轮胎吊小车架钻孔工艺
创新
单位:青岛港(集团)有限公司港机厂
姓名:秦立云
日期:2011-10-20
目录
1.摘要 (3)
2.关键词:台钻定位准确安全高效成本低廉..3
3.前言 (4)
4.轮胎吊小车架钻孔工艺创新 (5)
5.结束语 (13)
6.参考资料 (13)
本文主要介绍了轮胎吊小车架在制造过程中的钻孔。原轮胎吊小车架的钻孔要把轮胎吊小车架用大型吊车吊到镗床上钻。每钻一个轮圈十二个孔后，就要吊移轮胎吊小车一次。工作效率低、危险性大、费用高。新技术利用普通的台式钻床，去掉底座，增加一根偏心轴和一套专用胎夹具。用轮胎吊小车架上加工好的轮圈定位，就能快速的定好钻孔位置。利用台钻的升降旋转机构，完成轮胎吊小车架的钻孔加工，而且在转移另一钻孔处时，不再使用吊车，仅需两个人就能轻松把钻床转移到另一需要钻孔的轮圈上，接着完成第二个轮圈的钻孔。新的钻孔技术的优点：钻床的体积小，重量轻，操作简单，搬运方便。还能消除吊车转运轮胎吊小车架的安全隐患，节省人工和吊车机械的费用。
关键词：台钻、定位准确、安全高效、成本低廉
随着国际航运业的迅猛发展，集装箱运输的吞吐量在各大港口占据了举足轻重的位置。青岛港集装箱吞吐量2011年将超过1320万标准箱，而且还在不断攀升，窥一角而知其概貌，集装箱运输市场在不断扩大。现在我们厂所生产的轮胎吊正是港口码头上这些集装箱装卸过程中必备的大型设备。轮胎吊在集装箱装卸中发挥着十分重要的作用。为满足全国各大港口集装箱装卸生产的需要。青岛港机厂共为全国各大港口制造了100多台轮胎吊。在轮胎吊制造过程中，我们承担的是最为复杂的小车架的制造安装。小车架质量的好坏，直接影响着轮胎吊运行是否平稳。一台小车架有四个箱体，每个箱体上有十二个孔，箱体两侧各有六个孔，用来固定行走轮。使轮胎吊小车能在轮胎吊大梁上来回运行。
轮胎吊小车架钻孔工艺创新
一、小车架箱体钻孔的难度分析
1、小车架（见附图）全长7750mm，宽4539mm，自重6.8吨。
因工件大，钻孔精度高，故需利用大型镗床加工。每钻完一箱体的十二个孔后，需吊车配合移位。吊装时需要20吨以上的吊车，四根钢丝绳和专用吊装工具，以及至少五人才能够完成，每吊装移位找正一次，至少需要40分钟。如果要翻转，除上述条件外，还需要叉车的配合，作业过程繁琐，危险系数大。
2、箱体的孔图纸技术要求严格，四个行走轮安装完毕后，必须保证都在一个平面内，前后轮之间要保证直线度±1mm，两组行走轮还要保证平行度±2mm，否则小车就会出现跑偏、啃轨等现象。其完成质量直接影响车轮的运转。
针对以上问题，我们进行了认真分析，认为在同一平面内，前后轮之间要保证其直线度，必须采取完工后整体划线的方法。如果在箱体与骨架焊接前先钻孔，因焊接变形等因素的影响，则很有可能达不到图纸要求，不能保证其加工精度，于是，我们采用以下方法：
1、首先，在小车架整体焊接完工后，进行时效处理。
2、对时效处理后的小车架利用光学仪器整体划线。
3、将划线后的小车架，利用镗床进行平面和圆弧面的加工。
4、钻孔。
