一种可升降旋转机动辊道

王献冲，王树飞

（1.长城汽车股份有限公司，河北保定 071000；2.保定维尚铸造机械成套设备制造有限公司，河北保定 071000）

1 概述

发动机缸体铸件从砂型取出后，对缸体本体以外的多余部分（冒口、浇道、批缝等）进行去除，并打磨精整缸体内外面以满足要求。目前铸造后处理作业过程主要存在以下问题：（1）操作工劳动强度大，人员需求有空缺，用工成本逐年增高；（2）工作环境恶劣，有大量的噪声、粉尘，危害身体健康；（3）操作工技术参差不齐，造成不必要的经济损失。随着工业自动化的发展，部分铸造厂家已实现自动化生产线。按用户对于全自动生产线的要求，本公司设计了一种可升降旋转机动辊道。

2 主要结构及工作原理

根据生产线功能需要，升降旋转机动辊道必须同时改变缸体运输高度和运输方向。

可旋转升降辊道主要由缸体运输装置、辊道升降装置、辊道回转装置三大部分组成，如图1 所示。

图1 整体结构

2.1 缸体运输装置

2.1.1 主要结构

缸体运输装置驱动部件是链条起牵引作用。缸体运输装置主要包括以下几个部分：驱动电机、链条、链轮、输送辊及机架等。每个输送辊上有一个双排链轮，如图2 所示。链条绕经驱动链轮和从动链轮形成一个无极的环形链。工作时，驱动电机带动牵引链条，链条带动各动力辊道上的链轮转动。

图2 输送辊结构示意图

2.1.2 工作原理

如图3 所示，首先，驱动装置带动辊子转动，辊子带动缸体向前运动，接近开关1 检测缸体到位，这时缸体位于辊道中间位置。然后，由其他各装置完成一系列动作。最后，缸体在驱动装置的驱动下继续向前运动，接近开关2 检测缸体离开，这时缸体已输送出旋转升降辊道，该设备其他装置完成一系列返回动作回到最初状态，继而进行下一循环动作。

图3 缸体运输装置

2.2 辊道升降装置

2.2.1 主要结构

升降装置主要包含以下几个部分：气缸、支撑板、顶板、支撑管、固定管、导向杆等。如图4 所示，底部支撑板位于气缸尾部用于固定气缸。支撑板与支撑板之间又用固定管连接，形成一个四方框架。支撑板与支撑板之间同时还有导向杆，支撑管四脚沿导向杆做上下方向的直线运动。顶板一端与气缸连接，另一端与旋转升降辊道的回转装置连接，气缸杆伸出缩回，带动顶板和回转装置一起做上下循环运动。

图4 升降装置

2.2.2 工作原理

缸体输送到旋转升降辊道中间后，升降装置接收到缸体运输装置上面接近开关1 给出的信号，随即气缸开始动作伸出（或缩进），缸体随之一起升高（或降低）至某一固定高度。气缸自带磁性开关，当气缸伸出（或缩进）到位后，气缸停止在这一状态，磁性开关向该设备需要做出动作的下一装置发出指令，随即开始进行下一动作。当缸体输送出该设备后，气缸接收到下一动作返回完成的指令，随即开始动作缩进（或伸出），返回至最初状态进行下一个循环动作。气缸伸出和缩进示意图如图5 所示。

图5 气缸杆的伸出和缩进

2.3 辊道旋转装置

2.3.1 主要结构

辊道旋转装置主要部件是回转支承，可以使辊道沿辊道平面的垂直中心线做旋转运动。辊道旋转装置主要包含以下几个部分：辊道机架、回转支承、底座、液压缸等。如图6 所示，回转支承将辊道支架和底座连接在一起，可以使底座和辊道支架做相对旋转运动。液压缸一端连接在辊道支架某一圆周的切线上，另一端连接在底座上，液压缸杆伸出或缩进可以推动辊道支架沿中心轴做旋转运动。

图6 旋转装置

2.3.2 工作原理

如图6 所示，缸体上升（或下降）到某一高度，旋转装置接收到升降装置的到位信号，液压缸开始缓慢伸出（或缩进），推动辊道支架旋转90°。缸体输送出运输辊道后，缸体运输装置上面接近开关2 给出的信号，液压缸开始缓慢缩进（或伸出），推动辊道支架向反方向旋转90°。图7 是液压缸伸出和缩进状态示意图。

图7 液压缸伸出和缩进状态

3 结束语

汽车发动机缸体铸造后处理可升降旋转辊道的设计，是本公司对发动机缸体铸造后处理自动化生产线工作进行的一种尝试。它不仅降低了工人的劳动强度，还提高了生产线的工作效率。该设备已在实际生产中得到运用，有效地减轻了工人的劳动强度，取得了良好的使用效果。