宋艷芳，許志立

（廣州市特種機(jī)電設(shè)備檢測研究院，廣東 廣州 510000）

施工升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件主要由吊籠和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（即傳動(dòng)小車）兩部分組成。吊籠為一框型鋼結(jié)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)是通過安裝在吊籠上的滾輪沿導(dǎo)軌架做垂直方向運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、電磁制動(dòng)器、彈性聯(lián)軸節(jié)、渦輪蝸桿減速機(jī)及傳動(dòng)齒輪等組成。吊籠和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間通過內(nèi)置有超載傳感器的銷軸（40mm）彈性聯(lián)接在一起（如圖1、圖2所示），并通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上的齒輪和導(dǎo)軌架上的齒條嚙合產(chǎn)生動(dòng)力，使吊籠運(yùn)行。在廠內(nèi)的裝配調(diào)試過程中，可以通過調(diào)整滾輪來微調(diào)傳動(dòng)板和吊籠的在導(dǎo)軌架上的位置以實(shí)現(xiàn)兩者的配合，但由于實(shí)際生產(chǎn)過程中存在加工誤差以及構(gòu)件焊后變形過大等因素，易導(dǎo)致傳動(dòng)板耳板孔和吊籠耳板孔不同心，無法實(shí)現(xiàn)配合，無法穿入銷軸，嚴(yán)重影響了施工升降機(jī)的裝配性。

1 施工升降機(jī)裝配調(diào)試中存在的問題

圖1 傳動(dòng)板與吊籠

圖2 傳動(dòng)板、吊籠、傳感器銷軸

施工升降機(jī)的傳動(dòng)板和吊籠上面均裝有滾輪，包括背滾輪、側(cè)滾輪及附滾輪，滾輪結(jié)構(gòu)如圖3所示，均為偏心輪結(jié)構(gòu)，其偏心距一般為3mm或4mm，受限于滾輪偏心距的大小，通過滾輪來調(diào)整吊籠與傳動(dòng)板相對于導(dǎo)軌架的位置其調(diào)整幅度也僅限于一個(gè)很小的范圍內(nèi)。而施工升降機(jī)在廠內(nèi)的裝配調(diào)試過程中，選取吊籠和傳動(dòng)板前沒有做任何技術(shù)測量，可以說是隨機(jī)選取的，當(dāng)把吊籠和傳動(dòng)板放入導(dǎo)軌架時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)吊籠和傳動(dòng)板上面的耳板孔不同心，銷軸無法插入。據(jù)廣州某施工升降機(jī)生產(chǎn)廠數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，出現(xiàn)該現(xiàn)象的調(diào)試數(shù)量已占到施工升降機(jī)調(diào)試總數(shù)量的近30%。

圖3 滾輪結(jié)構(gòu)圖

目前，廠內(nèi)針對上述問題多采用“燒耳朵”法來解決，即通過在單邊僅有1塊耳板的吊籠耳板上（傳動(dòng)板單邊有2塊耳板）耳板孔位置用氣割割下一個(gè)偏心環(huán)，然后再焊入一個(gè)相同直徑大小的圓環(huán)（圖4），從而改變耳板上孔的位置，以配合傳動(dòng)板上的孔，俗稱“燒耳朵”現(xiàn)象。但實(shí)際的生產(chǎn)中“燒耳朵”現(xiàn)象不僅影響傳動(dòng)板與吊籠的聯(lián)接質(zhì)量，更耗費(fèi)了大量的人力和時(shí)間，嚴(yán)重制約著裝配調(diào)試的速度。在裝配過程中由于裝配人員一般都非專業(yè)焊工，受限于其焊接水平，很難保證補(bǔ)焊圓環(huán)的焊接質(zhì)量，甚至在后期的使用過程中出現(xiàn)圓環(huán)脫落，施工升降機(jī)無法使用的情況，且1臺需要“燒耳朵”的裝配調(diào)試時(shí)間通常是正常裝配調(diào)試時(shí)間的兩倍以上，大大降低了生產(chǎn)效率。

圖4 燒下來的偏心環(huán)及補(bǔ)焊上的圓環(huán)

分析以上問題，導(dǎo)致吊籠和傳動(dòng)板最后無法裝配的原因是多方面的，既有工藝設(shè)計(jì)方面的原因也有工藝裝備質(zhì)量方面的原因。

1）生產(chǎn)工藝的不妥導(dǎo)致吊籠和傳動(dòng)板在加工工程中發(fā)生變形，尤其對吊籠主梁而言，在其焊接的加工過程中需要多次進(jìn)行矯正及測量工序，但多數(shù)廠家都忽視了此環(huán)節(jié)，導(dǎo)致主梁焊后變形過大、直線度差，從而最終影響吊籠的形狀。工人為了增加計(jì)件數(shù)量，使得吊籠和傳動(dòng)板整體焊好后在模具上的冷卻時(shí)間達(dá)不到工藝文件的要求，冷卻時(shí)間不足導(dǎo)致其焊后變形。

2）耳板的加工誤差、耳板焊接質(zhì)量及其焊接后的變形。

3）各個(gè)廠在生產(chǎn)過程中都有加工吊籠和傳動(dòng)板的特制模具，但在使用過程中由于磨損等因素，都會(huì)影響到最后制作出來的吊籠和傳動(dòng)板形件精度。

2 互換性的概念

零部件的互換性是指在同一規(guī)格的一批零部件中，任取其一，不需任何挑選或附加修配（如鉗工修理）就能裝在部件或機(jī)器上，達(dá)到產(chǎn)品規(guī)定的使用性能要求。遵循互換性原則，不僅能顯著提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，而且能有效保證產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本。

