多功能地坪漆刮涂設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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【內(nèi)容摘要】本文介紹了一種地坪漆刮涂設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造過(guò)程，將傳統(tǒng)的手工作業(yè)方式加以創(chuàng)新，設(shè)計(jì)成一款集稱重、配比、刮涂于一體的機(jī)械設(shè)備，并在生產(chǎn)實(shí)踐中加以應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】地坪漆;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);制作工藝

一、設(shè)備的研究背景

隨著我國(guó)各行各業(yè)的迅速發(fā)展，一些對(duì)環(huán)境、地面質(zhì)量要求較高的車間、倉(cāng)庫(kù)、商場(chǎng)、地下車庫(kù)、人防工程、消防工程等場(chǎng)所越來(lái)越多使用地坪漆。然而在施工時(shí)，常用的方法依然是手工作業(yè)的傳統(tǒng)方式。傳統(tǒng)工藝有著漆層間附著力大、操作靈活、適用場(chǎng)合多這些優(yōu)點(diǎn)，但存在的缺點(diǎn)也格外明顯，如對(duì)操作者身體健康危害性大、勞動(dòng)強(qiáng)度高、費(fèi)用高、效率低等。針對(duì)傳統(tǒng)作業(yè)方式的特點(diǎn)，進(jìn)行創(chuàng)新，設(shè)計(jì)一款新型的地坪漆刮涂設(shè)備來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工作業(yè)，為綠色環(huán)保工程助力。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

針對(duì)傳統(tǒng)作業(yè)方式，采用取其精華、去其糟粕的思想，在工作部分仍然采用刮涂的作業(yè)方式，與人工作業(yè)方式的不同之處是采用機(jī)械施工。主要的構(gòu)成部分有機(jī)械工作頭、物料盛放裝置、控制系統(tǒng)、信號(hào)檢測(cè)部分及其他輔助部分。工作頭部分延用刮涂作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)，采用三齒刮刀進(jìn)行刮涂作業(yè)，既保證了漆膜間的壓力，又提高了工作效率。為了防止地坪漆流入已加工完的作業(yè)面，特對(duì)刮刀進(jìn)行設(shè)計(jì)。刮刀的刀體材質(zhì)為Q235B，在刮刀的外端，設(shè)計(jì)成弧形，起到引流導(dǎo)向的作用。與地面接觸位置，采用橡膠襯墊，起到了耐磨、便于更換的作用，既減少了摩擦、降低了噪音，又提高了整個(gè)刀具的使用壽命。在刀體外側(cè)設(shè)置安全防護(hù)罩，提高了勞動(dòng)者的作業(yè)安全系數(shù)。刮涂的動(dòng)力源為220V調(diào)速電機(jī)，采用皮帶傳動(dòng)方式，將動(dòng)力傳送到刀頭進(jìn)行刮涂作業(yè)。根據(jù)不同工況需求，采用多級(jí)轉(zhuǎn)速，提高效率。設(shè)備底盤的材質(zhì)為Q235A，厚度為5mm的鋼板。所需要的板材由激光切割機(jī)完成下料，基準(zhǔn)面及孔的加工在加工中心上完成，尺寸、位置及表面質(zhì)量分別滿足設(shè)計(jì)要求即可。物料盛放裝置采用盛裝桶放置地坪漆液體物料，為了防止長(zhǎng)時(shí)間液體物料對(duì)盛裝桶的腐蝕，選擇的材料是厚度為2mm的304不銹鋼板。盛裝桶身采用卷板機(jī)卷制成型，接縫的焊接方式采用氬弧焊焊接。桶底和桶身的接縫采用氬弧焊焊接，焊接完畢后做整體泄漏性試驗(yàn)。整個(gè)桶體在最終制作完成后，復(fù)測(cè)桶徑及桶身垂直度，滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求即可。在桶體底部設(shè)置1根排液總管和3根排液支管，總管和支管的材質(zhì)也是304不銹鋼，總管與盛裝桶桶底采用的焊接方式為氬弧焊，支管與總管采用螺紋連接。支管出液口分別在3個(gè)刀頭所在的區(qū)域上方，實(shí)現(xiàn)噴液供料，采用機(jī)械把手控制總流量開(kāi)關(guān)。在盛裝桶下方安裝稱重傳感器，桶內(nèi)安裝液位傳感器，最終將物液重量示值及液位高度顯示在機(jī)身的觸摸屏上，便于觀測(cè)作業(yè)，同時(shí)也減少了傳統(tǒng)作業(yè)時(shí)的配比稱重環(huán)節(jié)，減少了工器具的準(zhǔn)備，更加集成化。物料攪拌裝置由攪拌電機(jī)和攪拌頭構(gòu)成。攪拌電機(jī)固定在筒體底部，設(shè)置防漏密封裝置防止物液泄漏。攪拌頭采用“8”字型，保證攪拌過(guò)程中物料均勻。攪拌電機(jī)為220V調(diào)速電機(jī)，通過(guò)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)整，滿足拌料過(guò)程中的不同工況要求。針對(duì)實(shí)際工況，將車身整體結(jié)構(gòu)做到小巧、緊湊、美觀、質(zhì)量輕。車身材料采用Q235A厚度為3mm的鋼板，接縫處開(kāi)45度、尺寸為2mm的坡口，焊道除銹后采用手工電弧焊方式進(jìn)行焊接。為了防止變形，采用分段跳焊的方式，分段間隔為50mm。焊接完畢后，保證車身四邊垂直度，水平度及內(nèi)對(duì)角線尺寸。為了美觀，制作完成后對(duì)車身進(jìn)行的刷漆作業(yè)。

