横移车组行走轨迹稳定性改进设计

梁玉鑫++张世英++陈强++邹旭++蒋炎

摘 要：横移车是装配式建筑预制构件生产线中的主要设备，其性能的好坏对生产线有重要影响。我公司开发了预制构件生产线成套设备，并在调试安装阶段根据实际情况，对横移车组行走轨迹稳定性进行了改进设计。

关键词：装配式建筑 ；预制构件；横移车组；行走轨迹；稳定性

中图分类号：U461 文献标识码：A

装配式建筑是一种高效、节能、环保的现代建筑工艺，符合我国供给侧结构性改革和新型城镇化发展的要求。为响应国家产业升级号召，进入装配建筑预制件生产设备这个新兴市场，我公司于2014年成功开发设计了预制构件生产线成套设备，之后陆续与国内三家公司签订设备订购合同。根据调试安装以及生产阶段的经验与问题，我公司对若干设备进行了一些更新和完善。本文对成套设备中的一种主要设备——横移车组——进行的改进设计作介绍。

1.设备简介

如图1所示，横移车组主要由感应座、横移车、拖链和轨道组成。

图2为单台横移车示意图。

如图1、图2所示，横移车组是由一对横移车同步沿轨道行走，进入位于初始工位的托盘下方后，每台横移车的两端的两个液压缸升起，4个液压缸在托盘底部顶起托盘，使其离开初始工位的若干个支撑轮。两台横移车负载托盘同步行走至目标托盘工位，接近开关检测到感应座，车组减速然后停止，4个液压缸降落，将托盘放下，落在目标工位的若干个支撑轮上，完成一个工作周期。

2.设备改进设计

2.1设备出现的问题

通过现场安装以及运转情况看出，在横移车组负载托盘到目标工位时出现过托盘的两个槽钢支座不能正常落入目标工位的支撑轮上的情况。现场观察发现是因为托盘在行走过程中发生轻微转动，托盘中心线与工位中心线产生一个很小的角度偏差。能够造成这种转动的因素有轨道平行度、车轮形状公差、减速电机转数差、传动系统误差、车轮与轨道间隙等。经过初步判断，是车轮与轨道间隙造成的车组行走轨迹不稳定，从而带动托盘转动。

2.2设备问题分析与改进

针对以上所出现的情况，设计员经过观察现场实际转动量与建立的托盘转动模型对照，分析如下：

车组每台车有前、中、后3个车轮。前轮和后轮为槽轮，在车身外侧，共用一根轨道。中轮为光轮，在车身内侧，单独用一根轨道。一个车组合计4根轨道。槽轮与轨道的间隙，是车组行走不稳定的原因，而光轮对行走轨迹无影响，所以只分析每车的前后槽轮及其所在轨道。车组负载托盘行走，当车组行走轨迹变化、发生转动时，由于托盘与车组不发生相对运动，所以托盘转角与车组转角相等。

如图3所示，托盘与车组整体转动，不妨设转动圆心O为2车前轮轮槽与轨道接触点，当对角线处的1车后轮槽从p点移动至q点与轨道接触时，转动达到极限位置，此时托盘的转动角度最大，托盘支座与支撑轮偏差最大。容易得出：轮槽与轨道间隙越大，则车组与托盘转动角度越大。建立公式如下：

式中：

Y-托盘支座与支撑轮偏差；

X-轮槽与轨道间隙；

L-车轮轮距；

W-輪缘与轨道接触点间距；

A-轨道宽度；

B-支撑轮最大间距；

S-轨道间距；

Y，X，L，W，A，B，S如图3所示。

在最初设计中，车轮按照起重机车轮标准JB/T6392-2008设计，轮槽与轨道间隙为15，当X=15时，Y=38.7，大于托盘支座与支撑轮的最大间隙20，造成托盘无法准确落在支撑轮上。

在改进设计中，减小轮槽内宽与轨道间隙，当X=5时，Y=12.9<20，经现场调试，托盘可以落在支撑轮上，改进设计成功。

2.3 设备改进的意义

横移车组在预制构件生产线中承担着切换托盘轨道的作用，是生产线上的“换向阀”，横移车组的故障率过高，会严重影响整条生产线的生产。因此对横移车组的设计着重考虑的问题是稳定性，在设备调试及试运转过程中，对其进行重复次数较多的观察，确认其每次动作的准确率满足生产要求。上述改进提高了设备的动作准确率，为设备的升级换代提供了宝贵的经验。这次改进后，生产线顺利调试成功。

结语

混凝土预制构件自动化生产成套装备的市场未来的扩大会给装备制造方带来重大利好，同时随着供应方增加也会对产品质量提出更高要求，北方重工集团公司将全力研发具有国际先进水平的混凝土预制构件成套装备，实现集团公司的升级转型、由“大到强”的跨越。

参考文献

[1]钟志强.浅谈住宅产业化与建筑工业化[J].住宅产业，2011（3）：49-50.

[2]李鹏.预制构件外墙模的工厂化生产技术[J].建筑施工，2014，36（1）：67-68.endprint