自行式電葫蘆輸送機(jī)是70年代發(fā)展起來(lái)的新型輸送設(shè)備。該機(jī)廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、家電、紡織等工廠的加工輸送、儲(chǔ)運(yùn)的連續(xù)輸送作業(yè)。由于它采用了計(jì)算機(jī)對(duì)整個(gè)輸送系統(tǒng)進(jìn)行程序控制?因而可以自動(dòng)完成輸送裝置的前進(jìn)、停止、下降、上升等動(dòng)作；自動(dòng)化程度高?線路布置靈活?節(jié)約能源?噪聲小?維修方便?深受工廠和設(shè)計(jì)部門的歡迎。
一、基本功能、特點(diǎn)及其存在的問(wèn)題
（一）基本功能、特點(diǎn)
目前國(guó)內(nèi)已有數(shù)家專業(yè)廠生產(chǎn)此類產(chǎn)品?雖然其型號(hào)不同?但其結(jié)構(gòu)大同小異?其一般功能與特點(diǎn)如下：
1、用固定于軌道上的多排滑觸線輸導(dǎo)電源?輸電滑觸線具有耐磨損耐腐蝕及優(yōu)良導(dǎo)電性能。
2、輸送機(jī)軌道采用 H 型斷面?材料為鋼或鋁合金。
3、自行小車用并列的雙聯(lián)環(huán)鏈葫蘆進(jìn)行雙鉤起吊。它們可以同時(shí)或單獨(dú)動(dòng)作?可實(shí)現(xiàn)積放?*大承載能力為2t。
4、自行小車分主副兩部分?主小車帶有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)源和集電器；副小車（從動(dòng)小車）安設(shè)積放裝置。一般一組*簡(jiǎn)單的載物車皆有一臺(tái)主車與副車?它
們通過(guò)均衡梁連接。
5、小車運(yùn)行速度為可調(diào)?適應(yīng)性強(qiáng)；一般*高車速不超過(guò)60m／min?*低可達(dá)5m／min。
6、車型也根據(jù)工況?設(shè)有智能車與普通車兩種；智能車本身帶有微機(jī)?而且整個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也由微機(jī)控制；普通車僅帶執(zhí)行電器?其工藝動(dòng)作受中控臺(tái)微機(jī)控制。
7、小車尾部積放裝置?一般用碰撞開(kāi)關(guān)或接近開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)小車積放。
8、在線路中?一般皆設(shè)有轉(zhuǎn)轍器即道岔?它包含平面道岔與升降道岔兩大類：平面道岔的作用是?使小車在道岔處改變運(yùn)行方向?自動(dòng)到達(dá)所需要的工
作位置?或進(jìn)入檢修段；升降道岔的作用是?在某位置提升載重小車聯(lián)接不同平面的輸送系統(tǒng)?改變運(yùn)行方向。
9、控制系統(tǒng)可根據(jù)生產(chǎn)需要?實(shí)現(xiàn)手控、電動(dòng)、按鈕站集中控制或全線自動(dòng)控制。集中控制分為集中、分散、集散三種方式。
（二）存在問(wèn)題
當(dāng)前自行式電葫蘆輸送機(jī)較多地應(yīng)用于汽車及其他機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)線上?由于工況復(fù)雜、生產(chǎn)頻率高?該機(jī)的發(fā)展除了對(duì)其功能繼續(xù)完善外?對(duì)使用壽命的要求尤為突出。對(duì)數(shù)家使用情況調(diào)查表明?關(guān)于方案選擇尚有如下問(wèn)題應(yīng)當(dāng)研究改進(jìn)：
1．現(xiàn)有自行小車皆采用環(huán)鏈葫蘆進(jìn)行雙鉤起吊?在功能方面?尚不能滿足中等噸位以上的輸送要求；環(huán)鏈葫蘆不防爆。限制了使用范圍。
2．環(huán)鏈葫蘆小巧?傳動(dòng)機(jī)構(gòu)抗疲勞性能不足?在重級(jí)工作制度下?時(shí)有零件損壞?缺乏適應(yīng)連續(xù)作業(yè)的能力。
3．環(huán)鏈突然斷鏈的情況存在?鏈條耐磨性能有待提高。