三、設(shè)備的裝配

整個(gè)總裝過(guò)程在安裝平臺(tái)上完成，一是將刮涂電機(jī)、刮刀頭采用螺栓連接的方式固定在設(shè)備底板上，分別穿上皮帶輪，皮帶。安裝完畢后，用手輕輕盤動(dòng)主動(dòng)帶輪，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活無(wú)異響，安裝位置及尺寸符合要求即可。二是將盛裝桶體與攪拌電機(jī)安裝固定，并采用防松裝置。將支管與總管安裝固定，調(diào)整支管出液口空間位置與刀頭位置相符即可。三是安裝PLC、觸摸屏、變送器、傳感器、開(kāi)關(guān)等部件，布置電線走向，將動(dòng)力線和信號(hào)線分開(kāi)布置，復(fù)測(cè)絕緣電阻及信號(hào)線的屏蔽性能。四是將車身部分安裝完畢，完成裝置的總裝配，復(fù)測(cè)各部位尺寸及配合位置。

四、結(jié)語(yǔ)

在地面工程施工時(shí)，通常面臨的作業(yè)環(huán)境比較惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度比較大。設(shè)計(jì)一款地坪漆刮涂裝置的目的是實(shí)現(xiàn)綠色施工，減少對(duì)勞動(dòng)者的身體健康危害，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。在面積較大的工作區(qū)域中采用機(jī)械設(shè)備施工，能更加明顯地體現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)對(duì)于傳統(tǒng)的手工作業(yè)方式不能完全取而代之，在零星修補(bǔ)工作上仍然離不開(kāi)手工作業(yè)。隨著在施工過(guò)程中對(duì)設(shè)備的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)不足，彌補(bǔ)不足，繼續(xù)優(yōu)化，成為一款好用、耐用的設(shè)備。

【參考文獻(xiàn)】

［1］崔正昀．機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)［M］．天津:天津大學(xué)出版社，1999

［2］機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)范．GB50231－2009

［3］馮之敬．機(jī)械制造工程原理［M］．北京:清華大學(xué)出版社，2008.

作者:康凱 任貴芳 單位:河北建筑工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 張家口中油金鴻天然氣有限公司