自動(dòng)開板器的改進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目：自動(dòng)開板器的改進(jìn)設(shè)計(jì)</p><p>　　作 者 屆 別 2010 屆 </p><p>　　院 別 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)

2、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職 稱 副 教 授 </p><p>　　完成時(shí)間 2010年5月15日 </p><p><b>　　摘 要</b></p>

3、<p>　　本文介紹了廂式壓濾機(jī)自動(dòng)開板器的工作原理，并通過對現(xiàn)有自動(dòng)開板器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件數(shù)多、體積大、故障發(fā)生率高等缺陷的分析，提出了兩種擬改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過兩方案的對比分析，選擇最優(yōu)改進(jìn)方案，再根據(jù)方案對拉簧、拉爪、活動(dòng)板和頂板等關(guān)鍵零部件進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)出全新的、結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠的自動(dòng)開板器，使廂式壓濾機(jī)的配置得以提高，有利于廂式壓濾機(jī)更好地適應(yīng)市場、贏得市場。 </p><p>　　關(guān)鍵詞

4、：壓濾機(jī)；自動(dòng)開板；開板器結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì) </p><p><b>　　ABSTRSCT</b></p><p>　　This thesis introduces the working principle of automatic open plate device in chamber filter press. On the basis of analyzing

5、the deficiency of it, including complex structure、 many spare parts、large size and easy to go wrong, I have put forward two kinds of improved designs.. Through comparing and analyzing this two designs, I chose an optimal

6、 improved design. Then according to this design, I improved the structure of key parts about coiling, claws, activity board and roof etc. At last I desig</p><p>　　Keywords: Filter Press; Automatic open plate

7、; Improve and design the structure of open</p><p><b>　　plate </b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRSCTII&l

8、t;/p><p><b>　　1 緒 論1</b></p><p><b>　　1.1 壓濾機(jī)1</b></p><p>　　1.1.1壓濾機(jī)簡介1</p><p>　　1.1.2壓濾機(jī)的發(fā)展趨勢1</p><p>　　1.2 廂式壓濾機(jī)2</p>&l

9、t;p>　　1.2.1國內(nèi)外廂式壓濾機(jī)的現(xiàn)狀2</p><p>　　1.2.2自動(dòng)廂式壓濾機(jī)原理4</p><p>　　2 廂式壓濾機(jī)自動(dòng)開板器6</p><p>　　2.1 自動(dòng)開板器現(xiàn)狀6</p><p>　　2.2 自動(dòng)開板器工作原理7</p><p>　　2.3 自動(dòng)開板器改進(jìn)設(shè)計(jì)的必要性9

10、</p><p>　　3 改進(jìn)設(shè)計(jì)方案擬定10</p><p>　　3.1 改進(jìn)設(shè)計(jì)要求分析10</p><p>　　3.2 改進(jìn)方案論證10</p><p>　　3.2.1方案一10</p><p>　　3.2.2方案二12</p><p>　　3.2.3對比分析13</p

11、><p>　　3.3 確定改進(jìn)設(shè)計(jì)后的主體結(jié)構(gòu)13</p><p>　　3.4 改進(jìn)后的工作原理15</p><p>　　3.5 改進(jìn)后的傳動(dòng)方式15</p><p>　　4 零部件的改進(jìn)設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.1 拉簧的設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.1.1拉簧的選擇16

12、</p><p>　　4.1.2拉簧參數(shù)的計(jì)算17</p><p>　　4.1.2拉簧結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.2 拉爪的設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.2.1廓形設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.2.2結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)19</p><p>　　4.3 頂板和活動(dòng)板的設(shè)計(jì)

13、21</p><p>　　4.4 改進(jìn)前后對比分析21</p><p><b>　　5 結(jié)論22</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)23</b></p><p><b>　　致 謝24</b></p><p><b>　　

14、1 緒 論</b></p><p><b>　　1.1 壓濾機(jī)</b></p><p>　　1.1.1壓濾機(jī)簡介</p><p>　　作為過濾脫水設(shè)備的壓濾機(jī)，是由多塊濾板和濾框疊合成濾室，并以壓力為過濾推動(dòng)力的，其從前一世紀(jì)被英國人發(fā)明以來，到本世紀(jì)五十年代，基本上保持著原始的結(jié)構(gòu)，沒有多大變化，開板、卸餅、清理，多數(shù)是人工操作

15、，勞動(dòng)強(qiáng)度大，循環(huán)時(shí)間長。壓濾機(jī)分為廂式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)、立式壓濾機(jī)等；帶式濃縮脫水一體機(jī)是污泥、食品常用的過濾分離設(shè)備；其在18世紀(jì)初就應(yīng)用于化工生產(chǎn)，在19世紀(jì)初期，由于德國人酷愛飲酒，酒類供不應(yīng)求，當(dāng)?shù)啬尘祁愔圃焐虨榱思涌炀频膲赫ズ瓦^濾，發(fā)明了世界上第一臺(tái)板框式壓濾機(jī)，大大的加快了工作效率，提高了壓濾質(zhì)量。一直延續(xù)到今天，壓濾機(jī)已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用中很重要的設(shè)備。至今仍廣泛應(yīng)用于化工、制藥、冶金、染料、食品、釀造、

16、陶瓷以及環(huán)保等行業(yè)。壓濾機(jī)是由多塊濾板和濾框疊合組成濾室，并以壓力為過濾推動(dòng)力的過濾機(jī)。壓濾機(jī)為間歇操作，有板框壓濾機(jī)、廂式壓濾機(jī)和立式壓濾機(jī)3類。過濾板具有性能穩(wěn)定、操作方便、安全、省力，金屬和塑鋼濾板精鑄成型，耐高溫、高壓，經(jīng)久耐用。第二次世界大戰(zhàn)以后，科學(xué)的高速發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)，刺激各行各業(yè)為提高設(shè)備能力和效率，解放勞動(dòng)生產(chǎn)力迅速的大量的向自動(dòng)化發(fā)</p><p>　　1.1.2壓濾機(jī)的發(fā)展趨勢<

17、;/p><p>　　目前，壓濾機(jī)發(fā)展的總趨勢是向著大型、自動(dòng)、大容量、高壓、帶擠壓機(jī)構(gòu)的全自動(dòng)操作方向發(fā)展。</p><p>　　(1)壓濾設(shè)備的大型化、自動(dòng)化。LAROXOY公司最近設(shè)計(jì)制造了200m2的Larox PF型自動(dòng)壓濾機(jī)，日本拉薩公司和原西德利特爾豪斯一布萊亥爾公司合作制造了拉薩·利特豪斯(RASA Rittershaus)超高壓大型自動(dòng)壓濾機(jī)，總過濾面積為1

