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第20章 物流机械技术与设备(17)

捆扎机械可按捆扎材料、自动化程度、传动形式、包件性质、接头接合方式和接合位置的不同来进行分类。按捆扎材料,可分为塑料带、钢带、聚酯带、纸带捆扎机和塑料绳捆扎机;按自动化程度,可分为全自动、自动、半自动捆扎机和手提式捆扎工具;按包件类型,可分为普通式、压力式、水产式、建材式、环状物捆扎机;按接头接合形式,可分为热熔搭接式、高频振荡式、超声波式、热钉式、打结式和摩擦焊接黏式捆扎机;按接合位置,可分为底封式、侧封式、顶封式、轨道开闭式和水平轨道式捆扎机。

目前我国生产的捆扎机基本上采用塑料带作为捆扎材料,利用热熔搭接的方法使紧贴包件表面的塑料带两端加压黏合,从而达到捆紧包件的目的。捆扎机分为机械传动和液压传动两大类,带端黏合位置一般为底封式或侧封式,分别有全自动、自动、半自动捆扎机。

由于包装件的大小、形状及捆扎要求不一样,捆扎机类型较多,但各种类型捆扎机的结构基本相似,主要由导轨与机架、送带、紧带机构、封接装置、控制系统组成。

机架一般用角钢焊接而成,外面用钢板覆面,送带导轨位于机架上部,它由一条导槽和一些可以开启的叶片组成。带子的端部沿导槽滑动送进,因此,导槽内壁应光洁圆滑,以利于带子顺利滑动。导槽为活动式封闭结构,有让带子脱出的叶片,送带时可引导带子环绕物品一圈,退带时叶片被拉出的带子推开,随后再复位。

送带机构包括带盘、颈送轮、储带箱、送带轮等。它将带子自带盘中引送到导轨导槽内,一般分两步进行。首先把带子由带盘送到储带箱,称为预送带,然后再送到工作部位,称为送带,二者交替进行。

收带由送带轮反转快速完成,由离合器控制使送带轮反转,使带子自导槽中拉出捆在包装件上,并产生一定的收紧力,而紧带则把带子进一步抽紧,使其紧捆住包装件。紧带机构一般包括紧带器和紧带调节器两部分。

带子抽紧后,须将其接头固定。对于塑料带,一般利用热熔搭接方式进行封接。

基本型捆扎机的控制系统多用机械式,即由分配轴发出指令,由凸轮控制各执行机构,按工作循环要求依次进行动作。这种控制系统的动作可靠,结构较简单,应用广泛。

常用的机械式自动捆扎机有普通型捆扎机、低台型自动捆扎机、侧封型自动捆扎机、双轨型自动捆扎机、压力型捆扎机、顶封型自动捆扎机、水平轨道型自动捆扎机等。常见的机械式半自动捆扎机有高台型半自动捆扎机、中台型半自动捆扎机、低台型半自动捆扎机、台式型半自动捆扎机、侧封型半自动捆扎机等。

2.6.2 其他流通加工机械

1.剪板机

剪板机在流通领域可用于板料或卷料的剪裁,其工作过程主要是板料在剪板机的上、下刀刃作用下受剪生产分离变形。一般剪切时下剪刀固定不动,上剪刀向下运动。

剪板机属于直线剪切类型,按其工艺用途可分为多用途剪板机和专用剪板机;按其传动方式可分为机械传动式和液压传动式;按其上刀片相对下刀片的位置不同可分为平刃剪板机和斜刃剪板机;按其刀架运动方式不同可分为直线式和摆动式。普通剪板机一般由机身、传动系统、刀架、压料器、前挡料架、后挡料架、托料装置、刀片间隙调整装置、灯光对线装置、润滑装置、电气控制装置等部件组成。

典型剪板机有摆式剪板机、多用途剪板机、多条板料滚剪机、圆盘剪切机、振动剪切机等。

摆式剪板机又可分为直剪式和直、斜两用式,直、斜两用式主要用于剪切30°焊接坡口断面。摆式剪板机的刀架在剪切时围绕一固定点做摆动运动,剪切断面的表面粗糙度数值较小,尺寸精度高,而且切口与板料平面垂直。摆式结构主要用于板厚大于6毫米、板宽不大于4毫米的剪板机。

多用途剪板机有板料折弯剪切机和板材型材剪切机。板料折弯剪切机在同一台剪切机上可以完成两种工艺,剪切机下部进行板料剪切,上部进行折弯;也有的剪切机前部进行剪切,后部进行板料折弯。板材型材剪切机在剪板机刀架上,一边装有剪切板材的刀片,另一边装有剪切型材的刀片。

