隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展,各種機械設備替代了越來越多的人力,其安全性能也相應地增加了,創(chuàng)造了更多的價值。但是我們不難發(fā)現(xiàn)各種機械設備工作的同時,輔助設備的作用也是影響巨大的,主設備與輔助設備之間的關系是相互協(xié)調(diào)、相互合作、缺一不可的。所謂輔助設備,即對機械主設備功能的補充,為主設備服務,與機械主設備是相互依存的,沒有輔助設備的使用幫助,相應機械主設備的工作效率就會大大地降低,就得投入更多的人力、物力、財力。輔助設備的設計制造必須與相應的機械主設備的設計制造相互配套。在大多數(shù)情況之下是一一對應的。它的設計無須多么復雜,只要能完成相應的輔助功能即可。
二、輔助設備應用現(xiàn)狀
鞍山某機械制造廠,中型零件(如直徑在500~800mm的齒輪)進行淬火時,淬火輔助設備基本閑置,工人師傅往往是五六個人在淬火設備周圍忙的不可開交。一臺吊車,粗大的鋼繩垂吊著中型零件,在淬火設備前加熱。三位工人師傅,把零件左右旋轉,另外的師傅拖著水管在冷卻,可見其安全性非常的差,而且工作精度低,還投入了大量的人力、物力。大型零件進行淬火時,淬火輔助設備的利用,占據(jù)很大的空間,移動困難,操作受限,廢水噴濺橫流。所以改造淬火輔助設備的研究勢在必行。
(一)改造前工作原理示意圖(圖1)
(二)生產(chǎn)中存在的問題
在熱處理車間,我們不難看到,中、大型零件淬火過程中存在的一些弊端。如:老設備占用空間比較大,體積比較笨重,并且可移動性比較差,投入人力資源十分大,在齒輪淬火過程中,定位精度不高,在淬火過程中容易出現(xiàn)以下故障:整體結構受力不均衡,將會引起淬火設備局部承載能力過大,即“失穩(wěn)”;淬火輔助設備本身沒有升降能力,導致人員工作困難度加大;老設備下部是由鋼軌固定,限制了活動空間,并且存在偏心現(xiàn)象,滑輪和滑軌之間產(chǎn)生打滑;在齒輪冷卻過程中水資源沒有得到有效回收;定位精度低。
(三)改造原則
總體規(guī)劃,分布實施,具有創(chuàng)新,改造后使工藝和設備均達到較高水平,符合國家產(chǎn)業(yè)政策。
三、改造內(nèi)容及特點
輔助設備的改造,從以下幾個方面的內(nèi)容研究:移動裝置改造,制動裝置改造,增加升降裝置,自鎖裝置設計,雙重定位裝置。
(一)改造后工作原理示意圖(圖2)
(二)改造內(nèi)容
通過對老設備問題的分析提出改造措施:
1.設計一種大、中型零件熱處理淬火時的輔助設備,能實現(xiàn)旋轉、縱向升降和橫向移動和定位的淬火輔助設備。
2.為了克服現(xiàn)有的淬火輔助設備沒有升降功能和不能在水平面內(nèi)的任意方向移動的不足,該淬火輔助設備,不僅能夠進行旋轉定位,還能夠方便地實現(xiàn)升降,在水平面內(nèi)任意移動和制動。
3.在絕緣內(nèi)殼中,設置液壓回路和杠桿裝置。當人手壓動杠桿時,機械能通過液壓系統(tǒng)轉變?yōu)閴毫δ?,壓力能又通過液壓系統(tǒng)轉變?yōu)闄C械能,驅動負載,實現(xiàn)執(zhí)行機構的升降和制動運動。
4.設置定位裝置,淬火件放在卡盤上,根據(jù)零件尺寸,調(diào)節(jié)拉伸桿和定位裝置,實現(xiàn)定位功能。通過旋轉推力軸承,使夾具裝置旋轉。支撐座下端,安裝萬向輪裝置,達到水平面內(nèi)的移動和制動。
5.針對水資源浪費問題,從新設計設備外觀,形成一個V形槽,選擇不銹鋼材料,通過實踐證明回收水資源95%以上。
(三)改造后特點及創(chuàng)新性
改造后的淬火輔助設備具有較強的應用性和創(chuàng)新性:
1.引入液壓傳動設計,提高了穩(wěn)定性,結構緊湊。
2.與以往設計相比,具有優(yōu)越性,可以在夾具夾緊零件淬火過程中,按照需求旋轉的同時,還可以根據(jù)需求進行升降和移動,方便淬火工作。
3.添加了水回收系統(tǒng),環(huán)保。
4.降低工人的勞動強度。
5.改造周期短,投資少,見效快。
四、投資估算及應用前景
(一)投資估算
改造中、大型淬火輔助設備,采用鑄鐵、不銹鋼為主要加工材料,其加工無特殊要求。液壓系統(tǒng)標準化,無特殊元件??偼顿Y為4~5萬元,成本低,見效快,周期短。
(二)應用前景
改造淬火輔助設備,投資少,工作范圍廣,工作效率高,占地面積減少了,增加了提升功能。對于現(xiàn)在的鞍山某機械制造廠來說,只要取消原有淬火輔助設備的兩個方向的滑道及機體,安裝具有行走裝置、制動裝置、升降裝置的該設備,便可以投入使用。
目前,由于淬火工作的需求,國內(nèi)許多中、小型機械加工廠和熱處理車間的興建和計劃籌建,包括現(xiàn)有淬火輔助設備的更新?lián)Q代,其應用前景廣闊。
五、結語
經(jīng)過了我們深入市場的調(diào)查及實踐證明,通過對舊設備的技術改造,新型的淬火輔助設備應用在熱處理車間,會取得非常好的效果。與老的淬火設備相比較具有多方面優(yōu)點。系統(tǒng)運動靈活,穩(wěn)定性能強,可以實現(xiàn)水平和豎直方向的任意移動和定位,將會解放大量的人力資源,創(chuàng)造更多的經(jīng)濟價值。此設備無論是從生產(chǎn)效果還是從工藝角度都達到了國內(nèi)較先進的水平。齒輪淬火輔助設備的改造無疑將成為國產(chǎn)化,使用范圍廣泛,可以說是輔助設備的典范。