CS9系列軟包夾的設(shè)計(jì)與分析獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

CS9系列軟包夾的設(shè)計(jì)與分析獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

摘要：通過(guò)對(duì)軟包夾概念的理解，從我公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的CS9系列軟包夾的命名規(guī)則、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)、工作原理、保壓試驗(yàn)方法及同步性調(diào)整等方面，總結(jié)CS9系列軟包夾的優(yōu)缺點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：CS9;軟包夾;優(yōu)化

CS9系列軟包夾是我公司根據(jù)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需要而開(kāi)發(fā)的新型產(chǎn)品，主要用于港口、倉(cāng)庫(kù)、工廠的棉花、羊毛、化纖物、新聞紙、干草料等成包貨物的裝卸搬運(yùn)。該屬具具有動(dòng)作可靠、快速、司機(jī)視野好、重量輕、維修保養(yǎng)方便等特點(diǎn)，能最大限度地發(fā)揮叉車(chē)能力，是對(duì)各種軟包裝貨物進(jìn)行高效可靠的裝卸搬運(yùn)機(jī)械。

一、軟包夾的定義

軟包夾是附屬在叉車(chē)上，通過(guò)液壓油缸實(shí)現(xiàn)夾臂張開(kāi)或夾緊功能，實(shí)現(xiàn)無(wú)托盤(pán)搬運(yùn)的叉車(chē)屬具。

屬具能實(shí)現(xiàn)諸多動(dòng)作，如旋轉(zhuǎn)、推出、張夾、傾翻、側(cè)移等，其中張夾功能是最能體現(xiàn)屬具特點(diǎn)的一種，軟包夾就是這類(lèi)張夾屬具中最具代表性的一類(lèi)屬具。我公司根據(jù)市場(chǎng)需求，在不斷考證調(diào)研后，設(shè)計(jì)出CS9系列軟包夾，該類(lèi)平夾采用高強(qiáng)度的型鋼構(gòu)成整體框架，獨(dú)特的滾動(dòng)支承經(jīng)久耐用，帶節(jié)流閥和保壓閥的液壓油路系統(tǒng)保證了夾臂的同步可調(diào)并且松開(kāi)多路閥手柄后仍能保持夾緊力，外形圖如圖一所示。

二、CS9系列軟包夾的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1）CS9軟包夾的命名規(guī)則

針對(duì)軟包規(guī)格種類(lèi)多的情況，軟包夾張夾范圍需要有一系列的參數(shù)供客戶選擇，那么CS9采用不同英文字母表示不同的張夾范圍，例如CS9C的張夾范圍是500-2000mm，CS9D的張夾范圍是600-2100mm，CS9E的張夾范圍是700-2200mm;由于軟包類(lèi)型的不同，有些是棉花包比較松軟需要夾臂是V齒結(jié)構(gòu)增大摩擦力，而有的貨物包較硬，可以選擇普通平夾臂，另外有些軟包堆垛間距較小，左右?jiàn)A持不方便，可以選擇薄夾臂結(jié)構(gòu)夾臂即K夾板;在功能上有的只需要同步左右張夾，而有的客戶還需要軟包夾有側(cè)移功能，那么對(duì)于具有側(cè)移功能的軟包夾以“-FC”表示;除此之外，CS9系列的特點(diǎn)之一就是，夾臂可以按需求設(shè)計(jì)，如加寬、加高、加厚、增加護(hù)欄，增加橡膠板等，為了便于理解，現(xiàn)舉例說(shuō)明，比如客戶貨物包為棉花包，包尺寸長(zhǎng)1000mm寬500mm高500mm，需要一次夾持4個(gè)，并且需要側(cè)移，堆垛很緊湊，那么我們可以根據(jù)要求推薦軟包夾型號(hào)為3CS9D-K-V-FC，張臂范圍600-2100mm，K型薄夾板，夾臂筋板帶V齒且能同步側(cè)移。

2）軟包夾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

CS9系列平夾結(jié)構(gòu)上可以分為固定架體、左夾臂、右?jiàn)A臂三個(gè)主要部分，設(shè)計(jì)時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)

①固定架體上油缸支座未改進(jìn)前，支座分側(cè)移型和非側(cè)移型，改進(jìn)后，去掉連接支座的筋板統(tǒng)一通用，如圖二所示

②固定架體改進(jìn)前，無(wú)軟包夾起吊固定孔，改進(jìn)后，增加起吊螺栓固定孔，便于起吊搬運(yùn)軟包夾。

③左右?jiàn)A臂內(nèi)扣量需要保證夾臂前端尺寸比后端尺寸小20-35mm，下端尺寸比上端尺寸小3-8mm，形成八字結(jié)構(gòu)，這樣做的原理是，軟包夾夾持貨物時(shí)，左右油缸夾緊貨物，夾臂受反作用力，向左右兩邊頂開(kāi)形成的開(kāi)度抵消了夾臂預(yù)留的內(nèi)扣量，如圖三所示。

