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時間：2022-08-29 02:33:03
序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇設(shè)備設(shè)計范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。
1 引言
瓷磚是建材行業(yè)中重要產(chǎn)品之一，是現(xiàn)代建筑裝修中不可或缺的材料。中國號稱世界加工生產(chǎn)的大本營，是建材生產(chǎn)與消費的第一大國。隨著居住條件的改善、人民生活水平的提高、新農(nóng)村建設(shè)和城鎮(zhèn)化進程的加快，國內(nèi)對建筑陶瓷的需求量還會進一步增加。基于我國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，未來幾年我國瓷磚市場將繼續(xù)保持穩(wěn)步增長趨勢，這將直接拉動對建筑陶瓷機械的需求。另外，隨著招工的困難和人工成本的上升，自動化生產(chǎn)成為陶瓷企業(yè)的發(fā)展態(tài)勢，因此對機械裝備的需求愈來愈大[1]。
本文首先對瓷磚分揀設(shè)備的原理方式及工作特點進行了對比及分析，提出了分揀系統(tǒng)的設(shè)計方案；然后對瓷磚分揀設(shè)備進行了三維實體建模和虛擬裝配，并建立了系統(tǒng)的仿真分析模型。通過對模型的分析確定了機構(gòu)的最佳設(shè)計方案和重要部件的最佳結(jié)構(gòu)及尺寸，也驗證了設(shè)計的合理性和可行性。
2 瓷磚分揀設(shè)備的工作原理與總體設(shè)計
瓷磚分揀設(shè)備是陶瓷機械領(lǐng)域面向陶瓷墻地磚分揀的自動化機械。在國內(nèi)是近幾年才開發(fā)出來的產(chǎn)品。該設(shè)備線能完成陶瓷墻地磚的自動分級、揀磚、碼垛等工序[2]。整個系統(tǒng)用PLC控制及觸摸屏人機界面，實時監(jiān)控每個工序的運行動作。
本文介紹一種針對國內(nèi)瓷磚生產(chǎn)企業(yè)實際狀況，自主研發(fā)的瓷磚生產(chǎn)線瓷磚分揀設(shè)備。該設(shè)備由機械和電控兩部分組成，可現(xiàn)實600 mm×600 mm、800 mm×800 mm、1000 mm×1000 mm規(guī)格的拋光磚、仿古磚及窯爐磚坯的自動化無人分揀工作。
2.1 瓷磚分揀設(shè)備設(shè)計要求
瓷磚分揀設(shè)備主要設(shè)計參數(shù)如表1所示。
2.2 瓷磚分揀設(shè)備的方案設(shè)計
首先，原理方式的選擇決定了瓷磚分揀設(shè)備的效率、穩(wěn)定性及成本，故合理選擇瓷磚分揀設(shè)備各個模塊的原理非常重要[3]。根據(jù)設(shè)計要求，可以初步確定瓷磚分揀設(shè)備在分揀時需完成對中提升、夾磚、翻轉(zhuǎn)、堆放瓷磚幾個工序。主要的原理方式有如下幾種：對中提升機構(gòu)原理方式、夾磚機構(gòu)原理方式、護磚機構(gòu)原理方式等。
2.2.1對中提升方式的確定
對中提升瓷磚之前，瓷磚是運動在瓷磚輸送帶上的。故對中提升機構(gòu)需完成兩個動作，分別為瓷磚的對中夾取和提升。常用方式有：第一種為機械式夾取提升，此種方式結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜，穩(wěn)定性差，難以滿足瓷磚分揀設(shè)備連貫性要求。第二種為氣缸提升式，此種方式結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，穩(wěn)定性高，故障率低，能夠滿足瓷磚分揀設(shè)備的高效性要求。本文設(shè)計采用氣缸提升式設(shè)計，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2.2.2夾磚方式的確定
