一種鋪料車輪磨損變形檢測(cè)工具的設(shè)計(jì)

楊彪 馬加平 趙慶輝 方瑞萍 高闖

（紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 會(huì)澤卷煙廠，云南會(huì)澤 654200）

0.引言

貯柜是卷煙制絲線用于儲(chǔ)存和均衡物料水分的重要設(shè)備，其主要功能是保障車間原料、半成品、成品等的儲(chǔ)存和水份平衡，它們是各工序之間的節(jié)點(diǎn)，可以起到調(diào)節(jié)生產(chǎn)時(shí)間，改變生產(chǎn)品種，提高設(shè)備運(yùn)行效率的作用。鋪料車是實(shí)現(xiàn)貯柜進(jìn)行正常布料的關(guān)鍵設(shè)備之一，在進(jìn)料時(shí)，鋪料車沿著導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)，日積月累鋪料車的輪子會(huì)有不同程度的磨損、變形，導(dǎo)致鋪料車在導(dǎo)軌上跑偏甚至卡死。

通過查閱文獻(xiàn)資料，賴林[1]等人結(jié)合制絲車間貯柜布料的工藝要求，通過激光測(cè)距儀獲取貯柜鋪料車在布料過程中的位置，利用PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，建立了貯柜鋪料車位置預(yù)警系統(tǒng)。張禮程[2]等人針對(duì)貯柜頻繁出現(xiàn)鋪料車壓邊帶物料積料現(xiàn)象，研發(fā)設(shè)計(jì)安裝布料帶自動(dòng)清吹裝置。張興禮[3]等人研制了一種貯葉柜往復(fù)鋪料車的雙驅(qū)動(dòng)裝置，有效減少了貯葉柜鋪料車輸送帶打滑問題。但未找到關(guān)于鋪料車輪磨損變形檢測(cè)方法的相關(guān)闡述。通過咨詢，其他生產(chǎn)廠均是用鋼尺粗略測(cè)量鋪料車輪子不同位置的半徑，這樣粗略測(cè)量，無法固定起始點(diǎn)，測(cè)量誤差較大，不能很好地為輪子更換及維修提供依據(jù)。為了填補(bǔ)這一空白，本文研究了一種鋪料車輪磨損變形檢測(cè)工具。

1.車間鋪料車現(xiàn)狀及相關(guān)處理辦法

目前車間涉及在用貯柜主要分布在梗線、葉片線及葉絲線，型號(hào)有GDT(D)H10型對(duì)頂式貯柜、GDT20H10型對(duì)頂式貯柜、GDT20H10型貯柜、GPT(D)H10型儲(chǔ)絲柜和GPT20H10型貯柜，共計(jì)37臺(tái)，但無論對(duì)應(yīng)哪種類型貯柜，在進(jìn)料過程中，每種型號(hào)每臺(tái)均使用相應(yīng)的鋪料車以條播或?qū)ざ训姆绞竭M(jìn)行布料進(jìn)柜。根據(jù)貯柜型號(hào)不同，對(duì)應(yīng)鋪料車上安裝的車輪數(shù)量及尺寸大小也不同，經(jīng)統(tǒng)計(jì)針對(duì)車間現(xiàn)有鋪料車使用車輪數(shù)量有4對(duì)、5對(duì)和6對(duì)之分，車輪尺寸由于對(duì)外按設(shè)計(jì)要求統(tǒng)一采購，且對(duì)本文研究關(guān)聯(lián)性不大，此處不做說明。

現(xiàn)通過以GDT(D)H10型對(duì)頂式貯柜為例（見圖1），闡述鋪料車當(dāng)前運(yùn)行現(xiàn)狀及處理情況。

該類型貯柜鋪料車車輪共有4對(duì)，當(dāng)信號(hào)接通時(shí)，鋪料車驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)（見圖2），從而使鋪料車沿著貯柜上方兩側(cè)導(dǎo)軌移動(dòng)（見圖3），至檢測(cè)位置后進(jìn)行換向，沿相反方向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)往復(fù)布料。結(jié)合生產(chǎn)安全要求，鋪料車車輪均裝有防護(hù)罩，防護(hù)罩上設(shè)置有毛刷，主要清除導(dǎo)軌上的黏附煙料等，以保障導(dǎo)軌干凈且平整。

但在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，由于導(dǎo)軌和車輪之間的相互作用，會(huì)出現(xiàn)幾點(diǎn)問題：（1）導(dǎo)軌磨損，造成車輪部分變形，但肉眼卻無法精準(zhǔn)識(shí)別。（2）由于軸承損壞，發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，導(dǎo)致車輪部分輪緣被磨平，有些肉眼同樣無法識(shí)別。（3）車輪由于材質(zhì)問題被腐蝕，導(dǎo)致部分變形，有些肉眼也同樣無法識(shí)別等。

針對(duì)導(dǎo)軌，目前檢測(cè)方式主要為使用水平尺或水平儀器進(jìn)行檢測(cè)（見圖4），但對(duì)于車輪，一般為憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行診斷，必要時(shí)使用鋼尺進(jìn)行大概測(cè)量（見圖5），這樣造成的誤差相對(duì)較大，誤判概率增加，同時(shí)伴隨有異響產(chǎn)生，相應(yīng)零配件消耗加大，維修勞動(dòng)強(qiáng)度居高，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致鋪料車送料不暢，影響車間各項(xiàng)生產(chǎn)關(guān)鍵指標(biāo)。