18、050m2，原西德Passavant公司制造的MegamatA型壓濾機(jī)最大過濾面積為1250m2。與真空過濾機(jī)不同，高壓壓濾機(jī)在閉路控制回路的控制下運(yùn)行，現(xiàn)代SPS系統(tǒng)可對過程模擬信號(hào)作直接處理。用戶程序結(jié)構(gòu)包括過程的在線控制、過濾槽充填水平的區(qū)段控制和回行系統(tǒng)。過濾速率和體系壓力預(yù)先根據(jù)工藝要求進(jìn)行離線調(diào)整，但壓差是一個(gè)可調(diào)因素。通過連續(xù)測量氣壓、氣體體積、流量和過濾機(jī)料漿充填水平，使壓濾機(jī)在恒定透氣率的條件下作業(yè)，保持穩(wěn)定的濾餅殘余

19、水份量。 (2)普通過濾機(jī)趨向于高壓化。原西德在煤加工工業(yè)中，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，1986年采用旋轉(zhuǎn)式過濾機(jī)改造成高壓過濾機(jī)進(jìn)行壓濾作業(yè)，用于精煤脫水，過濾面積為96m2，目前已有13臺(tái)壓濾機(jī)投入使用或在安裝之中，高壓過濾已成為原西德精煤脫水作業(yè)最為經(jīng)濟(jì)的手段。奧地利安德里茨機(jī)械制造廠應(yīng)用高壓壓濾機(jī)對智利浮</p><p>　　(4)研制新型過濾介質(zhì)。在常用濾布、差動(dòng)氣壓下脫水的超細(xì)濾餅，其內(nèi)部形成收縮裂隙

20、，高速氣流通過時(shí)壓差損失較大，為解決這個(gè)問題，必須研制新型過濾介質(zhì)。新型過濾介質(zhì)是將整個(gè)過濾面分為若干小的過濾單元，過濾單元表面的濾餅可收縮但不產(chǎn)生裂隙，大大降低了耗氣量，而壓差保持不變。新型板框式過濾介質(zhì)其直徑小，具有很高的毛細(xì)壓，可以進(jìn)行脫水而不讓氣體通過過濾介質(zhì)。試驗(yàn)表明，該過濾介質(zhì)能得到完全潔凈的濾液,陶瓷過濾介質(zhì)也有相同的效果。</p><p><b>　　1.2 廂式壓濾機(jī)</b>

21、;</p><p>　　1.2.1國內(nèi)外廂式壓濾機(jī)的現(xiàn)狀</p><p>　　目前國內(nèi)外廠家所生產(chǎn)的作為過濾與分離行業(yè)中使用最廣泛的固液分離設(shè)備之一的廂式壓濾機(jī)，其工作原理基本上是一致的。均采用濾板作為需過濾物料的載體，每塊濾板兩側(cè)都有一凹腔，當(dāng)兩塊濾板壓緊時(shí)，濾板之間就形成具有一定容積的空腔，稱為濾室。根據(jù)過濾面積不同，選用不同數(shù)量的濾板相互壓緊，就可得到多個(gè)濾室，且各濾室相互聯(lián)通。每個(gè)

22、濾室中均裝有兩塊濾布。濾機(jī)工作時(shí)，先將濾板壓緊，料泵將待濾料漿通過進(jìn)料管道充入濾室中兩相鄰濾布之間，在料泵的進(jìn)料壓力下，待濾料漿中的液相透過濾布，由濾板上的排液孔排出，固相被阻隔在濾布之間，形成含濕量較多的濾餅，從而實(shí)現(xiàn)固液兩相分離。再根據(jù)實(shí)際需要，若需進(jìn)一步降低濾餅含水量，則對濾餅進(jìn)行進(jìn)一步的擠壓。過濾完成后再將壓緊的濾板松開，卸落濾室中的濾餅。然后重新壓緊濾板，開始下一循環(huán)。</p><p>　　各類廂式壓濾

23、機(jī)的主體結(jié)構(gòu)也大體相似，各型廂式壓濾機(jī)都由底座、濾板固定裝置、濾板壓緊裝置及主梁組成。</p><p>　　所用濾板中最外側(cè)的兩塊濾板分別由鋼結(jié)構(gòu)支架固定。其中一端的支架與底座固連，稱為尾板支架。待濾料漿由尾板支架上的法蘭口進(jìn)入濾室，根據(jù)實(shí)際需要，還可以將濾液或壓榨水（氣）由尾板支架上的其他法蘭口排出；另一端的支架相對機(jī)架可以移動(dòng)，起壓緊和松開濾板作用，稱為頭板支架。頭板支架上可裝有反吹風(fēng)法蘭，以吹除進(jìn)料管道中的

24、殘余料漿。由兩根主梁將尾板支架、頭板支架及濾極壓緊裝置聯(lián)成一個(gè)整體。此整體固定在底座上，濾板均豎直放置在主梁上，可沿主梁上的導(dǎo)軌平行滑動(dòng)，頭板支架亦可在主梁上平移。</p><p>　　雖然不同廠家所生產(chǎn)的廂式壓濾機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)大體相似，但是其濾板壓緊和開板卸料的方式以及所用濾板卻各不相同?？v觀國內(nèi)外各種型號(hào)的廂式壓濾機(jī)，其濾板壓緊及開板卸料的方式主要有以下兩種形式：</p><p>　　一種

25、是采用全液壓方式。即濾板壓緊機(jī)構(gòu)采用液壓缸實(shí)現(xiàn)壓緊，并將頭板支架與油缸活塞桿聯(lián)成一體。開板時(shí)，由油缸活塞帶動(dòng)頭板支架，松開頭部濾板，其余濾板則用液壓馬達(dá)帶動(dòng)開板小車實(shí)現(xiàn)開板卸料。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是濾板壓緊、松開靈活，易獲得很大的壓緊力和開板拉力，能實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，調(diào)速范圍大，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，且工人勞動(dòng)強(qiáng)度低。其缺點(diǎn)是負(fù)載對傳動(dòng)特性的影響較大，由于液體的壓縮性，管道的彈性變形，油溫、粘度、油液含氣量及負(fù)載的變化均可影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性。而開板

26、機(jī)構(gòu)要求速度均勻，動(dòng)作平穩(wěn)，定位準(zhǔn)確。因此，采用液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)開板卸料動(dòng)作，其可靠性不易保證。另外，由于液壓元件質(zhì)量不太穩(wěn)定，故障率較多。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，故障的分析與排除也比較困難，對操作、使用和維修的技術(shù)水平要求較多。另外，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)較復(fù)雜，液壓元件價(jià)格較貴，導(dǎo)致整機(jī)的制造成本也較多。</p><p>　　另一種形式是采用機(jī)械壓緊和人工開板相結(jié)合的方式。即濾板壓緊是采用絲杠手動(dòng)壓緊，開板卸料則由操作工依次拉開濾板

27、來完成。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，體積小，易于制造且維護(hù)方便。其缺點(diǎn)是不易獲得大的壓緊力，且濾板壓緊機(jī)構(gòu)與機(jī)架為剛性聯(lián)接。由于此過濾物料大多具有一定溫度，過濾時(shí)濾板會(huì)產(chǎn)生一定的熱膨脹變形，可能將絲杠頂死，導(dǎo)致開板卸料時(shí)濾板難于松開，甚至導(dǎo)致主梁及機(jī)架主題變形，影響整機(jī)正常使用，另外，操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度也大大提高。</p><p>　　目前廂式壓濾機(jī)所用濾板主要有兩種：</p><p>　　一