对小车架箱体的钻孔方式，我们也提出了几种方案。首先是用镗床来完成。因为镗床的刀架是纵向直线运动，而且小车架的体积庞大，用镗床的工作支撑台，只能支撑固定一角，另外三个角需制作专用带滚轮的升降支架。也就是说，每钻一个孔，都需要调整小车架移位一次，重新找准孔位钻孔，钻完一个箱体12个孔后，就要用吊车吊起轮胎吊小车架换一位置找正。而这种高难度操作每一台车就要重复4次，耗时耗力，可能两天的时间还完不成一台车的钻孔，所以我们决定放弃这种方案。我们又考虑到用小型磁力钻床。磁力钻比镗床节约人工、设备加工费用，但要有两个人抬着来找正，找正很困难，钻孔时定位不准，装夹不牢，如果突然断电，磁力钻失去磁场脱离车架，容易损坏钻床，砸伤施工人员的脚。另外磁力钻钻孔时是横向吸附在车架上的，易发生滑落，钻孔时用力稍大，就会产生磁力钻移位，甚至脱落，导致发生意外事故。由于重力原因，钻孔时易发生摇摆，对钻孔胎具磨损大，也保证不了钻孔要求的精度。此方案也不理想。那
么，买一台专用卧式钻床就是了，与厂家联系询问，价格昂贵交货时间长，再说专用卧式钻床的利用率不是太高，搁置时间长。本着为企业节约资金，充分利用现有设备，提高设备的使用率，减少加工费用，提高生产效率。我们研究后决定，不等不靠，再积极动脑筋想办法，开发新的钻孔方案。
二、对台钻的改造
通过对以上问题的分析，我们认为要解决小车箱体钻孔的核心问题就是将钻床的垂直运动改为横向运动，而且要着重解决“找正难”、“固定难”的问题。如果将一台大钻床改为卧式钻床，找正是没有问题了，但搬运还是离不开吊车或叉车，还是很困难，而且改造完毕后，只能作为轮胎吊的专用设备了，不能再作他用，造成设备的变相浪费。于是我们考虑能否设计出一种轻巧、方便的钻床。我们从磁力钻床上得到了启发，确定了设计目标改造台式钻床，达到我们使用要求。
我们首先测量出台钻立柱中心线到钻孔中心的距离为220mm，而小车架箱体的六个孔到中心的距离为190mm，相差30mm，如何弥补这个差呢？我们想到了利用偏心轴来解决这个问题。我们先将原来的台钻立柱拆下来，重新设计加工一根偏心轴（见附图：偏心轴）。
新加工的偏心轴，前200mm，尺寸不变，仍为Φ80mm，用来解决30mm的偏差，将立柱的末端加工成M36螺纹，用来固定台钻。根据改造后的台钻，我们又设计了一套专用胎夹具。制作一个直径为440mm的圆盘，用料厚度为28的钢板，中心为Φ280mm的凸起，按照总装图（见附图：总装图）的形状，一分为二。
1、上压板
2、上夹板
3、下压板
4、下夹板
按零件图（见附图：上夹板、下夹板）的要求钻孔。
上夹板
下夹板
用厚度为20的钢板作成上下压板（见附图：上压板、下压板），用来支撑台钻的重量，余下的400mm加工成Φ50，与上下夹板配成一套，用M18×60的螺栓装夹，上夹板与上压板、下夹板与下压板连接，就构成了一套胎夹具。
下
压板
上压板 三、台钻、胎夹具使用的方法
1、钻孔前，先将小车架翻转，是箱体的圆弧缺口向上，便于装夹和定心。
2、将夹具夹在箱体侧板上，件2的定位孔（Φ17.6mm ）向外，夹具夹在另一侧板上，45°倒角边与箱体边对齐。
3、将台钻偏心轴穿过夹具中心孔，装上短的Φ17.5mm 的钻头，将钻头对准Φ17.6mm 的定位孔，将隔套（见附图）穿在偏心轴的末端，拧紧螺母即可开始钻孔。
4、钻完第一个孔之后，只需将螺母松动，台钻即可转动，如上述3的找正方法，便可再钻第二个孔，以此类推。
5、当该侧六个孔都钻完后，将螺母松开，取下隔套，将台钻卸下来，把两个夹具拆下，对调夹紧。
6、将短钻头取下，将长钻头插入已经钻好的孔内，将钻头对正Φ17.6mm的定位孔，将台钻再装上，隔套在已经钻好孔的一侧，安好钻头，即可钻另外六个孔。
