轨道板真空吸盘设计.docVIP

目录 0 引言 1 1 结构组成与工作原理 2 1.1结构组成 2 1.2 工作原理 3 2 主梁尺寸的确定及其有限元分析 4 2.1主梁尺寸的确定 4 2.2主梁的有限元分析 5 3真空系统的设计 8 3.1真空系统工作原理 8 3.2主要部件确定 8 4真空吊具的优点 10 5 结束语 10 CRTSⅡ型无砟轨道板真空吊具设计 Design of vacuum sling of CRTSⅡ ballastless track slab 摘 要：真空吊具作为CRTSⅡ型无砟轨道板预制的重要装备之一，可将轨道板从模具中平稳安全地脱出并搬运到指定的存板台座。本文主要介绍了真空吊具的主体结构、工作原理和作业过程，并且对主梁进行了有限元分析，提出了吸盘真空系统的建立方案。由于真空吊具的机械化程度高、劳动强度低等优点，真空吊具的应用不但提高了轨道板的机械化生产水平，而且保证了轨道板的生产质量。 关键词：真空吊具；吸盘；真空泵；轨道板；应力分析 引言 近年来，真空技术的应用越来越广泛，清洁、高效、经济的真空元件和系统的发展，推动了真空技术在设备自动化中的应用，在CRTSⅡ型无砟轨道板制造中即采用了真空技术进行吊装。CRTSⅡ型无砟轨道板是我国在引进的德国无砟轨道结构形式基础上，经过消化、吸收、再创新形成的中国特色轨道板，并广泛应用在京津、京沪、石武等高速铁路上，其标准板长6.45 m，宽2.55 m，厚0.2 m，质量为9 t。轨道板采用工厂化预制生产，由于没有吊装运输用的锚拴，轨道板采用真空技术——真空吊具脱模，以保证轨道板平稳安全地从模具中脱出并搬运到指定地点。 1 结构组成与工作原理 1.1结构组成 图1 真空吊具主体结构 轨道板真空吊具悬挂在桥式起重机上，由主体结构、真空系统、液压系统和辅助部件组成。其中，主体结构有主梁（内腔作为蓄能器）、吸盘、扶手等， 如图1所示。真空系统主要包括真空泵、真空过滤器、真空压力开关、破坏阀等元件。液压系统主要有电机、液压泵、液压缸、电磁阀、油箱和其它附件。辅助部件则包括信号 灯、控制箱和连接装置。 1.2 工作原理 真空吊具采用了真空原理，即用真空负压来“吸附”轨道板以达到夹持轨道板的目的。原理图如图2所示：通气口与真空发生装置相接，当真空发生装置启动后，通气口通气，吊具吸盘内部的空气被抽走，形成了压力为P2的真空状态。此时，吸盘内部的空气压力低于吸盘外部的大气压力P1，即P2 < P1，轨道板在外部压力的作用下被提起。吸盘内部的真空度越高，吸盘与轨道板之间贴的越紧。 2 主梁尺寸的确定及其有限元分析 2.1主梁尺寸的确定 主梁需要吊装的CRTSⅡ型吊具主梁mm，A——真空装置的橡胶吸盘完全压缩后，橡胶吸盘在吸重表面上围成的有效面积(cm2)； Hg——真空装置吸附物品后，形成的稳定真空度用cm表示的水银柱高度； 73.6——换算系数。 最后可得吸盘的技术参数如下表所示。 吸盘的技术参数 真空吸盘 型号 0×1000 尺寸 0mm长×1000mm宽 尺寸结构如下图6 图6 4真空吊具的优点 1）真空能量存储在真空蓄能器里，瞬时吸取并瞬时释放，操作速度快，搬运效率高，节约生产成本。 2）安全无污染在真空泵断电的情况防止轨道板突然坠落， 且无污染，无光、热、电磁等产生。 3）不伤轨道板与挂钩式吊具和钢缆式吊具不同，真空吸盘由于是橡胶材料制造，吸取或者放下轨道板不会对轨道板造成任何损伤。 4）劳动强度低真空吊具吸取和释放一人操作即可，减少了从事艰苦和危险作业的操作人员，并且真空吊具在轨道板上方的操作，抓取与释放较容易。 5 结束语 CRTSⅡ型无砟轨道板预制是按照工业化设计思路，以最大程度实现轨道板的机械化生产。真空吊具作为其中的重要装备之一，机械化程度高、劳动强度低、生产安全可靠，不但提高了轨道板的机械化生产水平，而且保证了轨道板的生产质量。 参考文献： [1]张群生，黄诚.真空技术在设备自动化中的应用[J].装备制造技术，2008，（1）. [2]张利平.液压传动系统设计与使用[M].北京：化学工业出版社，2010.3 [3]王守成，段俊勇.液压元件及选用[M].北京：化学工业出版社，2007.1 [4] 杨汝清.现代机械设计——系统与结构[M].北京：科学出版社，2003. - 11 -