28、種是鑄鐵濾板，采用翻砂鑄造成型。其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，不變形。缺點(diǎn)主要是結(jié)構(gòu)笨重，不耐腐蝕且由于工藝原因，大多數(shù)鑄鐵濾板表面較粗糙，濾布容易磨損。</p><p>　　另一種是工程塑料濾板。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)輕巧，外形美觀，耐腐蝕性好，不磨損濾布。其缺點(diǎn)主要是價(jià)格較貴。根據(jù)其成型方法不同又可分為整版機(jī)械加工成型和粉料加溫模壓成型。用整板加工的濾板外形美觀，尺寸精確，但價(jià)格昂貴。用粉料加溫模壓成型雖然價(jià)格較低，但濾板的收縮率

29、不易保證，外形尺寸不很精確，且模壓工藝要求嚴(yán)格。</p><p>　　1.2.2自動(dòng)廂式壓濾機(jī)原理</p><p>　　自動(dòng)廂式壓濾機(jī)是20世紀(jì)60年代以后發(fā)展起來的。其特點(diǎn)是過濾壓力高，最高壓力已達(dá)2.0MPa；單機(jī)過濾面積大，國外已有1727m2的產(chǎn)品問世[1]，國內(nèi)的最大過濾面積已達(dá)1050 m2；濾餅含液量低，經(jīng)壓榨后的濾餅含濕量可再降低5% ~ 15%，濾板抗腐蝕性好，慮板可采用

30、多種增強(qiáng)型塑料，重量輕，彈性好，耐腐蝕，適應(yīng)性廣；運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)連續(xù)作業(yè)、聯(lián)機(jī)控制。因此，在過濾與分離行業(yè)中現(xiàn)代壓濾機(jī)多以廂式為主。</p><p>　　自動(dòng)廂式壓濾機(jī)按慮板安裝方向分為臥式和立式；按濾布安裝方式分為濾布固定式、濾布單行走式和濾布全移走式；按有無擠壓裝置分為隔膜擠壓型和無隔膜擠壓型；按濾液排出方式分為明流式和暗流式；按操作方式可分為全自動(dòng)操作和半自動(dòng)操作。其壓緊方式一般均為液壓壓緊。<

31、;/p><p>　　自動(dòng)廂式壓濾機(jī)適合粘性大、顆粒小、渣量多等過濾難度較大的物料，因此 可用于各種懸浮液的固液分離；廣泛應(yīng)用于石油、化工、染料、冶金、醫(yī)藥、食品等工業(yè)部門；近年來又成為紡織、印染、制藥、皮革、造紙行業(yè)的污水處理等各種需進(jìn)行固液分離的領(lǐng)域的重要設(shè)備，每年在中國需求量將近有數(shù)萬臺(tái)之多, 該設(shè)備采用機(jī)、電、液一體化設(shè)計(jì)制造；能實(shí)現(xiàn)濾板壓緊、進(jìn)料過濾、濾餅洗滌、拉板卸料等各道工序。其工作時(shí)首先將慮板壓緊，然后

32、啟動(dòng)進(jìn)料泵將料壓入各個(gè)濾室內(nèi)進(jìn)行過濾，固體顆粒留在濾室內(nèi)，濾液穿過濾布，經(jīng)過慮板的排液溝槽流到慮板排液口，排出機(jī)外。過濾結(jié)束，啟動(dòng)洗滌泵將洗液通入濾室洗滌濾餅，然后通入壓縮空氣進(jìn)行吹風(fēng)干燥；吹風(fēng)結(jié)束后，將濾液槽從壓濾機(jī)底部移開，接著主油缸啟動(dòng)，將壓緊板拉回，第一濾室里的濾餅從張開的濾布上落下，當(dāng)壓緊板到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，位于橫梁兩側(cè)的拉板裝置將慮板一塊接一塊地一次拉開，因?yàn)V板間的濾布呈八字型張開，故濾餅很容易因自重自然落下，對于難以剝落的濾

33、餅，可借用濾布振打裝置使濾餅迅速剝離卸除。濾餅全部卸除后，主油缸啟動(dòng)，推動(dòng)壓緊板將全部慮板合在一起壓緊，至此一個(gè)工作循環(huán)完成。清洗濾布可在卸料后進(jìn)行，或若干個(gè)循</p><p>　　2 廂式壓濾機(jī)自動(dòng)開板器</p><p>　　2.1 自動(dòng)開板器現(xiàn)狀</p><p>　　在過濾與分離行業(yè)中使用最廣泛的固液分離設(shè)備之一的廂式壓濾機(jī)在過濾完成后，須將濾板依次逐塊拉開來

34、卸落濾餅，拉板卸料采用人工手動(dòng)或自動(dòng)兩種方式，使濾餅依靠重力下落到料槽內(nèi)(部分機(jī)型配置有曲張、振打等輔助卸餅裝置)。手動(dòng)拉板過程需配置兩人同時(shí)進(jìn)行操作，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，而且不適于勞動(dòng)環(huán)境惡劣的場合，基本被自動(dòng)開板器所取代，目前，國內(nèi)外多數(shù)廠家一直所采用的是70年代初由國外引進(jìn)了一種自動(dòng)開板器，此種自動(dòng)開板器解決了廂式壓濾機(jī)自動(dòng)開板難題。</p><p>　　自動(dòng)開板器由拉板機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)裝置兩部分組成，一般是

35、平行配置在兩根橫梁上或機(jī)架上部，工作時(shí)將濾板一塊一塊依次拉開，稱為間歇式開板。廂式壓濾機(jī)自動(dòng)開板器按拉鉤運(yùn)動(dòng)方向又分為回轉(zhuǎn)式和往復(fù)式兩種。其中往復(fù)式自動(dòng)開板器[1]采用得較多(見圖2-1)。</p><p>　　1 扭轉(zhuǎn)彈簧 2 移動(dòng)桿 3 擺臂 4 動(dòng)桿 5 調(diào)節(jié)桿 6 擺桿 </p><p>　　圖2-1 往復(fù)式自動(dòng)開板器動(dòng)作原理圖 </p>

36、;<p>　　由圖2-1所示，往復(fù)式自動(dòng)開板器在開板時(shí)是由動(dòng)桿4擋住濾板把手后，使其隨開板器一起運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)拉板。</p><p>　　圖2-2 定力矩減速機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　對拉板裝置的往復(fù)運(yùn)動(dòng)可采用多種傳動(dòng)裝置進(jìn)行控制，如用定力矩減速機(jī)、液壓壓力繼電器、摩擦離合器、索鏈和接近開關(guān)等，應(yīng)用較廣泛的定力矩減速機(jī)（見圖2-2）為蝸輪減速裝置，蝸桿軸軸向可串動(dòng)，用一彈簧