4．兩臺(tái)并聯(lián)的環(huán)鏈葫蘆進(jìn)行雙鉤起吊時(shí)?由于籠式電機(jī)存在轉(zhuǎn)數(shù)差別?再加上鏈條本身存在節(jié)距誤差?用于總裝工序?則不同步問(wèn)題尤為突出。
5．多排滑觸線固定于軌道上?而葫蘆行走時(shí)相對(duì)于軌道發(fā)生擺動(dòng)?引起輸電系統(tǒng)接觸不好。
二、鋼絲繩式程控電葫蘆出現(xiàn)的啟示
環(huán)鏈葫蘆為引進(jìn)西方國(guó)家的產(chǎn)品方案。欲使其國(guó)產(chǎn)化?成為國(guó)內(nèi)工廠企業(yè)喜歡采用的產(chǎn)品?尚需由設(shè)計(jì)研究部門與工廠配合?做大量適合國(guó)情的工作。作為傳統(tǒng)的鋼絲繩電葫蘆程控化?已在瓦房店軸承廠和二汽總裝分廠等單位實(shí)現(xiàn)。
瓦房店軸承廠保持架車間于1975年建成了微機(jī)程控酸洗生產(chǎn)線?輸導(dǎo)采用 DHG 安全滑接輸電裝置?用 CD 型電葫蘆起吊。實(shí)施自動(dòng)編碼認(rèn)址?葫蘆自帶接收機(jī)?在操作臺(tái)上安設(shè)發(fā)信機(jī)?通過(guò)程控實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工藝過(guò)程的自動(dòng)化。**汽車廠總裝分廠自行研制了 KCY－2－500型自行葫蘆輸送機(jī)?用微機(jī)程控 CD 型電葫蘆?用于組裝卡車。用戶反映：該裝置比環(huán)鏈葫蘆程控線故障牽低?使用情況良好。
上述成功實(shí)表明：
1．鋼絲繩式電葫蘆可以程控化?由于該種葫蘆有幾十年的使用經(jīng)驗(yàn)?歷經(jīng)改進(jìn)?結(jié)構(gòu)上的問(wèn)題已經(jīng)解決。
2．鋼絲繩損壞一般表現(xiàn)為磨損斷絲的擴(kuò)展?發(fā)展到斷裂有個(gè)過(guò)程?突發(fā)性斷裂較少?因而出現(xiàn)毛病易于發(fā)現(xiàn)?及時(shí)處理?；谏鲜鰞牲c(diǎn)?在選擇自行電葫蘆方案時(shí)?鋼絲繩電葫蘆程控化是不可忽視的。
三、HT 型組合式電葫蘆程控化的可行性
HT 型組合式電葫蘆（見(jiàn)圖1部件6）?主要是針對(duì)以機(jī)械工業(yè)為重點(diǎn)的生產(chǎn)線對(duì)起重運(yùn)輸設(shè)備多功能、高功效、使用壽命長(zhǎng)的要求而設(shè)計(jì)的（參閱本1991年第4期 HT 系列組合式電動(dòng)葫蘆的組成和結(jié)構(gòu)》一文）。該產(chǎn)品是由很多通用件組成的多種性能電葫蘆系列。這些葫蘆是：行星傳動(dòng)的單鉤電動(dòng)葫蘆?行星傳動(dòng)的雙鉤同步吊電動(dòng)葫蘆?行星傳動(dòng)的雙鉤雙聯(lián)電動(dòng)葫蘆?行星傳動(dòng)的上述功能防爆電動(dòng)葫蘆。這些電動(dòng)葫蘆均以共軸雙輸出行星減速機(jī)為核心?利用國(guó)產(chǎn)電葫蘆通用件組合而成。該產(chǎn)品于1990年試制成功?1993年通過(guò)鑒定?現(xiàn)已經(jīng)過(guò)十余省市以汽車工業(yè)為重點(diǎn)生產(chǎn)線的使用考核?證明它的功能與特性適應(yīng)于生產(chǎn)線的需要。它的主要特點(diǎn)如下：
1．多功能?高功效。由于它有4種功能的電動(dòng)葫蘆?因而分別有單鉤起吊、雙鉤同步起吊、雙鉤異步起吊與防爆功能。品種之一的雙聯(lián)葫蘆與當(dāng)前自行葫蘆的兩臺(tái)雙聯(lián)環(huán)鏈葫蘆構(gòu)成的自行小車性能基本一樣。而同步葫蘆卻解決了雙聯(lián)葫蘆由于雙電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)差所引起的不同步問(wèn)題。其次?它的起重量可達(dá)5～10t?擴(kuò)大了作業(yè)范圍。功能完善與作業(yè)范圍擴(kuò)大?自然導(dǎo)致功效的提高。