3）軟包夾工作原理

軟包夾主要是由夾抱機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)組成。夾抱機(jī)構(gòu)由左右?jiàn)A臂、左右油缸和固定架體等組成。夾臂的張開(kāi)或夾緊是靠油缸伸縮推動(dòng)移動(dòng)臂在固定架體14#槽鋼做成的導(dǎo)軌內(nèi)移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。我公司標(biāo)準(zhǔn)型CS9軟包夾的兩夾臂由多路閥的一個(gè)手柄集中控制，使兩夾臂同時(shí)動(dòng)作。工作原理如圖四所示，它將多路閥來(lái)的高壓油繞過(guò)門(mén)架右側(cè)的卷繞器經(jīng)液控單向閥、鉸接螺栓式節(jié)流閥到夾緊油缸。其中液控單向閥是為了防止因泄漏引起夾緊力下降而設(shè)置的，必須保持出廠時(shí)的裝配關(guān)系，否則將因失去作用而使貨物下跌。鉸接螺栓式節(jié)流閥用來(lái)調(diào)節(jié)兩只夾臂的運(yùn)動(dòng)速度使其保證基本同步。

當(dāng)平夾加裝側(cè)移功能（帶“-FC”）時(shí)，將液控單向閥改為側(cè)移閥，節(jié)流閥改裝至油缸缸底油口處。當(dāng)高壓油從多路閥第三聯(lián)經(jīng)側(cè)移閥中的單向閥芯和油缸上的節(jié)流閥后進(jìn)入油缸使油缸實(shí)現(xiàn)張開(kāi)或夾緊功能以及防止因泄漏引起夾緊力下降，當(dāng)高壓油路從多路閥第四聯(lián)經(jīng)側(cè)移閥中的補(bǔ)償式側(cè)移油路和油缸節(jié)流閥后進(jìn)入油缸使油缸同向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)側(cè)移功能以及防止因泄漏引起夾緊力下降，且需要注意的是，閥體式側(cè)移的側(cè)移量，在軟包夾張開(kāi)到最大或夾緊到最小時(shí)，沒(méi)有側(cè)移量，理論上當(dāng)張夾開(kāi)度處于油缸行程S的一半時(shí)左右側(cè)移量最大為S/2。側(cè)移原理圖五如下：

4）軟包夾的壓降試驗(yàn)

軟包夾具有重載保壓功能，每一臺(tái)軟包夾出廠前都要進(jìn)行保壓測(cè)試，以測(cè)試軟包的保壓性能及油路系統(tǒng)，測(cè)試方式應(yīng)該遵循相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

①軟包夾安裝在叉車(chē)上，可采用數(shù)顯式夾緊力測(cè)試儀或其他工具，測(cè)試儀如圖六所示，測(cè)試儀兩測(cè)試夾板之間的間距b在軟包夾的最大張臂開(kāi)度與最小張臂開(kāi)度之間。

②軟包夾調(diào)至最大張臂開(kāi)度，將測(cè)試儀放置于兩夾臂之間，測(cè)試儀夾板與夾臂筋板貼合且上下對(duì)中，使夾臂夾緊測(cè)試儀夾板，從測(cè)試儀顯示器讀出最大壓力示數(shù)P1，叉車(chē)熄火且拉上手制動(dòng)（叉車(chē)關(guān)閉動(dòng)力源具拉緊手制動(dòng)），放置2min后，記錄顯示器壓力示數(shù)P2，按照公式（1）計(jì)算出初始?jí)航抵?，再放?0min后，記錄顯示器壓力示數(shù)P3，按照公式（2）計(jì)算出后續(xù)壓降值及壓降速度，再測(cè)量4次，取最大值。

5）軟包夾的同步性

軟包夾安裝在試驗(yàn)臺(tái)或叉車(chē)上，對(duì)于張夾油缸具有節(jié)流閥功能的軟包夾，應(yīng)先將節(jié)流閥旋出至最大進(jìn)出油流量，再操控試驗(yàn)臺(tái)架或叉車(chē)多路閥控制手柄，觀察夾臂張開(kāi)到最大開(kāi)度過(guò)程中哪一個(gè)夾臂的速度快，然后調(diào)節(jié)速度快的夾臂油缸的節(jié)流閥芯，對(duì)于無(wú)節(jié)流閥功能的平夾，可以在油缸進(jìn)出油口增加節(jié)流片，通過(guò)節(jié)流片限值進(jìn)出油流量，從而達(dá)到調(diào)整油缸的張夾速度的目的。

三、CS9系列軟包夾的優(yōu)缺點(diǎn)

1）優(yōu)點(diǎn)

結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)易，制造方便;結(jié)構(gòu)承載能力強(qiáng)，耐久性良好，能適應(yīng)復(fù)雜惡劣的工況;結(jié)構(gòu)配件維修更換方便。

2）缺點(diǎn)

自重偏大，失載距偏大，導(dǎo)致組合承載能力降低;結(jié)構(gòu)雖然較簡(jiǎn)單，但是制造成本并不低，經(jīng)濟(jì)性較差;左右張夾同步性較差，除閥體式側(cè)移帶節(jié)流閥的調(diào)整方式外，其他調(diào)整手段不能有效改善同步性，所以加工工藝上還待進(jìn)一步改進(jìn)。

四、結(jié)論

此次淺析了CS9軟包夾