37、頂著，使其保持原始位置。當(dāng)減速機(jī)傳遞的力矩超過給定值時(shí)，因蝸桿的軸向力超過了彈簧的頂緊力，蝸桿軸向串動(dòng)，觸動(dòng)電氣開光而達(dá)到換向目的。液壓壓力繼電器傳動(dòng)裝置由液壓馬達(dá)、電磁換向閥和壓力繼電器組成，慮板移動(dòng)裝置將最后一塊慮板拉開后，向前運(yùn)動(dòng)受阻，可使液壓系統(tǒng)壓力升高，壓力繼電器控制電磁換向閥，使油壓馬達(dá)反向運(yùn)作。</p><p>　　2.2 自動(dòng)開板器工作原理</p><p>　　現(xiàn)代壓濾機(jī)都

38、是自動(dòng)開板自動(dòng)卸餅，這是廂式壓濾機(jī)大型化、自動(dòng)化的發(fā)展趨勢。廂式壓濾機(jī)在卸除濾餅時(shí)，首先用自動(dòng)開板器將濾板拉開，為了將濾板逐塊拉開，自動(dòng)開板器需反復(fù)換向完成送鉤和拉板動(dòng)作，這一程序由定力矩減速機(jī)和一組接近開關(guān)的配合使用來完成。頭板支架松開后，拉板電機(jī)啟動(dòng)，經(jīng)定力矩減速機(jī)減速后，由減速機(jī)輸出軸帶動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈條拖動(dòng)開板器前進(jìn)，使拉板器完成送鉤動(dòng)作，當(dāng)開板器鉤住第一塊濾板后，減速機(jī)轉(zhuǎn)矩增大，電機(jī)自動(dòng)反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)拉板小車反向行走，完成拉板動(dòng)作，

39、如此反復(fù)，完成全部開板卸料動(dòng)作，然后電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)轉(zhuǎn)向的自動(dòng)切換由接近開關(guān)和可編程控制器共同實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　由圖2-3所示自動(dòng)開板器運(yùn)動(dòng)的傳遞途徑為:</p><p>　　開板電機(jī) → 定力矩減速機(jī) → 自動(dòng)開板器</p><p>　　圖2-3 傳動(dòng)示意圖</p><p>　　因其拉板時(shí)要求運(yùn)行平穩(wěn)，定位準(zhǔn)確，傳動(dòng)可靠，無彈

40、性滑動(dòng)及打滑現(xiàn)象，由于拉板小車運(yùn)行速度慢且與定力矩減速機(jī)相距較遠(yuǎn)，故不宜采用帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)，因而可采用滾子鏈傳動(dòng)，由于定力矩減速機(jī)與拉板小車之間采用剛性傳動(dòng)，為了避免電機(jī)過載及便于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在壓濾機(jī)上的安裝，電機(jī)與定力矩減速機(jī)之間采用V行橡膠皮帶傳動(dòng)。</p><p>　　其拉板具體動(dòng)作通過其工作原理簡圖（圖2-1）可表述如下：自動(dòng)開板器向右（尾板端)運(yùn)行，動(dòng)桿4碰到濾板把手后被壓下，并推動(dòng)擺臂3逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，

41、將移動(dòng)桿2頂起，移動(dòng)桿2隨即被濾板把手左側(cè)面擋住，產(chǎn)生一定阻力，形成反向力矩，并通過定力矩減速機(jī)和行程開關(guān)控制電板反向拉板，使自動(dòng)開板器向左即頭板方向移動(dòng)，這時(shí)移動(dòng)桿2在扭轉(zhuǎn)彈簧1的作用下順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并壓動(dòng)擺臂3，使動(dòng)桿4在扭轉(zhuǎn)彈簧1和擺臂3的作用下被頂起，即而鉤住濾板把手將濾板拉向頭板端。</p><p>　　當(dāng)達(dá)到頭板端并被頭板擋住后，又產(chǎn)生一定的反向力矩，通過定力矩減速機(jī)和另一個(gè)行程開關(guān)控制電機(jī)反向送鉤，這樣

42、反復(fù)動(dòng)作直到濾板被拉完而自動(dòng)開板器又返回尾板端時(shí)，擺桿6碰到尾板端的控制把而被抬起，使調(diào)節(jié)桿5下落，從而使動(dòng)桿4失去支撐而落下，自動(dòng)開板器回到頭板端碰到行程開關(guān)而停止,同時(shí)，擺桿6和調(diào)節(jié)桿5將動(dòng)桿4推回原位。根據(jù)以上分析，自動(dòng)開板器的主要功能循環(huán)是：

43、 </p><p>　　拉板→反向→拉板→復(fù)位</p><p>　　2.3 自動(dòng)開板器改進(jìn)設(shè)計(jì)的必要性</p><p>　

44、　此種自動(dòng)開板器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件數(shù)多（共有34個(gè)零件），體積大，使得制造成本高和安裝不便，同時(shí)使其傳動(dòng)效率和可靠性降低，而且由于其生產(chǎn)現(xiàn)場腐蝕嚴(yán)重，開板器上的扭簧在頻繁拉板狀態(tài)下經(jīng)常出現(xiàn)端部扭臂處因疲勞而發(fā)生斷裂現(xiàn)象等，使得自動(dòng)開板器反復(fù)頻率高，所以故障發(fā)生率很高，使得該自動(dòng)開板器因故障停車檢修從而影響生產(chǎn)工作的正常進(jìn)行的頻率較高。而通過相關(guān)資料[2]查閱發(fā)現(xiàn)影響壓濾機(jī)作業(yè)效率的故障主要有以下幾個(gè)方面：開板故障、油壓故障、限位開關(guān)故障和

45、其他故障。由2-4餅狀圖可知：開板故障是制約壓濾機(jī)作業(yè)率的主要原因，故自動(dòng)開板器也成為制約壓濾機(jī)工作效益的瓶頸之一，而對于競爭激烈的市場來說，改進(jìn)其結(jié)構(gòu)，使其性能日臻完善是眾多用戶的迫切需要。因此，對開板器的改進(jìn)設(shè)計(jì)以減少作業(yè)時(shí)的故障發(fā)生率，從而提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，在競爭中贏得市場是很有必要的。</p><p>　　圖2-4 壓濾機(jī)故障分析餅圖</p><p>　　3 改進(jìn)設(shè)計(jì)方案擬定

46、</p><p>　　3.1 改進(jìn)設(shè)計(jì)要求分析</p><p>　　由于廂式壓濾機(jī)尺寸已定，故擬改進(jìn)設(shè)計(jì)的新自動(dòng)開板器首先在結(jié)構(gòu)上要能滿足在原有廂式壓濾機(jī)上的安裝使用，功能上要能夠順利完成拉板的任務(wù)，對其改進(jìn)設(shè)計(jì)的主要方面為：</p><p>　　1. 簡化自動(dòng)開板器的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有自動(dòng)開板器零部件數(shù)多，體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得制造成本高和安裝不便，需通過改進(jìn)簡化其結(jié)構(gòu)來