夾磚機構(gòu)原理方式的確定涉及兩個關(guān)鍵的問題：一是瓷磚屬于扁平易碎件，如何能夠夾緊瓷磚保證其在翻轉(zhuǎn)過程中不會滑落；二是左、右夾磚機構(gòu)在瓷磚翻轉(zhuǎn)過程中要保證運動同步。目前，采用的夾磚機構(gòu)有以下兩種：第一種是轉(zhuǎn)臂式夾磚機構(gòu)，該機構(gòu)使用氣缸進行夾磚，左、右伺服電機通過同步帶實現(xiàn)瓷磚的旋轉(zhuǎn)，伺服電機和減速機實現(xiàn)夾磚臂翻轉(zhuǎn)進行放磚。該機構(gòu)同步精度高，整機設(shè)計較緊湊，但減速機在使用過程中易磨損，維護成本高，對不同規(guī)格的瓷磚適用性不強。第二種是可翻轉(zhuǎn)夾爪式機構(gòu)，該機構(gòu)使用氣缸和電磁閥達到同步翻轉(zhuǎn)瓷磚，可翻轉(zhuǎn)夾爪機構(gòu)在導(dǎo)軌上來回滑動進行放磚。該機構(gòu)同步精度高，動作協(xié)調(diào)，維護成本低，對不同規(guī)格的瓷磚適用性強，但整機結(jié)構(gòu)較大。通過對以上兩種方案優(yōu)缺點分析，再結(jié)合設(shè)計要求，本設(shè)計夾磚機構(gòu)采用可翻轉(zhuǎn)夾爪式機構(gòu)。
2.2.3護磚方式的確定
夾磚機構(gòu)夾磚后在導(dǎo)軌上滑動，為了避免出現(xiàn)刮花瓷磚的現(xiàn)象，夾磚機構(gòu)在將磚放在磚架上時，夾取的瓷磚要與磚架上的瓷磚留出一定的間隙[4]。在夾磚機構(gòu)放磚前，由護磚機構(gòu)將瓷磚與磚架上的瓷磚貼合在一起。常見方式有：第一種是單氣缸中位護磚機構(gòu)，該方式護磚機構(gòu)使用一個氣缸，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，但護磚效果差，可能造成瓷磚在磚架上堆放傾斜。第二種護磚機構(gòu)是雙氣缸兩側(cè)護磚機構(gòu)，該機構(gòu)使用兩個氣缸同時護磚，有效地解決了第一種護磚機構(gòu)的弊端，但其結(jié)構(gòu)較第一種方式復(fù)雜。綜合考慮兩種護磚方式的優(yōu)缺點，本設(shè)計采用雙氣缸兩側(cè)護磚機構(gòu)。
2.3 瓷磚分揀設(shè)備的工作原理
瓷磚分揀設(shè)備的工作過程就是通過對中提升機構(gòu)頂起輸送帶上的瓷磚，夾磚機構(gòu)夾取瓷磚，在導(dǎo)軌上滑動并翻轉(zhuǎn)瓷磚，令到瓷磚變成立起狀態(tài)，將瓷磚送達至磚架上，再由護磚機構(gòu)將其與磚架上的瓷磚貼合在一起。
該系統(tǒng)主要由機械和電控兩部分組成。包括輸送帶、對中提升機構(gòu)、夾磚機構(gòu)、護磚機構(gòu)和磚架進給機構(gòu)。本設(shè)計依靠佛山陶瓷機械的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，結(jié)合設(shè)計需要，創(chuàng)造了高效、穩(wěn)定的揀磚生產(chǎn)線，解決了拋光磚、仿古磚成品及窯爐磚坯繁重的人工揀磚問題，大大降低了人員的勞動強度和提高了生產(chǎn)效率。
2.4 瓷磚分揀設(shè)備的總體設(shè)計
本文確定了瓷磚分揀設(shè)備各個子模塊的工作原理方式后，接下來需要綜合起來考慮，并根據(jù)所選擇的原理方式確定瓷磚分揀設(shè)備的整體工作流程，保證整體工作最優(yōu)，具體工作流程如圖2所示。由圖2可知，其分為氣缸提升式對中提升、可翻轉(zhuǎn)夾爪式夾磚機構(gòu)、雙氣缸兩側(cè)護磚機構(gòu)和磚架進給機構(gòu)。
然后再根據(jù)瓷磚分揀設(shè)備整體工作流程確定其總體結(jié)構(gòu)分為：線架、對中提升機構(gòu)、左右夾磚機構(gòu)、框架、磚架進給機構(gòu)、護磚機構(gòu)、電柜及電控箱。瓷磚分揀設(shè)備總體結(jié)構(gòu)如圖3所示。
