摘 要
現(xiàn)代化工廠中全部依靠設(shè)備來完成產(chǎn)品,但是,在生產(chǎn)過程中,由于設(shè)備設(shè)計安全性缺陷引發(fā)的安全事故會有發(fā)生,對操作人員造成很嚴(yán)重的威脅。在我司壓制工位,有20臺100噸液壓機,用來將粉末料狀壓制成成型的料塊。大致步驟為油缸帶動滑塊上升到頂后,模具打開,操作人員在模具內(nèi)裝填粉料,填完后,滑塊下行進行壓制,粉末被壓成成型塊?;瑝K上行,模具再次打開,取出成型塊。在裝料和取料過程中,人的手部完全在壓機的滑塊下方。一旦液壓油路出現(xiàn)故障或者油缸桿斷裂,滑塊下落,操作人員的手將保不住。安全無小事,油缸桿去年曾斷裂過,是在油缸上升過程中發(fā)生的,人員在等待油缸升到頂后作業(yè),未造成人員傷害。此事故給我們敲響了警鐘,怎樣才能保證操作人員的人身安全呢?本人在多年的修理實踐中給壓機設(shè)計安裝了保險機構(gòu),收到了良好效果。
內(nèi)容
一. 設(shè)計思路
應(yīng)用中,只有油缸帶動滑塊升到頂端,模具完全打開,人員才能生產(chǎn)操作。據(jù)此,滑塊到頂端位置后,如果能將其鎖止在上端,使其在任何故障情況下都不能下落,則達到了保險的作用。
二. 措施及實施
在論證設(shè)計階段,考慮了兩套方案。
1. 第一套方案:加鎖銷。如需鎖止滑塊,可以在滑塊上安裝像門栓一樣的插銷,插銷插入導(dǎo)向立柱實現(xiàn)鎖止但這樣,但這需要在導(dǎo)向立柱上開孔,開孔會降低導(dǎo)向立柱的強度。改進設(shè)計不能改變壓機的原始設(shè)計強度,不可行。
2.我選擇了第二套方案(如圖1):在滑塊下方加裝保險支桿。
動作原理:滑塊上升到位后,電磁鐵失電,回位彈簧推動銜鐵左移,銜鐵與保險支桿是一體的,保險支桿進入滑塊下方,起到保險支撐的作用。即使油缸斷裂,滑塊下落,因為有保險支桿在下方支撐,也不會對人員有傷害。達到了設(shè)計目的。油缸和滑塊作業(yè)下行時,則電磁鐵得電,保險支桿移出壓機,滑塊下行不受限制,正常壓制產(chǎn)品。
運行中,電磁鐵自動控制,由布置的傳感器接收位置信號進行控制。在運行過程中,如果電磁鐵故障,沒有磁力,則彈簧會將保險支桿推入滑塊下,滑塊不能下落,保險仍然起作用。
圖1
先期,改造了3臺進行3個月生產(chǎn)應(yīng)用驗證。實際應(yīng)用中,起到了防護保險的作用:應(yīng)用中,模擬了油缸失壓故障,滑塊重力自由下落。保險支桿牢靠的支撐住了滑塊。
但是,整套機構(gòu)仍有不完善的地方,我進行了持續(xù)改進。
三. 持續(xù)改進
第二套方案在應(yīng)用中,由于國產(chǎn)電磁鐵質(zhì)量不過關(guān),電磁鐵線圈在長時間通電后,容易過熱而燒壞。需要改進設(shè)計。
方案是:用旋轉(zhuǎn)氣缸替換電磁鐵,見圖2。
旋轉(zhuǎn)氣缸是一通入壓縮空氣會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動作的部件,兩個氣路接口,如切換壓縮空氣通氣方向,氣缸旋轉(zhuǎn)方向會改變,且旋轉(zhuǎn)到位置后(旋轉(zhuǎn)角度可選),由于其設(shè)計了物理限位,氣缸會自動停止旋轉(zhuǎn)。
動作原理:氣缸順時針旋轉(zhuǎn),將保險支桿旋入壓機內(nèi)部,如第二套方案所述,起到保險作用。切換氣路,氣缸逆時針旋轉(zhuǎn),保險解除。
保險裝置本身的防錯功能:氣缸部件附屬了位置傳感器,能夠感知氣缸(相當(dāng)于保險支桿)旋轉(zhuǎn)位置;如果因某種原因,氣缸未旋轉(zhuǎn)到位,則傳感器沒有感應(yīng),不會輸出信號,壓機的PLC沒有接收到傳感器信號,壓機不能運行下一程序動作。
圖2
四. 結(jié)論
此項改進結(jié)構(gòu)經(jīng)濟、簡單、可靠,實現(xiàn)了安全生產(chǎn)。20臺壓機通過改造,無故障應(yīng)用至今一年多,效果良好,達到了要求。