47、減少自動(dòng)開板器的成本。</p><p>　　2. 提高自動(dòng)開板器的可靠性，因生產(chǎn)現(xiàn)場腐蝕嚴(yán)重，開板器上的扭簧在頻繁拉板狀態(tài)下經(jīng)常出現(xiàn)端部扭臂處因疲勞而發(fā)生斷裂現(xiàn)象等，使得自動(dòng)開板器反復(fù)頻率高，影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行，需經(jīng)過改進(jìn)設(shè)計(jì)提高其可靠性，降低維護(hù)費(fèi)用。</p><p>　　3. 提高自動(dòng)開板器的工作效率，通過改進(jìn)其結(jié)構(gòu)，來提高傳動(dòng)效率，完善其功能，使其獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。</p&g

48、t;<p>　　因改進(jìn)后的自動(dòng)開板器需在原有廂式壓濾機(jī)上安裝使用，故其在壓濾機(jī)上的安裝尺寸需保持不變，所以其總體結(jié)構(gòu)尺寸改變不大。同時(shí)，現(xiàn)有自動(dòng)開板器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件數(shù)多、體積大，傳動(dòng)效率低和反復(fù)頻率高等缺點(diǎn)，主要是因?yàn)楝F(xiàn)有自動(dòng)開板器在開板時(shí)其整個(gè)過程控制拉板工作的零件數(shù)量多，導(dǎo)致傳動(dòng)效率低，也易發(fā)生故障，故在改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)主要對拉板零件進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，以便能有效達(dá)到改進(jìn)設(shè)計(jì)的目的。</p><p>　

49、　3.2 改進(jìn)方案論證</p><p>　　通過收集資料及對現(xiàn)有開板器的拉板動(dòng)作的分析后，提出以下兩種設(shè)計(jì)方案：</p><p>　　3.2.1方案一 </p><p>　　該方案針對原自動(dòng)開板器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，克服其安裝不便及易出故障等多種弊端，在原有開板器的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)出了該自動(dòng)開板器[3]，其結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。</p><p>　　

50、1.撥爪 2.限位擋銷 3.連接轉(zhuǎn)軸 4.拉扳手 5.上導(dǎo)座 6.拉伸彈簧 7.頂塊</p><p>　　8.中間銷 9.橡膠扭簧 10.滾輪座 11.滾輪 12.滾輪軸 13.上鏈槽</p><p>　　圖3-1 方案一開板器結(jié)構(gòu)簡圖</p><p>　　該改進(jìn)方案的思路為：為改進(jìn)拉板零件，設(shè)計(jì)一拉扳手用于拉板，為使拉扳

51、手能在去拉板過程中被壓下，而在拉板回的過程中能帶動(dòng)濾板一起運(yùn)動(dòng)，在拉扳手的右端使用一段拉簧連接拉扳手，左端設(shè)計(jì)了一限位擋銷，在拉扳手在被壓下后，在濾板手柄間隙處能被彈回復(fù)位，在復(fù)位后反向移動(dòng)，通過限位擋銷的限位使拉扳手拉動(dòng)濾板一起移動(dòng)，其反向移動(dòng)依然是依靠定力矩減速機(jī)和行程開關(guān)控制，于是在拉簧的另一端設(shè)計(jì)一頂塊，使其被濾板壓下后產(chǎn)生的阻力來控制定力矩減速機(jī)。而在完成一個(gè)動(dòng)作循環(huán)后為使拉扳手復(fù)位，而在拉扳手下設(shè)計(jì)了一撥爪，并在其上安裝了一

52、橡膠扭簧，在其共同作用下進(jìn)行復(fù)位。設(shè)計(jì)的鏈槽主要是為了防止灰塵、雜物對鏈條的污染，使其不必采用價(jià)格較貴的不銹鋼鏈條，可降低鏈條的制造費(fèi)用。</p><p>　　改進(jìn)后的自動(dòng)拉板器的拉板過程：其拉板時(shí)靠拉板手在限位擋銷和拉伸彈簧的共同作用下來回拉板。具體為當(dāng)開板器拉板時(shí)，其拉扳手在觸及濾板把手右端面時(shí)，拉板手受壓順時(shí)針旋轉(zhuǎn)避開手柄右端面從而通過手柄，當(dāng)達(dá)到手柄左端面，拉板手在拉伸彈簧的作用下逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在兩塊濾板手

53、柄間隙處復(fù)位，在此過程中，由于頂塊7被濾板把手擋住，產(chǎn)生一定阻力，并通過定力矩減速機(jī)和行程開關(guān)控制電機(jī)反向，從而使自動(dòng)開板器反方向移動(dòng)開始拉板。當(dāng)?shù)竭_(dá)頭板端并被頭板擋住后，又產(chǎn)生一定的阻力，通過定力矩減速機(jī)和另一個(gè)行程開關(guān)控制電機(jī)反向送鉤，這樣反復(fù)動(dòng)作直到濾板被拉完而自動(dòng)開板器又返回尾板端時(shí)，拉扳手觸及止推板側(cè)撞桿而順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到一定角度后被撥爪鉤住后返回，當(dāng)回退到油缸座位置時(shí)，撥爪被兩側(cè)的撞板觸發(fā)后脫鉤，并在橡膠扭簧的作用下復(fù)位。<

54、;/p><p>　　通過其工作情況可知，該改進(jìn)方案能達(dá)到簡化其結(jié)構(gòu)，安裝方便，減少成本，維修簡易等性能特點(diǎn)。但由其結(jié)構(gòu)圖可知，其體積還較大，同時(shí)其使用了橡膠彈簧，而橡膠彈簧使用的是粘-彈性材料，力學(xué)性能比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)難以精確計(jì)算，隨著使用的進(jìn)行，其可靠性逐漸降低，使得其依然有一定的故障發(fā)生率。</p><p>　　3.2.2方案二 </p><p>　　方案二的改進(jìn)

55、思路與方案一相似，其在原有開板器的基礎(chǔ)上主要改進(jìn)之處表現(xiàn)為將設(shè)計(jì)兩個(gè)拉爪用于拉板，來代替原來通過動(dòng)桿、移動(dòng)桿和擺臂的配合進(jìn)行的拉板；依舊使用頂板限位，在拉爪拉板時(shí)其頂住拉爪，使拉爪實(shí)現(xiàn)拉板。同時(shí)，在新自動(dòng)開板器[4]中設(shè)計(jì)的頂板和活動(dòng)板是用來控制左右拉爪的運(yùn)動(dòng)，以代替原開板器結(jié)構(gòu)中采用兩套裝置分別控制左右移動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)；而將原機(jī)構(gòu)中的擺臂3和扭簧的功能，用一根拉簧來代替，為安裝拉簧，設(shè)計(jì)了掛桿。結(jié)構(gòu)改進(jìn)后的開板器的結(jié)構(gòu)簡圖如圖3-2所示。

56、</p><p>　　1、活動(dòng)板 2、連接板 3、頂板 4、左拉爪</p><p>　　5、拉簧 6、右拉爪 7、擋軸 8、掛桿 </p><p>　　圖3-2 方案二開板器結(jié)構(gòu)簡圖 </p><p>　　其開板過程為：當(dāng)拉板小車向尾板方向運(yùn)行，左拉爪4碰到第一塊濾板把手后，即