瓷磚分揀設(shè)備動力部分采用異步交流電機加蝸輪蝸桿減速器和氣壓傳動，異步交流電機成木低廉，完全滿足要求；蝸輪蝸桿減速器體積小，減速比大；氣壓傳動具有干凈清潔、動作迅速、維護方便、成本低廉等特點。瓷磚輸送系統(tǒng)采用同i帶傳輸，傳動精確，帶較為柔軟對瓷磚有緩沖保護作用并且與瓷磚附著摩擦力大，不易打滑。傳感器件則采用光電傳感器、接近開關(guān)和行程開關(guān)。
3 瓷磚分揀設(shè)備主要結(jié)構(gòu)設(shè)計與參數(shù)確定
3.1 瓷磚分揀設(shè)備對中提升機構(gòu)的設(shè)計
對中提升機構(gòu)主要由對中組件、滑座、導(dǎo)柱、導(dǎo)柱套、支座、導(dǎo)向套、氣缸組成，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。本機構(gòu)對中部分采用雙軸氣缸，提升部分采用普通標(biāo)準氣缸加導(dǎo)桿的做法，避免了長時間使用，造成氣缸受力偏易卡死的缺點。兩邊的對中氣缸是通過同一闊門控制的，保證動作同步性。當(dāng)光電傳感器檢測到有瓷磚到來時，同時拉動支架，完成瓷的對中。然后普通標(biāo)準氣缸提升對中提升機構(gòu)，方便夾磚機構(gòu)夾取瓷磚。
與電傳動相比，氣壓傳動沒有過載損壞的風(fēng)險，還具有緩沖功能，但運動速度受到氣壓變化的影響，行程精度低。作為直線運動驅(qū)動器的氣缸，因結(jié)構(gòu)簡單。種類繁多，可滿足各種不同需求而得到了廣泛的應(yīng)用。直線氣缸一般可按以下程序選用：
1） 按要求的最大驅(qū)動力選缸徑
D≥
式中：D ――氣缸缸徑，（mm）；
F――最大驅(qū)動力，（N）；
P――氣壓，（MPa），不計損耗；
n――安全系數(shù)，氣缸水平使用n=0.7；
垂直使用n=0.5。
2） 按要求的最大位移確定氣缸行程
根據(jù)被驅(qū)動零部件要求的最大位移，按大于或等于的原則，上靠到就近的標(biāo)準行程。
通過公式計算選取：對中氣缸型號為：TN-20×50；提升氣缸型號為：ESDA-50×110。
3.2 瓷磚分揀設(shè)備線架的設(shè)計
線架的設(shè)計主要是對傳動方式的選型設(shè)計， 同步帶傳動是由一根內(nèi)周表面設(shè)有等間距齒的封閉環(huán)形膠帶和具有相應(yīng)齒的帶輪所組成。轉(zhuǎn)動時，帶的凸齒與帶輪齒槽相嚙合，來傳遞運動和動力。與其他傳動相比，同步帶傳動具有如下優(yōu)點：
（1） 工作時無滑動，有準確的傳動比；
（2） 傳動效率高，節(jié)能效果好；
（3） 傳動比范圍大，結(jié)構(gòu)緊湊；
（4） 維護保養(yǎng)方便，運轉(zhuǎn)費用低；
（5）惡劣環(huán)境條件下能正常工作。
由于同步帶具有以上特點，所以在瓷磚分揀設(shè)備的線架和框架上都應(yīng)用了同步帶，它們的功能分別是輸送瓷磚磚和帶動夾磚機構(gòu)。線架結(jié)構(gòu)如圖4所示。
4 瓷磚分揀設(shè)備的設(shè)計研究
4.1 瓷磚分揀設(shè)備的設(shè)計思路及方法
對于產(chǎn)品的建模來說，很多建模技術(shù)的x究首先都是從零件建模開始的，然后再對建模技術(shù)進行融合和拓寬，得到裝配體建模的方法[5]。
三維建模方式有很多，常用的有：線框建模、表面建模、實體建模和參數(shù)化建模。其中，實體建模是目前應(yīng)用最多的建模方式，也是本文采用的建模方式。而基于特征造型是實體造型的一個新的發(fā)展，它能很好地表達產(chǎn)品的完整功能和生產(chǎn)管理信息，為建立產(chǎn)品的集成信息模型服務(wù)。
使用基于特征的零件實體建模過程如圖5所示。