2.鋪料車輪磨損變形檢測(cè)工具原理

參考鋼尺檢測(cè)方法，利用圓的所有半徑相等，且其兩個(gè)端點(diǎn)，一個(gè)是圓心（O點(diǎn)），一個(gè)在圓上（D點(diǎn)）原理（見圖6），將車輪橫向及縱向進(jìn)行結(jié)合，通過車輪中心定位，旋轉(zhuǎn)360°，無縫隙產(chǎn)生，即可對(duì)車輪整個(gè)圓周面進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)。

3.鋪料車輪磨損變形檢測(cè)工具結(jié)構(gòu)

輔料車輪磨損變形檢測(cè)工具，其結(jié)構(gòu)如圖7、圖8所示，包括鋼軸、旋轉(zhuǎn)套、標(biāo)尺桿、擋桿及手柄等部件。

鋼軸的一端設(shè)置有同軸向中線的螺紋軸10（即鋼軸與螺紋軸為一體結(jié)構(gòu)），螺紋軸用于同鋪料車軸9的中心孔處的內(nèi)螺紋連接，用于將鋪料車輪磨損變形檢測(cè)工具與鋪料車軸9進(jìn)行連接檢測(cè)。

旋轉(zhuǎn)套安裝于鋼軸上，旋轉(zhuǎn)套以鋼軸為中心任意旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)套的兩端用擋圈1定位，以防止旋轉(zhuǎn)套的軸向位移，在每個(gè)擋圈1的側(cè)壁均設(shè)置有至少一個(gè)第一螺紋孔4，該第一螺紋孔與擋圈的內(nèi)腔連通，將擋圈套于鋼軸上并定位后，使用螺釘擰于第一螺紋孔內(nèi)，由螺釘?shù)亩瞬颗c鋼軸側(cè)表面相抵，以避免擋圈的軸向移動(dòng)或徑向轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣兩個(gè)擋圈將旋轉(zhuǎn)套夾于中心，旋轉(zhuǎn)套可以繞鋼軸旋轉(zhuǎn)[4]。

標(biāo)尺桿6固定于旋轉(zhuǎn)套2的外側(cè)面，標(biāo)尺桿為長(zhǎng)方板結(jié)構(gòu)，在標(biāo)尺桿的一個(gè)外表面設(shè)置有刻度，標(biāo)尺桿的軸向中線與旋轉(zhuǎn)套的軸向中線垂直。擋桿7套于標(biāo)尺桿6上，在擋桿的一端設(shè)置有手柄5。擋桿7包括擋桿本體，在擋桿本體上設(shè)置有標(biāo)尺桿穿孔，在擋桿本體的側(cè)壁設(shè)置有第二螺紋孔11，第二螺紋孔與標(biāo)尺桿穿孔連通；第二螺紋孔的作用是通過螺釘擰入第二螺紋孔，能夠?qū)鯒U定位于標(biāo)尺桿的確定位置。在擋桿的端部設(shè)置有第三螺紋孔，手柄與第三螺紋孔螺紋連接。擋桿本體的彈性大于標(biāo)尺桿的彈性，在進(jìn)行輔料車輪的檢測(cè)時(shí)，擋桿與輔料車輪8的外邊相切，有磨損時(shí)，擋桿會(huì)出現(xiàn)跳動(dòng)，為防止擋桿與標(biāo)尺桿之間的剪切力過大而損壞，擋桿本體的彈性大于標(biāo)尺桿的彈性能夠有效避免這一現(xiàn)象的發(fā)生。

4.鋪料車輪磨損變形檢測(cè)工具功能實(shí)現(xiàn)

通過檢測(cè)工具中的螺紋軸10與輔料車軸9外側(cè)的螺紋孔組合，使輔料車軸與檢測(cè)工具的鋼軸形成同心軸。調(diào)整擋桿7的位置，與鋪料車輪8相切，從標(biāo)尺桿6上讀出相切位置的鋪料車輪半徑。以鋼軸3為圓心，通過旋轉(zhuǎn)套2旋轉(zhuǎn)標(biāo)尺桿6，旋轉(zhuǎn)時(shí)，擋桿7緊貼鋪料車輪8，得到鋪料車輪的半徑值與跳動(dòng)量。同樣方法測(cè)量鋪料車的4個(gè)車輪，通過對(duì)檢測(cè)磨損程度的結(jié)果進(jìn)行分析，決定車輪是否需要更換。該種檢測(cè)工具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于攜帶。

5.結(jié)語

該檢測(cè)工具已成功應(yīng)用于制絲車間的貯柜鋪料車，能夠快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)鋪料車車輪的磨損變形情況，為鋪料車的維修、調(diào)整提供有效的參考依據(jù)，并根據(jù)參考依據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的判斷，從而確定車輪的磨損情況，做出相應(yīng)的預(yù)防措施，消除因車輪磨損變形致布料運(yùn)行不平衡帶來的跑偏、卡死現(xiàn)象，同時(shí)提高設(shè)備檢維修效率和效果。該種檢測(cè)工具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、便于維護(hù)，可推廣應(yīng)用于多種設(shè)備鋪料車，如喂料機(jī)鋪料車車輪磨損情況的檢測(cè)，具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。