57、被濾板把手碰倒，此后，右拉爪6被濾板把手擋住，產(chǎn)生一定阻力，并通過定力矩減速機(jī)和行程開關(guān)控制電機(jī)反向拉板，從而使自動(dòng)開板器向頭板方向移動(dòng)。這時(shí)左拉爪4在拉簧回復(fù)力的作用下被彈起，并即鉤住濾板反把手將濾板拉向頭板端。當(dāng)?shù)竭_(dá)頭板端并被頭板擋住后，又產(chǎn)生一定的阻力，通過定力矩減速機(jī)和另一個(gè)行程開關(guān)控制電機(jī)反向送鉤，這樣反復(fù)動(dòng)作直到濾板被拉完而自動(dòng)開板器又返回尾板端時(shí)，活動(dòng)板1碰到尾板端的控制把而被推回，使左拉爪4被壓下。同時(shí)自動(dòng)開板器回到頭板

58、端碰到行程開關(guān)而停止，活動(dòng)板1和拉爪4、6也隨之被推向原位。</p><p>　　拉爪的設(shè)計(jì)簡化了開板器結(jié)構(gòu)，使得拉板動(dòng)作更為靈活可靠，提高了其傳動(dòng)效率；拉簧的改進(jìn)不僅可以保證拉爪的順利壓下和復(fù)位，還能方便設(shè)備的維護(hù)；增加的活動(dòng)板能有效地實(shí)現(xiàn)拉爪的復(fù)位，簡化了原來通過擺桿和調(diào)節(jié)桿復(fù)位的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　3.2.3對比分析</b></p>

59、;<p>　　表3-1為原開板器、方案1和方案2三種自動(dòng)開板器性能方面的對比分析。</p><p>　　表3-1 三種自動(dòng)開板器性能對比分析表</p><p>　　由上表的對比可知，方案二比方案一具有更好的結(jié)構(gòu)、維護(hù)性能，其制造、安裝成本也較低，兩者擇優(yōu)應(yīng)選擇方案二作為改進(jìn)設(shè)計(jì)的最終方案。</p><p>　　3.3 確定改進(jìn)設(shè)計(jì)后的主體結(jié)構(gòu)<

60、/p><p>　　因開板器安裝所在廂式壓濾機(jī)尺寸結(jié)構(gòu)已定，故按方案二改進(jìn)時(shí)，其箱板基本尺寸不變，改進(jìn)前的總體結(jié)構(gòu)圖如圖3-3所示。</p><p>　　圖3-3 原開板器總體方案設(shè)計(jì)圖</p><p>　　由圖3-3知原開板器箱板尺寸314x58x84mm,開板器改進(jìn)后依舊安裝在原壓濾機(jī)的橫梁上，故新的開板器其兩車輪之間尺寸和箱板寬度需保持不變,因改進(jìn)方案用兩拉爪替代了

61、原開板器復(fù)雜的開板零部件，其長度可根據(jù)實(shí)際改進(jìn)需要而稍作改變，改進(jìn)方案設(shè)計(jì)箱板尺寸為280x58x84mm，活動(dòng)板為實(shí)現(xiàn)拉爪工作循環(huán)后的復(fù)位，需插入頂板中，故頂板需設(shè)計(jì)一長方形通槽，而連接板的尺寸和位置不做改變，同時(shí)依靠車輪運(yùn)行的新自動(dòng)開板器因其廂式壓濾機(jī)上橫梁未作改變，故其車輪也將保留為原樣，按照方案二的改進(jìn)可確定改進(jìn)后的總體方案設(shè)計(jì)圖如圖3-4所示。</p><p>　　圖3-4 方案二總體方案設(shè)計(jì)圖<

62、/p><p>　　3.4 改進(jìn)后的工作原理</p><p>　　由方案二的開板過程可知，改進(jìn)后的自動(dòng)開板器工作方式不變，故其工作原理與改進(jìn)前一致。 </p><p>　　3.5 改進(jìn)后的傳動(dòng)方式</p><p>　　改進(jìn)后的開板器依然由開板電機(jī)來提供動(dòng)力，其運(yùn)動(dòng)的傳遞途徑與改進(jìn)前一致，均為開板電機(jī)→定力矩減速機(jī)→自動(dòng)開板器，故其傳動(dòng)方式不改變，開

63、板器與定力矩減速機(jī)滾子依舊是鏈傳動(dòng)，電機(jī)和定力矩減速機(jī)的鏈接依然采用V行橡膠皮帶傳動(dòng),其傳動(dòng)部分不需作改變。</p><p>　　4 零部件的改進(jìn)設(shè)計(jì)</p><p>　　按方案二改進(jìn)后的自動(dòng)開板器沒了移動(dòng)桿、擺臂和動(dòng)桿等零部件，取而代之的為兩個(gè)拉爪，兩拉爪之間由一拉簧連接，開板器通過拉爪的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)拉板過程；同時(shí)新的自動(dòng)開板器中設(shè)計(jì)了活動(dòng)板，用它來替代原開板器中調(diào)節(jié)桿和擺桿實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)后

64、復(fù)位的功能。而其他的零部件的改進(jìn)設(shè)計(jì)主要是為了裝配的需要，故新的開板器的關(guān)鍵改進(jìn)零部件為拉簧、拉爪、活動(dòng)板和頂板的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　4.1 拉簧的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1.1拉簧的選擇</p><p>　　彈簧是一種彈性元件，它可以在載荷的作用下產(chǎn)生較大的彈性變形，把機(jī)械功或動(dòng)能轉(zhuǎn)化為變形能，而卸載后彈簧的變形

65、消失并回復(fù)原狀，將變形能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功或動(dòng)能。其按受力性質(zhì)，彈簧可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧和彎曲彈簧[5]。</p><p>　　拉伸彈簧是承受軸向拉力的螺旋彈簧，拉伸彈簧一般都用圓截面材料制造。在不承受負(fù)荷時(shí)，拉伸彈簧的圈與圈之間一般都是并緊的沒有間隙。</p><p>　　扭轉(zhuǎn)彈簧是承受扭轉(zhuǎn)變形的彈簧，它的工作部分也是密繞成螺旋形。扭轉(zhuǎn)彈簧的端部結(jié)構(gòu)是加工成各種形狀的扭臂，而不是

66、勾環(huán)。</p><p>　　在改進(jìn)方案中，是用拉簧來代替原機(jī)構(gòu)中的擺臂和扭簧的功能，其連接兩個(gè)拉爪，保證兩個(gè)拉爪動(dòng)作同步。故拉簧應(yīng)具有較大的彈度，同時(shí)由于自動(dòng)開板器其工作現(xiàn)場腐蝕嚴(yán)重，拉簧應(yīng)保證具有良好的熱處理性能，可選擇65Mn低錳彈簧鋼[6]，同時(shí)，開板器在拉板時(shí)，拉簧受循環(huán)載荷的作用，其工作中要求可靠、靈敏，其作用次數(shù)應(yīng)大于1x103,故拉簧應(yīng)按第Ⅱ類考慮，為節(jié)省軸向工作空間，拉簧應(yīng)選有預(yù)緊力的拉伸彈簧[7

