工程机械行业结构件涂装线的设计

1、工程机械行业结构件涂装线的设计（修改稿） 编号（0507）张 阳1 李俊峰2 王莉娟31.郑州宇通重工有限公司 郑州4500512.沙隆达郑州农药有限公司 郑州4500043.郑州轻型汽车制造厂 郑州451450【摘 要】工程机械行业普遍对涂装重视不足，涂装线的设计存在较多缺陷，导致涂装线产能低，故障率较高，产能提升困难。借鉴汽车涂装流水线生产方式，本文介绍一种全新的结构件涂装线的设计：分体式涂装线抛丸采用自行葫芦悬链线，涂装采用地链式，可以较好地解决上述问题。【关键词】涂装线、抛丸、自行葫芦、地链Construction Machinery finishing line of structu

2、re piece designZhang Yang, Li Junfeng, Wang Lijuan【Abstract】 construction machinery profession is widespread to pack the value shortage towards finishing, more blemish of a design existence, cause finishing line productivity low, the higher break down rate, difficulty to promote productivity. Consul

3、t automobile finishing, this article introduces a kind of all new structure piece finishing line: Separate-patten finishing line shot blasting to use by Automatic bottle gourd type, finishing line to use by Ground chain type,May be better resolves the above-mentioned issue【Keyword】 finishing line, s

4、hot blasting, Automatic bottle gourd,Ground chain0 前言为配合我厂结构件涂装线的设计，我们对相关工程机械企业的抛丸、涂装线进行考察、调研。调研的主要企业均为国内大型工程机械企业，及相关抛丸、涂装设备制造、安装企业如徐工集团装载机分厂、常林份有限公司、青岛双星铸造机械有限公司等。1 目前典型涂装线 徐工集团装载机分厂 结构件抛丸涂装线 见下图抛丸室底漆室流平室烘干室吹丸清理烘干室流平室中涂室上件下件检修、返线岔道1. 1 室体和输送系统设计输送方式为电动自行葫芦输送链。为确保安全及保证自行葫芦的可靠性，喷漆室、流平室和烘干室都采用双层设计，自行葫

5、芦通过区与工作区域分开。如下图1、2、3、4：烘干室室体喷漆室室体胶皮密封垫自行葫芦通过区送风过滤层悬链通过槽悬链通过区喷涂区图1 双层喷漆室结构图2 烘干室结构自行葫芦轨 道自行葫芦通 过 区悬链通过区送风过滤层悬链通过区 图3 双层喷漆室外部结构 图4 双层喷漆室内部结构流平室、烘干室结构与喷漆室类似；对喷漆室来说，喷涂质量比普通水旋式喷漆室要下降不少，因上部自行葫芦和悬轨肯定要往下滴油或灰尘、铁屑之类；从安全考虑，其安全系数也要下降不少，特别是流平室，因抽、送风量较小，可能会造成安全问题。对烘干室来说，因热空气比重较小，自行葫芦从烘干室上面通过，烘干室上部开通过槽，密封性较差，会造成大量

6、的热能消耗；悬链通过时与通过槽橡胶皮密封垫摩擦产生碎屑、颗粒等，又会造成涂膜质量的下降。自行葫芦输送系统的优点在于上、下件方便；缺点在于可靠性低，又工作在高温、粉尘量高（抛丸）的环境中。我们调研时徐工集团装载机分厂就因为输送系统故障停线（刚刚投产的涂装线）；常州某股份有限公司的线体正在建设，故自行葫芦输送系统的可靠性尚不得而知。工作方式：间歇式，工件进入喷漆室、烘干室后静止，两端门封闭。尤其是烘干室开、闭门时，热量损失大。1. 2 工艺设计其采用的是二涂二烘工艺，抛丸为单工位。代表涂装最高水平的汽车涂装，目前多采用二涂一烘、三涂一烘，甚至是四涂一烘。而工程机械行业用的涂料又是较为低档的涂料，二

7、涂一烘、三涂一烘根本不是问题，不知为何要搞二涂二烘，能耗即高，设备投资又大（约八百万，喷漆室内设备较为先进：静电喷枪、集中供漆，自行升降小车等）。另外，从目前所了解到的相关工程机械厂家，多数企业在喷涂底漆和中涂时采用“二涂二烘”，及浪费能源，又降低了生产节拍。由此可见工程机械行业急需加强对涂装工艺的研究、学习。1. 3 产能单工位的抛丸室，节拍最快也只能达到56分钟/件，即1706820582件/年/班（按年251天，每班8小时，综合效率85计算）。若按4件/台（动臂、铲斗、前、后车架）计算，产量为42675145台/年/班。二三年徐装、柳工、厦工等装载机产量均超过一万辆，故其均不得不开双班，