2．適應(yīng)重級(jí)工作制的生產(chǎn)線的需要。HT 型電葫蘆機(jī)構(gòu)工作類型分類的為 M5?工作機(jī)構(gòu) JC 值為40％。經(jīng)過(guò)一汽幾個(gè)專業(yè)廠生產(chǎn)線4年多的使用考核、在使用頻率較高、起吊很繁忙的工況下?未發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題與事故。
3．HT 型電葫蘆成為自行電葫蘆以后?本身自帶行走裝置?比當(dāng)前的自行電葫蘆的行走裝置零部件標(biāo)準(zhǔn)化?通用化程度高?而且行走輪裝置與機(jī)體在垂直方向可旋轉(zhuǎn)?因而半徑較小?適應(yīng)于生產(chǎn)線環(huán)軌縮小轉(zhuǎn)彎半徑?從而縮小廠房面積的需要。
4．HT 型電葫蘆滑觸線采用 DHG 型?葫蘆帶動(dòng)集電器的接觸桿本身可以相對(duì)集電器軸滑動(dòng)?避免了葫蘆轉(zhuǎn)彎或擺動(dòng)引起的滑觸線接觸**。
四、PLC 程控 HT 型組合式電葫蘆輸送機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
PLC 程控 HT 型電葫蘆輸送機(jī)是在上述背景下?由工廠設(shè)計(jì)部門與制造廠結(jié)合?自行開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品。它基本上繼承了國(guó)產(chǎn)自行葫蘆的設(shè)計(jì)格局?但
以 HT 型電葫蘆為核心?進(jìn)行了諸多改進(jìn)。它的主要組成是：自行小車?氣動(dòng)道岔、滑觸線、升降段與PLC 自控等。
1．自行小車
針對(duì)不同的車間與工況要求?它分為雙鉤同步葫蘆、雙鉤雙聯(lián)與單鉤葫蘆式三種車型。起重量為0．5、1、2、3、5t?鉤距在0．6～5m 之間。雙鉤同步式
的自行小車（見(jiàn)圖1）主要用于要求長(zhǎng)吊點(diǎn)、行走平穩(wěn)、對(duì)工件有準(zhǔn)確安裝精度的場(chǎng)合。在結(jié)構(gòu)上?它為一個(gè)電機(jī)通過(guò)減速機(jī)輸出軸帶一附加卷筒?因而*大特點(diǎn)是同步起吊。雙鉤雙聯(lián)葫蘆式的自行小車（見(jiàn)圖2）?為兩臺(tái)電葫蘆雙聯(lián)?也成為雙聯(lián)起吊?但主要針對(duì)同步要求不嚴(yán)格式異步起吊的場(chǎng)合。單鉤葫蘆式的自行小車用于較小零部件生產(chǎn)線。小車均由葫蘆自帶行走裝置?在葫蘆兩端皆通過(guò)圖1所示連桿2與從動(dòng)小車1鉸接。設(shè)從動(dòng)小車的目的有二：其一是使車身長(zhǎng)度大于工件長(zhǎng)度?避免吊物之間碰撞；其二是安設(shè)積放裝置?即在小車前部安設(shè)感應(yīng)板5?小車尾安設(shè)接近開(kāi)關(guān)9。當(dāng)感應(yīng)板與前一輛車的接近開(kāi)關(guān)靠近一定距離后?接近開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)?小車行走電機(jī)斷電并制動(dòng)。為了保證起吊后吊具滑輪中心與卷筒中心位置一致?電葫蘆卷筒改成鋼絲繩在卷筒兩側(cè)固定的雙聯(lián)卷筒與滑輪組。鄭筒尾部低速軸端?連接一光電傳感器?它將卷筒轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)傳給 PLC?控制升降高度。吊具可由用戶根據(jù)需要自行設(shè)計(jì)?并與吊具橫梁連接。為了防止小車行走時(shí)吊具搖擺?設(shè)橫梁導(dǎo)向定位裝置?即在吊具橫梁4上設(shè)定位槽?吊具吊起工部上升到極限位置?導(dǎo)向定位置3的導(dǎo)向板插入槽中?則吊具與小車剛性聯(lián)接一體；在小車運(yùn)行過(guò)程中?避免了鋼強(qiáng)與吊具軟聯(lián)接時(shí)引起的搖擺?保證了小車支行時(shí)載荷的平穩(wěn)。為了防止提升過(guò)卷以致于損壞部件?在導(dǎo)向定位裝置上安放限位開(kāi)關(guān)7?以確保吊上升到極限位置時(shí)電機(jī)斷電并制動(dòng)。
2．道岔
