1 概述

　　牽引裝置主要由牽引機(jī)構(gòu)、壓緊機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)三部分組成，牽引機(jī)構(gòu)是整個(gè)牽引裝置的核心部分。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)主要是以減速機(jī)作為動(dòng)力，通過萬向聯(lián)軸器、鏈輪、錐齒輪及絲桿的傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)功能。對(duì)于與管道夾角較小的橡膠帶，在橡膠帶上加裝汽缸來實(shí)現(xiàn)壓緊功能，而對(duì)于管道夾角較大的橡膠帶則只需依靠管道自身的重力來加壓。

　　1.1 牽引機(jī)構(gòu)

　　牽引機(jī)構(gòu)主要由異步電機(jī)、蝸桿蝸輪減速器、鏈輪和橡膠塊組成。電機(jī)通過減速器帶動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，橡膠則安裝在鏈條上。

　　圖1 鏈輪松緊調(diào)節(jié)裝置

　　橡膠帶上有個(gè)鏈輪松緊調(diào)節(jié)裝置，用來調(diào)整鏈輪的中心距，如圖1。

　　1.2 壓緊機(jī)構(gòu)

　　壓緊機(jī)構(gòu)主要的作用是使鏈輪上的橡膠塊與聚乙烯管道壓緊，從而能產(chǎn)生較大的摩擦力，帶動(dòng)管道向前運(yùn)動(dòng)，這一運(yùn)動(dòng)主要由氣動(dòng)裝置來實(shí)現(xiàn)，如圖2。

　　圖2 氣動(dòng)裝置

　　1.3 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

　　由于生產(chǎn)的聚乙烯管道的直徑有所不同，此次設(shè)計(jì)的牽引機(jī)構(gòu)主要適用于生產(chǎn)1200mm的PE管道，但有時(shí)也要生產(chǎn)直徑不同的管道，這時(shí)就需要通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)主要是用來調(diào)節(jié)橡膠帶的徑向距離，使擠出設(shè)備可以生產(chǎn)不同直徑的聚乙烯管道。不同的橡膠帶通過一些聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)不同橡膠帶的同步運(yùn)動(dòng)，本牽引裝置只是用來輔助牽引，因此其橡膠帶可分為主動(dòng)橡膠帶和從動(dòng)橡膠帶。設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)形式是，主動(dòng)橡膠帶之間同步運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)橡膠帶之間同步運(yùn)動(dòng)，不相互干擾。

　　2 方案設(shè)計(jì)

　　現(xiàn)有的牽引機(jī)的形式一般有橡膠帶式、滾輪式、履帶式等。我采用橡膠帶式牽引機(jī)，由于橡膠帶牽引機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，占地面積相對(duì)較小，成本低，且維修安裝較易。在不同牽引速率下PE管的壁厚會(huì)發(fā)生變化，一般牽引速率快則PE管壁厚減小，反之壁厚增加。牽引裝置使多條橡膠帶在同一速率下轉(zhuǎn)動(dòng)，保證了各點(diǎn)的同步牽引。因此，牽引裝置的設(shè)計(jì)是很重要的一部分，它關(guān)系到管材質(zhì)量的好壞。

　　由于管材的規(guī)格和壓力等級(jí)的多種性，對(duì)牽引裝置的要求也有各自的特點(diǎn)，根據(jù)多年的擠出設(shè)備制造經(jīng)驗(yàn)，PE擠出機(jī)器目前能提供以下六種類型的牽引裝置。

　　雙橡膠帶的牽引裝置

　　三橡膠帶的牽引裝置

　　四橡膠帶的牽引裝置

　　五橡膠帶的牽引裝置

　　六橡膠帶的牽引裝置

　　十橡膠帶的牽引裝置

　　合理地選擇牽引裝置應(yīng)根據(jù)管材的最大直徑為依據(jù)，以下是各種牽引裝置的最佳應(yīng)用場(chǎng)合。由于設(shè)計(jì)的牽引裝置主要是生產(chǎn)1200mm的聚乙烯管道，所以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用十橡膠帶的牽引裝置，保證有足夠的牽引力和牽引速度，確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行。要保證各個(gè)橡膠帶的牽引力大小相對(duì)于管道一致，避免管道由于受力不均而產(chǎn)生變形現(xiàn)象，所以橡膠帶的分布要平均，其相對(duì)管道的分布情況如圖3。

　　圖3 十橡膠帶的牽引裝置

　　3 傳動(dòng)及調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　傳動(dòng)及調(diào)整機(jī)構(gòu)是核心部分，主動(dòng)橡膠塊3上裝有三相異步電機(jī)，通過蝸桿蝸輪減速器傳遞給鏈輪，而鏈條上裝有橡膠塊，管道1通過和橡膠塊的摩擦，使之能夠向前牽引，橡膠塊是用兩個(gè)螺釘給固定在鏈條上的鐵板上。橡膠帶2是從動(dòng)的，起輔助牽引作用，它上面裝有啟動(dòng)裝置，可以增大從動(dòng)橡膠帶與管道的壓力，從而增大牽引力。

　　牽引裝置傳動(dòng)方案的總體示意圖如圖4所示。

　　1.管道 2.從動(dòng)橡膠帶 3.主動(dòng)橡膠帶 4.異步電機(jī)

　　5.蝸桿蝸輪減速器 6.汽缸 7.錐齒輪傳動(dòng)、滑塊傳動(dòng)

　　8.中轉(zhuǎn)鏈輪軸 9.減速機(jī)1 10.減速機(jī)2 11.燕尾槽式導(dǎo)軌

　　圖4 傳動(dòng)及調(diào)整機(jī)構(gòu)示意圖

　　4 三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)

　　Solidworks是一個(gè)基于三維實(shí)體造型的設(shè)計(jì)軟件。用戶用它進(jìn)行模型設(shè)計(jì)的思路是：三維實(shí)體模型---虛擬裝配二維圖紙。用戶先建立3D零件圖，而不是像傳統(tǒng)的那樣，先建立零件的二維圖。利用已建好的三維實(shí)體圖可以方便的生成二維工程圖和裝配圖。

　　Solidworks 把特征作為設(shè)計(jì)單元，利用特征造型來建立元件模型。特征是構(gòu)成三維模型的基本單元，模型從特征開始，特征從草圖開始。在設(shè)計(jì)模型之前，需要先將復(fù)雜的模型分解為各個(gè)特征，并確立特征的大概先后左右順序，大致知道各個(gè)先生的草圖如何，基準(zhǔn)面如何確定，從而形成一個(gè)比清晰的設(shè)計(jì)思路。

　　輔助牽引裝置整體結(jié)構(gòu)如圖5所示。

　　圖5 輔助牽引裝置整體結(jié)構(gòu)

　　5 結(jié)語

　　移動(dòng)式擠出設(shè)備輔助牽引裝置設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于工作原理，方案確定以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。用SOLIDWORKS三維實(shí)體建模直觀地表達(dá)出牽引裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理，在此基礎(chǔ)上，對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行選擇，并且制作移動(dòng)式擠出設(shè)備輔助牽引裝置裝配圖和零件圖，更準(zhǔn)確地表達(dá)各個(gè)部件之間和的位置關(guān)系傳動(dòng)關(guān)系。