67、]。</p><p>　　拉簧在由原拉板器工作情況，得出拉簧的工作情況：預(yù)調(diào)拉力，最大工作拉力為,其寬度為16mm,最大變形量為,因其受力不大，估取彈簧鋼絲直徑為2.0mm，而彈簧絲直徑小于8mm的一般用冷卷法，大于8mm的用熱卷法。故該拉簧用冷卷法卷制[8]。</p><p>　　4.1.2拉簧參數(shù)的計(jì)算</p><p>　?。?）確定許用應(yīng)力：</p>

68、;<p>　　表4-1 65Mn彈簧鋼絲的拉伸強(qiáng)度極限(摘自GB/T 4357-1989) MPa</p><p>　　由表4-1可得，由文獻(xiàn)[8]表16-2可得：</p><p>　?。?） 計(jì)算彈簧鋼絲直徑</p><p>　　現(xiàn)選取旋繞比，則由式</p><p><b>　　可得： </

69、b></p><p><b>　　由得：</b></p><p>　　取, ,不變，取D=16mm, ,計(jì)算, </p><p><b>　　于是 </b></p><p>　　上值與原估計(jì)值相近，取彈簧鋼絲標(biāo)準(zhǔn)直徑。此時(shí)，</p><p>&

70、lt;b>　　為標(biāo)準(zhǔn)值 </b></p><p>　?。?） 計(jì)算彈簧圈數(shù)n</p><p>　　由公式及文獻(xiàn)[8]表16-2取 則彈</p><p><b>　　簧圈數(shù)n為</b></p><p>　　取圈，此時(shí)彈簧的剛度為： </p><p>　　（4）驗(yàn)算彈簧的初拉

71、力</p><p><b>　　因,初應(yīng)力</b></p><p>　　由文獻(xiàn)[8]圖16-9，當(dāng)時(shí)，初應(yīng)力的推薦值為42~120MPa,故初應(yīng)力合適。故所用拉簧為直徑2mm，中徑16mm的65Mn低錳彈簧鋼。</p><p>　　4.1.2拉簧結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　拉簧的中徑和簧絲的直徑已定，根據(jù)兩拉爪裝配距

72、離，拉簧長度為139mm，選定兩端的勾環(huán)為，為保證拉簧的使用效果，勾環(huán)中心面與彈簧軸心線位移度為1.5mm公差，同時(shí)，其表面須經(jīng)熱處理以保證其硬度，熱處理后其硬度達(dá)到HRC45-50，同時(shí)最好經(jīng)經(jīng)噴丸表面處理以提高強(qiáng)度[9]。其結(jié)構(gòu)簡圖如下： 圖4-1 彈簧結(jié)構(gòu)簡圖</p><p>　　采用拉簧不僅滿足了其功能要求，而且還能夠在彈簧因腐蝕斷裂后拉爪自

73、然落下時(shí)及時(shí)查出故障并對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。</p><p><b>　　4.2 拉爪的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)其功能要求，新自動(dòng)開板器設(shè)計(jì)成二個(gè)拉爪，一拉爪起拉板作用，一拉爪起止動(dòng)反向作用，兩拉爪通過掛桿、拉簧和頂板中間的拉爪槽支撐和限位。</p><p><b>　　4.2.1廓形設(shè)計(jì)</b></p>

74、;<p>　　為實(shí)現(xiàn)拉爪的功能，其左右拉爪應(yīng)設(shè)計(jì)成不同的廓形，拉爪在與濾板把手接觸時(shí)，需平滑壓下和彈起，而方形端面接觸時(shí)易卡死及出現(xiàn)沖擊，不能達(dá)到要求，而須在端部設(shè)計(jì)出斜面，經(jīng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出左拉爪其斜面角度為43°時(shí)能平滑的被濾板把手壓下及在兩濾板空隙之間彈起，其表面粗糙度要求達(dá)到[10]。右拉爪需能被平滑頂起，回落時(shí)能與活動(dòng)板保持連續(xù)接觸，其活動(dòng)板接觸端面設(shè)計(jì)為67.5°的斜面為宜，同時(shí)端面廓形改變處設(shè)

75、計(jì)R5的圓弧平滑過渡連接，保證拉爪工作時(shí)的平穩(wěn)、順暢。</p><p>　　4.2.2結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　左拉爪用于拉板，要求先能被濾板把手順利壓下，再在其到達(dá)兩濾板之間空隙中能順利彈出，彈出后還要保證與濾板有足夠的有效接觸長度來保證拉板，根據(jù)其箱板尺寸，設(shè)計(jì)左拉板安裝的軸孔心距離箱板上端43mm,拉板下端軸心距上端圓弧中心距為78mm,同時(shí)左拉爪在彈出后應(yīng)保證與濾板把手有一

76、定的接觸長度，而濾板把手長度為26mm,故可取拉板厚度為22mm。應(yīng)小于兩個(gè)濾板把手之間的寬度，并能在其之間活動(dòng)自如，取其寬度為30mm。右拉爪其寬度和厚度與左拉爪一致，兩拉爪的長度需保證兩爪被壓下時(shí)不能相碰，在能有效拉住濾板的情況下，盡量減少其尺寸，以節(jié)省材料，降低制造費(fèi)用，可取右拉爪長度為103mm。其下端為安裝拉簧，并在其壓下、彈出時(shí)，與拉簧不能相碰，左拉板下端設(shè)計(jì)孔徑的通孔，并在其厚度上減少了10mm厚度,用于安裝掛桿，連接拉簧

77、，掛桿和孔的配合采用基孔制,配合公差為[11]。因拉爪不斷地被壓下和彈起，故拉爪與箱板的連接需可靠和具有足夠的抗剪切強(qiáng)度。其連接通過擋軸連接，其直徑大小要滿足足夠強(qiáng)度，不能太小，同時(shí)，若直徑較大，導(dǎo)致配合孔徑也大，消弱了拉爪的強(qiáng)度和剛度。因使用環(huán)境有強(qiáng)腐蝕性，連接檔軸材料可選用3Cr13</p><p>　　因軸距兩廂邊的距離分別為23mm、35mm。所以軸所受最大彎矩 </p><p>

78、　　由公式 得 </p><p>　　故 取軸徑大小為mm。</p><p>　　軸和孔徑采用基孔制配合，配合公差為：，表面粗糙度要求達(dá)到。</p><p>　　通過對兩拉爪的設(shè)計(jì)，使自動(dòng)開板器實(shí)現(xiàn)了開板的功能，在不增加控制件的情況下，達(dá)到了改進(jìn)設(shè)計(jì)的目的。兩拉爪的結(jié)構(gòu)如圖4-2、4-3所示。</p><p>　　圖4-2

79、 左拉爪零件圖</p><p>　　圖4-3 右拉爪零件圖</p><p>　　4.3 頂板和活動(dòng)板的設(shè)計(jì)</p><p>　　新的開板器設(shè)計(jì)了頂板和活動(dòng)板，頂板用于開板器的限位，其間開有拉爪槽，在拉板時(shí)限制左拉爪的移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)拉爪拉動(dòng)濾板，為使拉板和復(fù)位動(dòng)作準(zhǔn)確可靠，拉爪槽長度方向應(yīng)給出一定的尺寸公差。同時(shí)，為順利拉板，兩爪支撐軸的軸間距尺寸公差應(yīng)控制較嚴(yán)，軸