道岔（見(jiàn)圖3）的作用是?實(shí)現(xiàn)輸送系統(tǒng)主、輔線之間的相互聯(lián)接?通過(guò)道岔可實(shí)現(xiàn)小車線之間的互換。它由外框架1、氣缸2、內(nèi)框架3、直軌道4、彎道
5及氣動(dòng)裝置（圖未畫(huà)出）構(gòu)成。其弧道半徑 R 一般為1000～2500mm。在正常情況下?小車通過(guò)道岔外的直軌道進(jìn)入道岔后?沿彎道5轉(zhuǎn)彎。當(dāng)需要改
變線路?即由直軌道6轉(zhuǎn)入直軌道4時(shí)?在信號(hào)作用下?氣動(dòng)電磁閥開(kāi)啟?驅(qū)動(dòng)氣缸2向前移動(dòng)；彎道由內(nèi)框架3帶動(dòng)同步前移?在完行程 S 后?內(nèi)框架上的
直軌道取代了彎道。與外框架上的直軌道對(duì)正后?限位開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)?通知小車起動(dòng)可通過(guò)直線道岔。道岔根據(jù)工作方式分為左入式、右入式、左出式、右出式四種。
3．升降段
升降段結(jié)構(gòu)如圖4所示?它的作用是?可提升重物或連接不同平面的輸送系統(tǒng)?亦可作檢修用。它可布置在主線或輔線上?也可布置在維修線上。它可把移動(dòng)軌道降到適當(dāng)高度?在其上安裝自行小車?升至接軌高度 H1 后?則小車可通過(guò)移動(dòng)導(dǎo)軌進(jìn)入固定導(dǎo)軌2上?投入線上運(yùn)行行。也依同理?可把自行小車降至地面進(jìn)行檢修。如導(dǎo)軌2為多層結(jié)構(gòu)?則可進(jìn)行不同層次的自行小車輸送更換。移動(dòng)導(dǎo)軌與固定導(dǎo)軌的定位?靠行程開(kāi)關(guān)或接近開(kāi)關(guān)控制。該裝置提升機(jī)構(gòu)采用 HT 型固定式電葫蘆?*大起重量為10t?由提升綱繩7通過(guò)柱臺(tái)架上的滑輪5?起吊升降臺(tái)架6。升降臺(tái)架安設(shè)導(dǎo)向裝置?沿主柱4上下移動(dòng)。HT 型電葫蘆具有雙鉤同步功能?起落平穩(wěn)。
4．滑接輸電裝置
這種設(shè)備的動(dòng)力與信號(hào)傳輸?采用 DHG 滑接輸電裝置。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是?在特制的半封閉或封閉的工程塑料導(dǎo)管內(nèi)?嵌有多極輸電銅導(dǎo)軌?它與隨電葫蘆同步移動(dòng)的集電器接觸?將電源輸入電葫蘆。固定在電葫蘆的正交器上?實(shí)為一叉桿?它推著集電器。但在電葫蘆擺動(dòng)時(shí)?正交器的叉桿槽則沿著集電器軸滑動(dòng)?這樣電葫蘆的搖擺?不影響集電器的平穩(wěn)移動(dòng)?使輸導(dǎo)裝置保持接觸良好。信號(hào)導(dǎo)軌與動(dòng)力導(dǎo)軌平行安設(shè)。該裝置安全、可靠、經(jīng)濟(jì)。維修人員不易觸電?異物不易侵入。仍采用普通工字鋼作導(dǎo)軌、制作、安裝均簡(jiǎn)單?造價(jià)較低。
6．控制裝置
由于目前國(guó)產(chǎn)自行電葫蘆在自控方面已能滿足工藝動(dòng)作需要?因此?該設(shè)備基本繼承現(xiàn)有設(shè)備自控功能與特點(diǎn)。但控制裝置的核心是 PLC 可編程序控制器。
可編程序控制器是將傳統(tǒng)的繼電器控制與計(jì)算機(jī)技術(shù)融為一體的控制裝置?可靠性高?環(huán)境適應(yīng)性與抗干擾能力強(qiáng)?硬件開(kāi)發(fā)量少?程序語(yǔ)言比較簡(jiǎn)單?已成為機(jī)電一體化產(chǎn)品的推薦裝置?這樣它也成為該機(jī)取名的組成部分。
五、結(jié)束語(yǔ)
PLC 程控 HT 型電葫蘆輸送機(jī)已由機(jī)械工業(yè)部第九設(shè)計(jì)研究院與鞍山鋼鐵字院懸掛輸送機(jī)合作生產(chǎn)。該產(chǎn)品是我國(guó)自行電葫蘆的一種發(fā)展產(chǎn)品?為國(guó)家自行電葫蘆增加了一項(xiàng)新品種。