四、使用新改装设备的钻孔效果
1、能利用小车架箱体上已镗好的R140弧圈定位，胎夹具使用方便，定位精度高。
2、新钻孔设备的偏心轴上M36螺母锁紧力大，能使钻床与被钻孔的箱体紧固在一起。钻孔时钻床不会移位、且震动小。
3、钻孔的夹板胎具由三个M18x60螺栓紧固在被钻孔的箱体上。在钻床松开M36螺母找正钻下一孔位置时，夹板胎具也不会移位。
4、钻床和夹板胎具与被钻孔的箱体，紧固牢靠。保证了钻的孔与孔之间误差小于0.5mm，小车架整体钻孔后的相对误差小于1mm。
5、钻孔设备拆卸方便，不需任何吊装设备，仅需2名工人即可拆卸并将钻床转移到下一钻孔位置上，进行下一箱体的钻孔作业。
五、维护及注意事项
1、使用中注意的问题
（1）不论对台钻的使用还是安装，都应严格遵守安全操作规程。台钻安装过程中，电缆且勿带电，防止碰伤电缆漏电伤人。电源处要装接漏电保护器，由电工安装检查合格后方可使用，防止机壳带电伤人。开机前要检查钻床皮带等是否完好，使用过程中，转速不宜过快，
尤其是长钻头，更要注意切削速度，要随时注意观察，及时加冷却液，钻头磨钝时要及时更换，钻削用力不可过猛，以防扭伤钻头。
（2）对与夹具的使用要将45°倒角边与箱体外边对齐，以保证钻孔的尺寸精确，夹具螺栓出现滑丝、断裂等现象，不能夹紧夹具时，要及时更换，以防钻孔不准或扭伤钻头。
（3）当每钻完一侧孔时，需要卸下台钻，要两个人一起抬下台钻，轻拿轻放，不可一人野蛮搬运，防止摔伤钻床，或对人造成伤害。
（4）台钻使用中不可长时间连续使用，应根据机械状况合理使用，防止机械损坏、电机过热。
（5）雨雪雾天应停止室外作业，必须工作时，应加避雨设施，以防触电。
2、维修经验
（1）如果确认钻床出现故障，应判断是否机械故障，还是电器故障，切记不可随意拆卸。尤其是电源故障，应先由电工确认后，由电工修理。机械或皮带等故障，有维修人员修理。
（2）钻孔过程中，可能发生钻头不转或断断续续的现象，一般为进给量大造成的，皮带过载保护，只需将钻头提起即可，若仍不能见效，则可能是皮带松动断裂或电机出现问题，需要更新皮带或找电工维修。
结束语
实践证明新方法钻孔对轮胎吊小车架的加工精度达到了图纸的技术要求，经质检部门检验完全合格。经过对100多台轮胎吊的调查跟踪摸底，和用户的反馈信息，综合分析新方法钻孔没有影响轮胎吊小车的运行性能，保证了质量，加快了小车架的钻孔速度，给下一道工序节约时间。使每台小车架钻孔节约人工费用2000元，加工费1200元，机械费用3000元。该方法仅需一千多元的改造成本，费用低廉，节省了大量资金，为小车架钻孔作业创出一条新路子。使小设备干大活，顶大设备干精品。提高生产效率，为人人创新，岗位创名牌，大批量生产轮胎吊，满足港口装卸需要提供了有力保障。
通过以上的总结可以看出，创新是一种解放生产力，提高企业竞争力的最有效的方法。通过实践与理论相结合，把握生产的关键环节，重点部位，共同探讨解决疑难问题，重新编制钻孔的工艺文本，充分利用现有的设备改造出更好的机械。把小台钻改革的更加完善，充分发挥钻床的潜力，扩大钻床的使用范围，再使之具备攻丝功能，解放人工攻丝，劳动强度大的生产方式，提高加工效率，降低能源消耗，降低生产成本，给制造轮胎吊带来良好的技术效果和经济效益。
参考文献：《机械设计手册》
《机械工人切削手册》
《港机国家标准、交通行业标准汇编》