穿孔機(jī)頂桿小車拖鏈改造
穿孔機(jī)組是無(wú)縫鋼管生產(chǎn)中的重要設(shè)備，穿孔機(jī)頂桿小車又是穿孔機(jī)組的關(guān)鍵設(shè)備。本公司現(xiàn)用的穿孔機(jī)頂桿小車系統(tǒng)由德國(guó)SMS-MEER 公司設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)制造廠家制造。其在生產(chǎn)初期尚能滿足生產(chǎn)需求，隨著生產(chǎn)節(jié)奏、生產(chǎn)線作業(yè)率的逐步提高，原設(shè)計(jì)這套拖鏈結(jié)構(gòu)，一些問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)，如經(jīng)常造成拖鏈被折斷、連接板松動(dòng)、拖鏈“塌腰”、不能滿足生產(chǎn)節(jié)奏等，使得現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的停機(jī)率居高不下，中間廢品率和合同完成率大幅降低，限制了正常生產(chǎn)。因此，對(duì)穿孔頂桿小車拖鏈等原設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，以提高該設(shè)備的承載能力，減少部件摩擦和外力損壞，有效地提高穿孔機(jī)整體的使用壽命，降低維修成本，提高設(shè)備的生產(chǎn)效率。
整套拖鏈結(jié)構(gòu)在調(diào)試和試生產(chǎn)初期，由于對(duì)工作速度、工作頻率要求不是很高，拖鏈的使用基本能滿足試車和試生產(chǎn)的要求，但隨著逐步投入正常生產(chǎn)，拖鏈的工況條件逐漸接近設(shè)計(jì)工況（速度加快、頻率加快），頂桿小車拖鏈在現(xiàn)場(chǎng)使用中，經(jīng)常出現(xiàn)拖鏈塌腰、鏈板斷裂、拖鏈扭曲變形、拖鏈支撐架和拖鏈槽被刮變形等問(wèn)題，拖鏈內(nèi)的液壓油管和水管被刮壞里出現(xiàn)漏油漏水的問(wèn)題，造成整條生產(chǎn)線停產(chǎn)，平均每個(gè)月都會(huì)發(fā)生由于頂桿小車拖鏈造成的停機(jī)，約為3~4 h，嚴(yán)重影響了整條生產(chǎn)線的工作生產(chǎn)。
3 穿孔機(jī)頂桿小車拖鏈改造方法
3.1 拖鏈增加支撐車
原設(shè)計(jì)拖鏈的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，在工作使用過(guò)程中，拖鏈塌腰、下垂，造成頂桿小車無(wú)法快速運(yùn)行，為解決這一問(wèn)題，考慮在拖鏈下方增加一個(gè)支撐車，以防止拖鏈塌腰和下垂現(xiàn)象，從而延長(zhǎng)拖鏈的使用壽命。支撐車結(jié)構(gòu)如圖1 所示。
圖1 支撐車結(jié)構(gòu)圖
支撐車起到支撐拖鏈的作用，行程為整個(gè)頂桿小車的行程一半，考慮拖鏈的回轉(zhuǎn)半徑500 mm，故支撐車長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為14 750 mm。支撐車設(shè)計(jì)有支撐輪（行走輪）和導(dǎo)向輪，支撐輪在小車兩側(cè)與頂端軌道接觸，左右導(dǎo)向輪設(shè)計(jì)在支撐車下面與側(cè)面軌道接觸，以確保小車動(dòng)作的平穩(wěn)。支撐輪和導(dǎo)向輪都設(shè)計(jì)有軸承，以減少摩擦阻力。為形成動(dòng)滑輪組，在支撐車兩端固定有2 個(gè)滑輪，直徑由拖鏈厚度決定。另外，拖鏈支撐車車體也設(shè)計(jì)為一個(gè)移動(dòng)滑道，這樣在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，拖鏈與支撐車與固定滑道之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度均較原設(shè)計(jì)降低了1 倍。3.2 拖鏈的結(jié)構(gòu)改進(jìn)