8、甚至三班，人可以轮休，而机器、设备恐怕连检修的时间都没有，可靠性怎么会高？1. 4 其它缺陷 抛丸、涂装采用一条环形链，一处设备故障全线皆停（抛丸设备、自行葫芦输送系统较为复杂，故障几率较高）。 设备投资高，需11组22台自行葫芦，可靠性低； 抛丸采用单工位，节拍56分钟/件，而喷漆速度可以达到23分钟/件，也就是说前处理、喷漆节拍不匹配。喷漆设备利用率很低，同时操作工工作负荷也很低。而一个较好的抛丸器仅需1030万。 涂装线通用性较差，无法插入其它工件（驾驶室、引擎罩、油箱等薄板件，一般采用喷砂前处理方式），喷涂线达不到柔性生产。 针对目前工程机械行业发展较快，各厂家产能都可能要求在短时间内

9、有较大的提高，新的涂装线投资较高，且涂装线一旦建成，改建、扩建几乎不可能。因此涂装线的设计必须具有产能提升的空间，具有柔性生产的能力。同时还要有先进的工艺性、可靠性，本着这样的原则，根据不同的产能要求，我们设计以下的新型涂装线。2 新涂装线 见下图 产能12800台/年 （抛丸、喷砂各1条涂装线） 生产节拍 4分钟/件。抛丸/ 喷砂（双工位）吹丸清理烘干室流平室中涂室（双工位）上件检修岔道 产能6400台/年 （抛丸、喷砂共用1条涂装线） 涂装生产节拍 4分钟/件，抛丸、喷砂节拍8分钟/件。抛 丸吹丸清理烘干室流平室中涂室（双工位）上件检修岔道喷 砂吹砂清理上件2. 1工艺设计均采用二涂一烘工

10、艺，工艺先进。采用前处理与涂装分体式设计，前处理线与涂装线相互独立，互不干涉。涂装线，抛丸、喷砂采用双工位；抛丸前处理节拍得到有效地提高；涂装线，抛丸、喷砂两种前处理共用一条涂装线。前处理与涂装节拍匹配。节省一条涂装线，能耗低。2. 2室体和输送系统喷漆室、流平室、烘干室均为传统室体（不需要自行葫芦通过区、悬链通过区）；抛丸线均采用自行葫芦输送系统（只需5组自行葫芦），涂装线均采用地链输送（工件在吹丸区落在通用小车上；地链可靠性高，造价低廉）。2. 3产能涂装线，因采用双工位抛丸，节拍可以达到4分钟/件，节拍基本和涂装一致。产能可以达到12800台/年/双班。若年产量在6400台左右，则可采用

11、涂装线方案，抛丸采用单工位，涂装线随时插入其它工件（喷砂件等）喷涂，节省一条涂装线，同时提高喷漆线设备利用率和操作工工作负荷。3 对比两种涂装线相比，后者更为灵活，可以达到柔性化生产；产能的提升所受局限较少；相比第一种涂装线，投资应该增加得很少，但能源的节约50以上。详细对比见下表： 线体项目一体式（典型前处理涂装线）分体式（新型前处理涂装线）工 艺两涂两烘两涂一烘线 体前处理、涂装形成环线，一处故障，全线皆停；前处理、涂装各为一条线，互不干涉；工作方式间歇式通过式投 资较高，11组葫芦，2喷漆室、2流平室、2烘干室较低，5组葫芦，1喷漆室、1流平室、1烘干室（喷漆室、烘干室长度与一体式相当）

12、产 能产能提升困难，受前处理（抛丸）限制不受前处理限制，有产能提升空间能 耗烘干室上顶不封闭，进出工件开门时，热量损失大烘干室顶部封闭，进出口两端各加三道风幕封闭，热量损失小涂装质量喷漆室、烘干室存在多种质量隐患：葫芦与轨道摩擦、悬链与密封胶皮摩擦等。不存在左侧质量隐患安 全自行葫芦、电器线路从喷漆室内穿过，存在安全隐患不存在左侧安全隐患可靠性自行葫芦系统可靠性低地链系统简单、可靠、维修便捷4 结语在这次调研中，我们发现多数工程机械厂家涂装工艺水平较低，较之汽车涂装水平相差甚远，和近几年工程机械行业的飞速发展很不协调。我厂新的结构件抛丸涂装线已投入使用，在设计中我们借鉴了较多汽车涂装先进的工艺及设备，主要有：两涂一烘工艺、通过式线体、地拖链输送方式、风幕密封保温措施等，在半年来的运行中，获得了预期的良好效果。投资也小，仅21