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沧州机床附件有限公司

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可变回转半径拖链装置的设计与研制

人气:发表时间:2018-03-09
1 引言
    如图1 所示, 拖链装置( 或称缆链装置) 是用来带动随行液压管和电缆管的, 是现代液压一电气自动化设备不可缺少的一种装置。随着工业自动化的不断发展, 这种装置越来越得到设计和使用部门的应用和重视, 特别是在现代机床和重型冶金自动化设备的设计和制造中更是如此。因此, 对拖链装置的设计与研制方面进行深人的研究是十分必要的。
2 问题的提出
    目前在国产或引进设备中使用的拖链装置, 基本上都只有一种固定的回转半径, 属于单回转半径。而拖链的回转半径, 主要根据被托动管子的最小弯曲半径(确切地说, 最大直径管子的最小弯曲半径) 来确定的。因此, 当拖动管径尺寸发生变化或出现其它安装要求时, 必须更换新的拖链以产生所需的回转半径。这样,一单回转半径拖链不仅给使用带来不便, 而且在生产上须准备与回转半径相对应的一系列工装, 造成物力和财力的大量耗费。所以有必要研制出一种使用应变性大的具有可变回转半径的拖链来解决这些问题。
如图1  拖链装置
    如图1  拖链装置

3.可变回转半径拖链板节的设计
    由图2 和表1 不难看出, 拖链的回转半径完全取决于板节的结构, 拖链之所以只有一种回转半径, 是由于板节的单一回转结构决定的。因此, 对可变回转半径拖链的研究, 也如同单回转半径拖链一样, 关键是如何确定它的板节结构, 并且必须从单回转半径拖链的工作原理着手进行分析。
表1 几种节距中的拖链回转半径与板节转角
        表1 几种节距中的拖链回转半径与板节转角
图2 具有单回转半径的板节结构
    图2 具有单回转半径的板节结构
    为了便于分析可变回转半径板节结构, 用图3给出了拖链在各不同单回转半径中工作时的板节工作分析图。
图3 一板节具有四种回转半径的结构分析
    图3 一板节具有四种回转半径的结构分析

    图3 ( a) 表示拖链回转半径为150 m m 时板节转角为28“57 / , 三个键销处于向上回转的极限位置。在图3 ( b ) 、( e ) 、( d ) 分别表示拖链回转半径在R = 2 0、2 5 0、30 m m 时的相应板节回转角和键销的极限工作位置。若将以上四种情况进行综合与合成, 即把这些不同回转半径下工作的四种板节的状态合成在一个板节上. 那么合成后得到的板节应是具有上述四种回转半径的拖链板节。这样得到如图4 中所示的可变回转半径拖链的板节。与此同时, 要认真分析综合后的板节上孔与槽的分布尽量要均匀、合理, 以保证板节的刚度和强度。图中的2 0°角和10°角, 就是为了使孔和槽的分布均匀而设计的。
图4可变回转半径板节结构
    图4可变回转半径板节结构
    以上分析设计经实践的验证是正确的。应该指出, 用这种板节装配的一套拖链, 就相当于四种单回转半径拖链, 因而在使用时, 根据实际需要可从R = 1 5 0 、2 00、2 50、300m m 四种回转半径中任选一种自行进行组合。对其它规格可变回转半径板节的设计, 可用类似的分析方法进行, 在此不作更多的赞述。
4 拖链制造中的有关工艺
    为使拖链有可靠的使用性能和高使用寿命, 不但要有正确的设计, 而且还需要有合理的制造工艺。因此, 结合研制实践, 对拖链制造中的有关工艺提出如下建议:
    (1)板节的成形冲孔工序应采用复式冲(尽量不采用单冲),以保证诸几何要素相对位置精度,此工序精度对产品质量至关重要。
    (2)板节冲孔之后,应该用挤球(或挤模)进行冷挤,以提高孔、槽内表面粗糙度、硬度和耐疲劳寿命,此工艺对使用寿命影响甚大。
    (3)为提高拖链绞链副的耐磨寿命,最好在铰链轴端加设一压注式干油杯,以定期润滑。
5  结论
    (1)因为一套可变回转半径拖链,具有四套单回转半径拖链的功效,所以为使用创造了极方便的条件。
    (2)在生产上为制造四种单回转半径拖链须用四套或更多的冲孔工装,而多回转半径拖链只用一套工装。因此,节省工装三倍以上,从而使制造成本大大降低,尤其对大批量生产。
    (3)在生产上一个可变回转半径板节,相当于四种单回转半径板节,故可大量节省原材料消耗,从而大幅度提高经济效益,尤其在大批量生产中。
    总之,可变回转半径拖链的设计与研制是一项创新,设计思想新颖,有显著的经济效益和社会效益,值得推广应用。


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