原設(shè)計(jì)拖鏈采用工程塑料材料，普通拖鏈結(jié)構(gòu)，拖鏈鏈板之間沒(méi)有防直接摩擦裝置，在運(yùn)動(dòng)中上下拖鏈之間只有直接滑動(dòng)摩擦，由于拖鏈接口較多，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)拖鏈被刮起，而且摩擦阻力也較大，影響正常運(yùn)動(dòng)。在拖鏈設(shè)計(jì)改造中，參考拖鏈支撐車的結(jié)構(gòu)，在拖鏈兩端間隔分布安裝拖鏈支撐行走輪和拖鏈防止左右偏的導(dǎo)向輪，使得改造后的拖鏈與小車之間全部為滾動(dòng)摩擦，而且還有放置擺動(dòng)裝置。
原設(shè)計(jì)拖鏈與頂桿小車尾架連接為剛性螺栓直接連接，這種連接方式的缺點(diǎn)在于工作過(guò)程中，由于滑道的水平標(biāo)高在使用過(guò)程中出現(xiàn)高低不平，造成頂桿小車尾架在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中上下顫動(dòng)，致使拖鏈被帶動(dòng)一起上下顫動(dòng)，容易造成損壞。針對(duì)這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)了插入式結(jié)構(gòu)，如圖2 所示，由于頂桿小車尾架在牽引車定位板內(nèi)，上下有活動(dòng)空間，左右間隙很小，所以在工作過(guò)程中，當(dāng)尾架上下顛簸時(shí)，拖鏈牽引車并不隨其顛簸，保證了與牽引車相連接的拖鏈的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。
3.4 拖鏈牽引車設(shè)計(jì)和鋼絲繩裝置的改進(jìn)
拖鏈牽引車是傳遞頂桿小車驅(qū)動(dòng)力、連接牽引拖鏈、固定驅(qū)動(dòng)拖鏈支撐車鋼絲繩的關(guān)鍵部件，具體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖3 所示，拖鏈牽引車也有行走輪和導(dǎo)向輪，并設(shè)計(jì)有鋼絲繩掛接裝置，使?fàn)恳囀芰Ω雍侠恚\(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。
圖3 拖鏈牽引車結(jié)構(gòu)圖
拖鏈支撐車的動(dòng)力源也采用鋼絲繩結(jié)構(gòu)，鋼絲繩傳到的特點(diǎn)，必須要求鋼絲繩繃緊才能進(jìn)行正常工作。改造設(shè)計(jì)中，將鋼絲繩漲緊起初設(shè)計(jì)為螺旋結(jié)構(gòu)拉緊裝置，由于這種結(jié)構(gòu)不利于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整操作，后采用液壓缸漲緊，液壓力可以通過(guò)減壓閥調(diào)定，這樣便于調(diào)整又能夠達(dá)到時(shí)時(shí)漲緊的目的，如圖4 所示。圖4 拖鏈牽引車鋼絲繩掛接結(jié)構(gòu)圖
4 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)穿孔機(jī)頂桿小車拖鏈的結(jié)構(gòu)改造，解決了拖鏈斷裂、折損、脫開等問(wèn)題。原來(lái)因拖鏈故障造成生產(chǎn)線停機(jī)平均每月3~4 h，改造后在使用1 年的實(shí)間內(nèi)，拖鏈的故障為0，保證了整條生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)。在設(shè)備改造中，采用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦，采用支撐和導(dǎo)向裝置改善拖鏈的受力和運(yùn)行狀況，使拖鏈運(yùn)行平穩(wěn)，有效地提高了拖鏈的使用壽命。改造前拖鏈每4 個(gè)月就要更換1 次，改造后，可以連續(xù)使用1 年以上，從備件成本方面每年可以節(jié)省近一百萬(wàn)元，而且人工維修成本也大幅度降低。