備設(shè)計的難點，是核心技術(shù)。

4　鏈條規(guī)格的選取

鏈條規(guī)格的選取，對精密?子鏈而言，國家標準規(guī)定了功率曲線，設(shè)計時可查閱機械設(shè)計手冊，根據(jù)運行速度和鏈條傳遞功率按功率曲線選取鏈條規(guī)格。其它形式的鏈條規(guī)格選取現(xiàn)階段還是按經(jīng)驗比擬法。

現(xiàn)在一般的選取原則是，鏈條的破斷負荷為鏈條計算使用負荷的5~7倍，對懸掛鏈條而言，鏈條的破斷負荷為鏈條計算使用負荷的7~10倍。

5　電器控制

在電器控制方面，工作較簡單的同步式輸送機，通常采用常規(guī)電器控制，其控制內(nèi)容主要有速度調(diào)整、驅(qū)動保護、過載保護和限位保護。

非同步式輸送機一般由PLC進行過程控制，當含有系統(tǒng)編組、認址、傳輸、保護、監(jiān)控等功能使控制點多時，選用計算機控制。當某車間有多條輸送設(shè)備組成自動化生產(chǎn)線時，它的控制比非同步式輸送設(shè)備更復(fù)雜，除了輸送工件外，還有各種管理功能，通常采用計算機中央程控。

總之，鏈式輸送機的控制系統(tǒng)應(yīng)視輸送機的具體工作狀況而定。

鏈條輸送設(shè)備結(jié)構(gòu)形式繁多，每種都有各自的特殊性。控制系統(tǒng)要與裝配線功能相適應(yīng)，這是需解決的主要技術(shù)問題；減速機、電機、鏈條、軸承座等的設(shè)計選型、主從動軸的強度校核計算是在設(shè)計時的主要工作；驅(qū)動裝置、從動裝置及輸送線主體結(jié)構(gòu)是輸送設(shè)備的核心；鏈條是裝配線的關(guān)鍵部件。

來源：智能倉儲物流技術(shù)研習(xí)社

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