80、心到頂面的高度尺寸應(yīng)至少控制在6級(jí)[12]。增加的活動(dòng)板用于開板器工作循環(huán)后的復(fù)位，其是插入在頂板下的一長方形通槽內(nèi)，在自動(dòng)開板器拉完板后返回尾端時(shí)，通過活動(dòng)板碰到尾板端的控制把被推回使左拉爪壓下，使得開板器能順利回到頭板處，再復(fù)位。在因現(xiàn)場的工作環(huán)境，活動(dòng)板需采用不銹鋼板并表面拋光，使其活動(dòng)自如，抗腐蝕。</p><p>　　以上零部件的設(shè)計(jì)為此次改進(jìn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，滾輪軸和車輪采用與原開板器上同樣的結(jié)構(gòu)，銷軸、螺

81、釘?shù)葮?biāo)準(zhǔn)件可根據(jù)需要直接選用。</p><p>　　4.4 改進(jìn)前后對比分析</p><p>　?。?）舊的自動(dòng)開板器共有34個(gè)零件，而新的開板器只有17個(gè)零件，大大簡化了其結(jié)構(gòu)，使制造成本大為降低，同時(shí)也簡化了裝配，方便了維護(hù)。</p><p>　?。?）在舊的自動(dòng)開板器中,控制兩個(gè)移動(dòng)桿的零部件有4個(gè)擋軸,3個(gè)扭轉(zhuǎn)彈簧、1個(gè)擺臂、一個(gè)調(diào)節(jié)桿、一個(gè)擺桿及其它一些輔

82、助件；而在新的自動(dòng)開板器中，控制兩個(gè)拉爪的零部件只有一個(gè)活動(dòng)板、一個(gè)頂板、一個(gè)掛桿和一個(gè)拉簧，這樣就使兩個(gè)拉爪的動(dòng)作更加靈活可靠，使故障發(fā)生率降低，同時(shí)彈簧因腐蝕斷裂后拉爪會(huì)自然落下，便于及時(shí)查出故障并對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，其整體結(jié)構(gòu)更加合理。</p><p>　?。?）由于新的自動(dòng)開板器比舊的自動(dòng)開板器的零件減少了一半，所以使安裝維修調(diào)試都更加方便，其傳動(dòng)效率也大大提高，效益將更加顯著。 </p>&l

83、t;p><b>　　5 結(jié)論</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，在分析原自動(dòng)開板器的不足的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)之初，通過對原自動(dòng)開板器的大量具體分析，并通過查閱大量相關(guān)資料后，了解原自動(dòng)開板器的工作原理及工作情況，發(fā)現(xiàn)其所存在的缺陷，對其提出改進(jìn)方案，再經(jīng)過不同方案之間的比較分析，確定了改進(jìn)方案，對拉爪、拉簧、頂板和活動(dòng)板等關(guān)鍵零部件進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，對

84、這些零部件設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是：</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)不同廓行的兩拉爪來控制拉板，較好的滿足了拉板的功用，還有效的簡化了拉板結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?）在兩拉爪之間用一根拉簧連接，使得拉板動(dòng)作更加靈活可靠，同時(shí)，若彈簧因腐蝕斷裂后，拉爪會(huì)自然落下，從而反映出故障，能夠及時(shí)對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。</p><p>　?。?）活動(dòng)板的設(shè)計(jì)保證了拉爪循環(huán)后的復(fù)位，使整

85、體結(jié)構(gòu)更加合理。 </p><p>　　改進(jìn)后自動(dòng)開板器結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行更加靈活可靠，減少了其故障發(fā)生，有效的提高了壓濾機(jī)的作業(yè)率，保證了車間的順產(chǎn)順行，不僅可節(jié)省大量的制造資金，還避免了大量因停車檢修帶來的損失。因此，經(jīng)過改進(jìn)設(shè)計(jì)后的自動(dòng)開板器更有利于廂式壓濾機(jī)的生產(chǎn)作業(yè)

86、，較原來的自動(dòng)開板器基本達(dá)到了結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、功能完善、維修簡易、成本低廉、體積小巧的改進(jìn)目的，達(dá)到了改進(jìn)設(shè)計(jì)之初的設(shè)想。隨著其規(guī)模投入使用，其經(jīng)濟(jì)效益將會(huì)顯著凸顯，其必將得到廣大用戶的認(rèn)可，從而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益將非?？捎^，從而必將取代原自動(dòng)開板器在廂式壓濾機(jī)的應(yīng)用，使得廂式壓濾機(jī)在市場具有更強(qiáng)的市場競爭力。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p&

87、gt;　　[1] 丁啟圣,王唯一等.新型實(shí)用過濾技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2002.</p><p>　　[2] 陳俊峰,劉標(biāo)兵.壓濾機(jī)開板裝置改造[J].銅業(yè)工程,2008,(4):47-48.</p><p>　　[3] 周志根.廂式壓濾機(jī)拉板機(jī)械手的設(shè)計(jì)與改進(jìn)[J].過濾與分離,2007,(2): 42-44.</p><p>　　[4] 易曉科.新型

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90、].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000．</p><p>　　[12] 張耀宸.機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊[S].北京:航空工業(yè)出版社,1993．</p><p>　　[13] 趙家齊.機(jī)械制造學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：北京機(jī)械工業(yè)出版社,哈爾濱工業(yè)大 </p><p><b>　　學(xué),1987.</b></p><p>　

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92、stems Engineering[M].Londen．1979．</p><p>　　[18] Miklell P. Groover: Automation,Production Systems and Computer-Aided Manufacturing[M].Lehigh University.1980．</p><p><b>　　致 謝</b><

93、/p><p>　　大學(xué)四年飛快過去，馬上又到了快離開的時(shí)候。大學(xué)四年的學(xué)習(xí)使我我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對以大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)及掌握的技能的一次檢驗(yàn)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷地向前發(fā)展，對原有機(jī)構(gòu)的不足采用改進(jìn)設(shè)計(jì)來使其滿足不斷發(fā)展的市場要求已經(jīng)成為最為普遍的應(yīng)用。我通過對自動(dòng)開板器的改進(jìn)設(shè)計(jì)讓我對設(shè)

94、計(jì)有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了自己對壓濾機(jī)自動(dòng)開板器方面的知識(shí)，而對自動(dòng)開板器的改進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了突破。</p><p>　　在xx老師的幫助和講解下，同時(shí)在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料對原自動(dòng)開板器進(jìn)行了分析，明確改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍，設(shè)計(jì)中，利用查閱各種資料，同時(shí)與同學(xué)進(jìn)行充分討論，使畢業(yè)設(shè)計(jì)一步步展開。在設(shè)計(jì)的過程中，碰到過一些困難，但在xx老師的悉心指導(dǎo)和自己三個(gè)多月的努力下，畢業(yè)設(shè)計(jì)逐漸