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2 8月

论安全钳安装座制造工艺改善

文 / 叶青林

1. 引言

电梯安全钳安装座由于关联部件较多,自身结构较复杂,加工精度要求高,加工后难于检测等原因,一直是制造过程中的难点。由于安全钳,轿厢下部导靴等重要部件都要以安全钳安装座做为装配的载体,如果在生产过程中不能对其产品质量进行有效控制,进入现场安装环节后,必定会对电梯的安全运行造成重要影响。本文从制造工艺的角度出发,分析安全钳安装座结构,制作特点以及工艺改善措施,对提高其产品品质有重要帮助。

2.安全钳安装座运行中的情况

2.1安全钳安装座关联部件介绍

如图1所示,下梁,导靴,安全钳都与安全钳安装座连接,这些关联部件安装后都与导轨产生直接或者间接的作用。下方连接部件为导靴,以滑动导靴为例,根据滑动导靴的工作原理与使用要求,导靴在安装后,与导轨的配合尺寸接近过渡配合,两侧可调的间隙空间为0—0.5 mm,如图1 B-B所示;其本身安装的安全钳,以乐天安全钳为例,该款安全钳安装在轿架下梁底部,根据这款安全钳的使用要求,安全钳安装后,固定锲块与导轨间隙为2.5mm,滑动锲块为4.5mm,如图1的C放大图所示。

2.2运行过程中产生的常见问题

根据上述2.1安全钳安装座关联部件介绍,当电梯安装好以后,如果安全钳安装座左右中心两侧导靴与主轨侧面间隙不一致时,轿厢上下运行过程中滑动导靴与主导轨之间会在某些超过偏差范围的区域挤压导靴的一侧,从而使轿厢前后方向晃动;如果安全钳一侧的钳体与导轨之间的间隙超过安装时规定的要求,轿厢在运行过程中的另一侧钳体与导轨面之间的过小间隙极易导致安全钳钳体与导轨磨擦,甚至触发安全钳误动作。

由于安全钳在厂内与下梁、安全钳安装座组装后直接在现场安装,安全钳、导靴与导轨间隙的精度要求高,又由于各关联部件之间的连接孔为圆孔,安装人员在现场已经不能再做大的调整。因此,在厂内制造生产时,安全钳组装后需要在厂内验证安全钳、导靴与导轨间隙的精度要求,以确保达到技术要求后再出厂。

3.安全钳安装座的结构及加工方式的讨论

3.1.安全钳安装座的结构

安全钳安装座的结构如图2所示,由下梁连接板,安全钳座板, 导靴连接板以及加强筋,一共四个零件组成.如图所示,其中下梁连接板采用8mm板材,直接下料后按图割孔;安全钳座板采用3mm板材冲孔后折弯成型.导靴连接板采用12mm板材, 直接下料后按图割孔.最后将四个零件组焊就可加工完成。

3.2加工方式的讨论

      根据图纸要求,由于下梁连接板,安全钳安装板,导靴安装板分别与下梁,安全钳,导靴的连接都是圆孔连接,没有调整的空间,并且这三个零件分布在3个不同的平面,技术要求三条中心线都处在偏差≤0.3mm以内,图2B-B及其侧向示意图所示。此外,下梁连接板,导靴安装板与安全钳安装板之间的垂直也会影响到安全钳在运行过程中的使用,根据技术要求,垂直度偏差≤0.04mm。

根据技术图纸的形位公差要求,在进行安全钳安装座组焊作业时,如果只依靠工人的手和眼睛来对各零件进行定位,点焊后的安全钳安装座难以保证产品的品质要求,并且安全钳安装座组焊后以后难检测,因此需要制造专用的定位工装来辅助安全钳安装座的加工生产。

4. 制造工艺的改善

4.1焊接控制质量计划 

为了解决好安全钳安装座在组焊过程中存在的问题,特制定以下焊接控制质量计划:

第1步,做好焊丝型号,规格以及使用等记录;

第2步,做好四个零件组焊前的检验记录,确保满足技术要求;

第3步,采用专用的定位工装来辅助安全钳安装座的组焊,以确保其外形尺寸和形位公差符合技术要求;