为了将宽卷料剪成窄卷料,或者将板料同时剪裁成几条条料,可以利用多条板料滚剪机下料。滚剪机在两个平行布置的刀轴上,按条料的宽度安装若干个圆盘形刀片,由电动机通过V带及齿轮传动装置驱动圆盘刀轴转动,刀轴带动圆盘形刀片转动,把宽板料或卷料剪成若干所需宽度的条料或卷料。一般在滚剪机前后分别配置展卷机和卷绕机,将其卷料展开、滚剪之后再绕成卷料放在支架上。这类滚剪机的剪切材料宽度由圆盘形刀片的宽度垫圈决定,因此滚剪的材料宽度精度较高。

圆盘剪切机是利用两个圆盘状剪刀,按其两剪刀轴线相互位置不同及与板料的夹角不同分为直滚剪、圆盘剪和斜滚剪。直滚剪主要用于将板料裁成条料,或由板边向内剪裁成圆形坯料;圆盘剪主要用于剪裁条料、圆形坯料和环形坯料。

振动剪切机又称冲型剪切机,它的工作原理是通过曲柄连杆机构带动刀杆作高速往复运动,行程次数由每分钟数百次到数千次不等。振动剪切机是一种万能板料加工设备,它在进行剪切下料时,先在板料上画线,然后刀杆上的上冲头能沿着画线或样板对被加工的板料进行逐步剪切。此外,振动剪切机还能进行冲孔、落料、冲口、冲槽、压肋、折弯和锁口等工序,用途相当广泛,适用于短金件的中小批量初单件生产,被加工的板料厚度一般小于10毫米。振动剪切机具有体积小、质量轻、容易制造、工艺适应性广、工具简单等优点,但是生产率较低,剪切和工作时要人工操作,振动和噪声大,加工精度不高。

剪板机的参数主要有剪切厚度、剪切板料宽度、剪切角度、喉口深度、行程次数等。

剪板机剪切厚度主要受剪板机构件强度的限制,最终取决于剪切力。影响剪切力的因素很多,如刃口间隙、刃口锋利程度、剪切角大小、剪切速度、剪切温度、剪切面的宽度等,而最主要的还是被剪材料的强度。目前国内外剪板机的最大剪切厚度多为32毫米以下,过大之后,从设备的利用率和经济性来看都是不可取的。

剪切板料宽度是指沿着剪板机剪刃方向,一次剪切完成板料的最大尺寸,它参照钢板宽度和使用厂家的要求制定(可剪板宽小于剪刃长度),这种剪切方式称为横切方式。

纵切方式为多次接触剪切,只要条料宽度小于剪板机的凹口——喉口,剪切尺寸就不受限制。随着工业的发展,要求剪板宽度不断增大,目前剪板宽度为6000毫米的剪板机已经比较普遍,国外最大板宽已达10000毫米。

为了减少剪切板料的弯曲和扭曲,一般都采用较小的剪切角度,这样剪切力可能增大些,对剪板机受力部件的强度、刚度也会带来一些影响,但提高了剪切质量。

采用纵切方式对剪板机的喉口深度有要求,目前剪板机趋向于较小的喉口深度,这样可提高机架的刚度和使整机质量下降。

行程次数直接关系到生产效率,随着生产的发展及各种上下料装置的出现,要求剪板机有较高的行程次数。对于机械传动的小型剪板机,一般每分钟达到50次左右。

2.混凝土搅拌设备

水泥厂一般需要使用混凝土搅拌设备来运输散装混凝土。通常混凝土工厂的成套设备主要有“一站三车”。“一站”即混凝土搅拌站,由其完成对原材料的预处理、供给、计量及对混合料的搅拌等。“三车”,即指混凝土搅拌输送车,由其完成混凝土自搅拌站至施工区的水平输送;混凝土输送泵或泵车,由其完成混凝土自施工区至浇注地点的水平和垂直输送;散装水泥输送车,将散装水泥自水泥厂送至搅拌站的水泥筒仓。

另外,混凝土浇筑时,为消除混凝土内部的空隙和气泡,使混凝土密实和表面平整,常用混凝土振动器将混凝土振实;在进行隧道、巷道等地下构筑物施工时,常用混凝土喷射机将混凝土喷射于隧道面形成支护层。由此,混凝土机械泛指集中搅拌、分散运输、浇注的混凝土机械。