互換性技術(shù)中包括完全互換性和不完全互換性。在機(jī)械裝配時(shí)，當(dāng)機(jī)器裝配精度要求很高時(shí)，如采用完全互換會(huì)使零件公差太小，造成加工困難，成本很高。不完全互換性是指零部件在裝配時(shí)需要選配（但不用進(jìn)一步加工）就能裝成具有規(guī)定性能的部件或者機(jī)器，采用不完全互換，可容許較大的零件制造公差，利用選擇裝配的方法將相配件按尺寸大小分為若干組，然后按組相配，同組內(nèi)的各零件能實(shí)現(xiàn)完全互換，不完全互換式可以顯著降低零件的制造成本。

在施工升降機(jī)生產(chǎn)過程中，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)因其需用量大，且加工質(zhì)量直接影響到將來施工升降機(jī)運(yùn)行的安全，各廠對其加工精度均有較高的要求，對其加工工藝和工藝裝備都有明確的規(guī)范，加工出來的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)安裝互換性的要求。但由于吊籠和傳動(dòng)板在廠內(nèi)裝配調(diào)試過程中，兩者之間不屬于小誤差的裝配精度，故而各廠家都忽視兩者裝配間的互換性，或者說基于成本的考慮，放棄了兩者間的裝配互換性。這是導(dǎo)致出現(xiàn)上述“燒耳朵”現(xiàn)象的主要原因。但如何把互換性的思想應(yīng)用到施工升降機(jī)吊籠和傳動(dòng)板的裝配調(diào)試過程中，或者說如何通過更方便更實(shí)效更經(jīng)濟(jì)的方法來實(shí)現(xiàn)兩者之間的互換性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，此也是解決“燒耳朵”現(xiàn)象的根本方法。

3 互換性在吊籠和傳動(dòng)板裝配上的應(yīng)用

結(jié)合當(dāng)前施工升降機(jī)的調(diào)試現(xiàn)狀，本文提出以下兩種方法來實(shí)現(xiàn)吊籠和傳動(dòng)板在裝配調(diào)試過程中互換性。

1）施工升降機(jī)在出廠前的裝配調(diào)試過程中，傳動(dòng)板和吊籠的選擇是隨機(jī)的，在裝配之前沒有經(jīng)過任何測量，缺乏一種通過測量而獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)來保證裝配互換性的方法。為此可以通過建立一種有效的數(shù)據(jù)測量方法，選擇合適的基準(zhǔn)點(diǎn)，構(gòu)建一個(gè)包含傳動(dòng)板和吊籠三維尺寸信息的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)庫中包括有吊籠耳板孔與傳動(dòng)板耳板孔的位置公差及精度、兩者耳板孔和導(dǎo)軌架的位置公差與精度以及傳動(dòng)板兩邊耳板上兩圓孔的同軸度公差等數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)庫自動(dòng)模擬匹配傳動(dòng)板和吊籠，然后有目的地選擇吊籠和傳動(dòng)板進(jìn)行裝配組合，實(shí)現(xiàn)兩者的不完全互換性裝配。但該方法會(huì)增加裝配調(diào)試前測量環(huán)節(jié)，增加了工序，相應(yīng)地增加了成本。

2）通過改變結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改變傳動(dòng)板和吊籠的聯(lián)接方法，減小因吊籠生產(chǎn)過程中的變形誤差對裝配的影響。如采用活動(dòng)耳板，即在傳動(dòng)板結(jié)構(gòu)形式不變情況下，把吊籠耳板設(shè)計(jì)為可拆卸耳板，其中可拆卸耳板和吊籠上面的孔均為鵝蛋孔，增加了可拆卸耳板的調(diào)整范圍。通過調(diào)整活動(dòng)耳板的位置，以配合傳動(dòng)板，然后通過4個(gè)8.8級的高強(qiáng)度螺栓連接可拆卸耳板和吊籠，如圖5、圖6所示，實(shí)現(xiàn)吊籠和傳動(dòng)板的直接裝配，從而避免“燒耳朵”現(xiàn)象的出現(xiàn)。

圖5 可拆卸耳板

圖6 可拆卸設(shè)計(jì)吊籠頂部結(jié)構(gòu)

新的設(shè)計(jì)方法，在調(diào)試后可把耳板拆卸下來，從而降低了吊籠的高度，對于某些因運(yùn)輸對吊籠高度有嚴(yán)格要求時(shí)，也提供了便利。該設(shè)計(jì)在個(gè)別廠家已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，且取得了較好的效果。

4 結(jié) 語

在吊籠和傳動(dòng)板廠內(nèi)裝配調(diào)試過程中，“燒耳朵”現(xiàn)象嚴(yán)重影響了調(diào)試速度和產(chǎn)品質(zhì)量，浪費(fèi)了大量的調(diào)試時(shí)間。新的改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的采用，實(shí)現(xiàn)了吊籠和傳動(dòng)板在裝配過程的互換性，解決了廠內(nèi)生產(chǎn)的實(shí)際問題，提高了裝配調(diào)試的效率，減少了調(diào)試工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了調(diào)試成本，從而大大提高產(chǎn)品的市場競爭力。

[1]張琳娜.精度設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制基礎(chǔ)（第三版）[M].北京：中國計(jì)量出版社，2011.

[2]趙樹忠.互換性與技術(shù)測量[M].北京：科學(xué)出版社，2013.

[3]汪煉鋼.淺析差速器殼體的加工及裝配互換性問題[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2008，(10)：84-85.