第4步,做好焊缝检验,如焊缝型式、尺寸、缺陷等;

第5步,终检,如外观,焊渣清除等;

第6步,喷涂,对漆膜厚度、外观缺陷、颜色等予以确认。

4.2定位工装的设计

4.2.1工件的定位原理

根据工件的定位原理:一个刚体在空间直角坐标系中具有六个自由度,即沿X,Y,Z三个坐标轴的移动自由度和绕X,Y,Z三个坐标轴的转动自由度.当工件的六个自由度未加以限制时,它在空间的位置是不确定的.要使工件的位置按照一定的要求确定下来,就必须将它的某些自由度或者全部自由度加以限制。

定位工装的设计,必须考虑下梁连接板,安全钳座板, 导靴连接板在组装时,要保证三块板之间的中心线在同一个平面的要求.根据上述工件的定位原理,定位工装设计时,要求各部件均能满足上述6点定位原理,较常用的办法是通过一面两销的定位方式,实现完全定位即可. 焊接定位工装由以下部件组成: 焊接定位工装板,销轴1,销轴2(如图3)。

4.2.2焊接定位工装的设计

如图2中所示,保证下梁连接板,安全钳座板, 导靴连接板三条中心线都处在偏差≤0.3mm是解决问题关键的地方。通过考虑以后,定位工装采用整板成形具有以下两个优点:

4.2.2.1便于保证加工精度

由于安全钳安装座需要定位3个零件处在不同的平面,定位工装板采用激光设备对整板开料和割孔,这样的加工处理能够在折弯成形前保证整板和定位孔的形位公差精确度,在模具和折弯机压力都正常的情况下,通过整板折弯成型能够解决中心线偏移和各面互相垂直的问题。

4.2.2.2可测量性

由于需要测量的部位有3处且在不同的平面,这些给测量带来了很大的困难。采用上述方案,激光下料以后,就可以将A,B两边确定为定位板中心线划线的基准边,划出中线,如图3所示。激光割孔后,测量不同位置的孔与中线的距离,就可以计算出两孔的中心与所划中线的偏移情况。折弯成型后,可以用专用的直角块检查所划中线在不同平面的偏移情况,具有可操作性。

4.3定位工装的制作

选3 mm厚板,激光下料后,检查整板边长尺寸及对角线尺寸达设计要求,标识A,B边线,将A边确定为激光割孔的基准边,将B两边确定为定位板中心线划线的基准边,划出中线。激光割孔后,测量不同位置的孔与中线的距离,不允许偏移中线0.1 mm。将A边 确定为折弯成型的基准边,按折弯线处折弯,确保下刀位置准确,用专用的直角块检查所划中线在折弯成型后的偏移情况,不允许偏移中线0.15 mm。

4.4焊接方案的制定

定位工装做好了以后,根据新的工艺变化重新编写了安全钳安装座组焊作业指导书,其内容如下:

第1步,焊前准备

1)备齐待焊零件并检查零件尺寸、规格、材质是否符合设计要求;

2)检查焊机的电、气路,试焊,确认并保证焊机工况良好;

3)检查焊接材料是否符合工艺要求。

第2步,按图将零件1、件4分别与件2组焊,保证装配位置尺寸和同心度,检查合格后转下道工序。

第3步,按图要求焊接,电流180±20A,电压28±2V,气体流量22 L/min,焊丝φ1.0mm要求焊接牢靠,焊缝均匀无缺陷,

第4步,清渣,清洁所有焊缝,检验合格后转油漆工序

第5步,油漆,按油漆工艺和颜色要求

5.结语

通过对安全钳安装座现场使用情况及其自身结构分析,由于安全钳安装座结构复杂以及组焊后难于检测等特点,必须制作专用的定位工装才能保证加工精度,达到技术的设计意图。制造工艺的改善,需要对定位工装进行合理的设计和制作,工装定位完成后,测量各项尺寸及偏差是很关键的一步,检验的结果好坏直接决定制造工艺的改善成败。安全钳安装座通过制造工艺改善后,各零件在组焊过程中得到准确的定位,保证了加工精度,加快了组焊作业的进程,提高了

生产效率,对保证产品质量和降低制造成本具有重要的意义。