混凝土搅拌站是用来集中搅拌混凝土的联合装置。由于它的机械化、自动化程度很高,所以生产率也很高,并能保证混凝土的质量和节省水泥,故常用于混凝土工程量大、施工周期长、施工地点集中的大中型水利电力工程、桥梁工程、建筑施工等。随着市政建设的发展,由于采用集中搅拌、提供商品混凝土的搅拌站具有很大的优越性而得到迅速发展,并为推广混凝土泵送、施工实现搅拌、输送、浇注机械联合作业创造条件。混凝土搅拌站主要由物料供给系统、称量系统、控制系统和搅拌主机四大部分组成。

混凝土搅拌楼(站)所生产的混凝土需要输送到施工现场,并且在输送过程中,混凝土拌和物不得发生分层离析与初凝。混凝土搅拌输送车是适应这一要求的专用机械。

随着商品混凝土生产的发展,混凝土搅拌输送车日益增多。混凝土搅拌输送车的特点是在运送混合料量大、运距较远的情况下,能保证混凝土的质量均匀,不会发生离析、泌水的现象,适合市政、公路、机场、水利工程、大型建筑物基础及特殊混凝土工程机械化施工中使用,是商品混凝土生产中不可缺少的一种配套机械。

根据搅拌楼(站)至施工现场距离和材料供应条件的不同,混凝土搅拌输送车可以分为下列几种输送方式:

①新鲜混凝土输送。对已完成搅拌的混凝土进行输送,运距在10千米以内较适合。

在输送途中,拌筒以1~3转/分钟的转速作低速转动,对混凝土进行搅动,以防止混凝土离析分层。运输车到达施工现场后,搅拌筒反转卸出混凝土。

②半干料搅拌输送。对尚未配足水的混凝土进行加足水量、边搅拌边输送。

③干料搅拌输送。若运距在10千米以上,通常是将已经称量好的砂、石和水泥等干配合料装入运输车的拌筒内,待运送到施工现场前1~20分钟时,开动搅拌筒并加水搅拌。到达施工现场后,便完成搅拌,可反转卸料。

混凝土输送泵车是在拖式混凝土输送泵基础上发展起来的一种专用机械设备,它的应用将混凝土的输送和浇注工序合二为一,节约了劳动和时间,同时完成水平和垂直运输,省去了起重设备。混凝土输送泵车是由载重汽车底盘、柱塞泵、液压折叠臂架、承料斗和输料管等组成。混凝土输送泵车的布料装置类似一台全液压式的动臂挖掘机。在其臂架上安装着混凝土输送管道,因此,混凝土输送管即可随臂架折叠、变幅和回转,在一定范围内变换浇注位置;小范围的混凝土摊铺,可直接人工摆动出口处橡胶管来完成。

思考题

1.物流机械主要有哪些类型?哪些是比较独立的物流机械?哪些可以集成为物流自动化系统的有机组成部分?

2.输送机械具有哪些优点?使用上有哪些局限性?一般适用于什么场合?输送机械主要有哪些技术指标?

3.输送机械主要由哪些装置构成?为什么说承载装置是输送机械中最关键的装置?

输送带和支承托辊、链条(链板、刮板)、辊道、螺旋、悬挂挂钩、提升料斗等各种承载装置各适用于哪些场合?

4.橡胶输送带在设计和使用中如何保持张力?如何保证适当的横向刚度?橡胶输送带主要有哪几种连接形式?各适用于什么场合?刮板和埋刮板式输送机输送物料的原理是什么?什么时候应该采用结构简单的形式(U型、L型),什么时候应该采用相对复杂的刮板形式(O型、H型)?

5.链条输送装置在运行过程中经常出现的故障有哪些?一般采用什么解决方式?

6.带式输送机的张紧装置主要有哪些常见的类型?各有什么特点?

7.叉车有哪几种类型?各自适用于哪些场合?叉车主要有哪些技术参数?叉车的哪些技术参数和仓储系统的设计和集成有关?

8.起重机械主要有哪些类别?有哪些技术参数?其中“工作级别”这一技术参数是什么含义?在设备的设计和选用中有什么意义?

9.起重机械主要由哪几种机构组成?桥式起重机和梁式起重机主要的区别在哪里?

10.货架在仓储系统中起到什么作用?有哪几种主要的类型?重力式货架主要有什么优点?

11.巷道式堆垛机是自动化仓库系统中的重要组成部分,它主要有哪些技术参数?

哪些和自动化仓库系统的设计相关?

12.什么是物流模数?托盘的尺寸与物流模数有什么关系?

13.集装箱是当前国际物流中使用最广泛的一种仓储设备,使用集装箱来进行远洋运输有什么优势?是否只有规则的包装件货才适合集装箱装运?

14.流通加工有什么含义?对供应链的整合有什么意义?除了本章介绍的几种流通加工机械以外,还有哪些常用的流通加工机械?

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