裝配是指通過零件進行組織、定位的一個過程。SolidWorks裝配體建模有兩種方式：一種是自下而上（Bottom-up）的方式，即先通過特征工具進行拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、切除、放樣、抽殼、陣列、鏡像等操作完成零件建模，設(shè)定零件材料、密度、彈性模量等物理屬性。然后通過零件之間的同心、重合、平行、距離、對稱等裝配約束將零件組裝成裝配體；另一種是自上而下（Top-down）的方式，在裝配體環(huán)境下的建模，先將樣機整機布局設(shè)計好，然后根據(jù)布局尺寸以及兩個或多個零件間的尺寸關(guān)系和約束關(guān)系設(shè)計相關(guān)的零件，零件設(shè)計方法一樣采用特征建模。這兩種方式如圖6所示。
4.2 瓷磚分揀設(shè)備對中提升機構(gòu)的設(shè)計建模
4.2.1對中提升機構(gòu)三維設(shè)計
對中提升部分建模方式為采取自下而上由零件到裝配體的建模方式，首先，建立對中氣缸TN-20×50、提升氣缸ESDA-50×90等標(biāo)準件的三維模型；然后，建立支架、夾輪固定板、滑座、導(dǎo)柱及導(dǎo)柱套等重要工作件三維模型；接著，建立對中氣缸安裝板、氣缸限位塊、墊板、夾輪、限位支板、限位電眼支架等次要工作件三維模型；最后，再建立支座安裝板、導(dǎo)向套安裝板、氣缸墊板等結(jié)構(gòu)固定件和連接件三維模型；最后對零件進行虛擬裝配，并補充裝配連接件三維模型。零件建模順序清單如表2所示。
1） 主要工作標(biāo)準件的三維建模
零件的具體建模過程就不詳細敘述了，設(shè)計好的三維模型如圖7所示。
2） 主要工作件的三維建模
建立的三維模型如圖8所示。
次要工作件、結(jié)構(gòu)固定件及連接件的建模與主要工作件的建模方式是一樣的，就不在此詳細敘述。
4.2.2對中提升機構(gòu)的虛擬裝配
首先在建模軟件中建立一個裝配體文件，然后導(dǎo)入零件便可以開始虛擬裝配了。一般情況下使用裝配菜單里的標(biāo)準配合就可以了，如果裝配體中兩個零件或子裝配體有對稱、寬度及線性耦合要求是才會用到，高級配合，另外絲杠副、凸輪副、齒輪副等也會用到機械配合。對中提升機構(gòu)的裝配圖如圖9所示。
4.3 主要機構(gòu)三維模型及總裝圖
主要部件三維模型如圖10所示。
瓷磚分揀設(shè)備總裝圖如圖11所示。
5 結(jié)語
本文針對陶瓷的機械化分揀需求以及國產(chǎn)設(shè)備效率和穩(wěn)定性方面存在的問題，開展了瓷磚分揀設(shè)備的設(shè)計開發(fā)研究，主要工作成果如下：
（1） 提出了瓷磚分揀設(shè)備設(shè)計方案，采用先進三維CAD設(shè)計技術(shù)，為瓷磚分揀設(shè)備的設(shè)計提供一套高效、可行、低成本的設(shè)計方法。
（2） 提出了氣缸提升式對中提升機構(gòu)原理方式、可翻轉(zhuǎn)夾爪式夾磚機構(gòu)原理方式及雙氣缸兩側(cè)護磚機構(gòu)原理方式，有效地解決了瓷磚分揀停頓、效率低下的缺點。
（3） 獨立完成了瓷磚分揀設(shè)備整機結(jié)構(gòu)設(shè)計，共有線架、對中提升機構(gòu)、左右夾磚機構(gòu)、框架、磚架進給機構(gòu)、護磚機構(gòu)、電柜及電控箱等七個部分。
（4） 建立瓷磚分揀設(shè)備整機三維實體模型，并進行了整機的虛擬裝配。
參考文獻
[1] 張帕清.中國陶瓷機械的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].佛山陶瓷，2006，（11）：40-44.
[2] 孫宜華，姜元春.陶瓷墻地磚生產(chǎn)線自動化揀磚系統(tǒng)的研制[J].中國陶瓷，2011，47（4）41-42.
Audio CODEC音頻編譯碼器在便攜設(shè)備中扮演轉(zhuǎn)化聲音質(zhì)量的樞鈕，從早期單聲道，雙聲道到立體聲的演進，當(dāng)前對噪聲質(zhì)量與功耗的要求也成為音頻編譯碼器廠商研發(fā)上的重點。
便攜式音頻編譯碼器芯片供貨商如Cirrus Logic，Leadis,NXP,OK,TI與ADI等在今年均有新品問世，其中TI(德州儀器)與ADI的新作值得一提。
TI整合電源管理與雙miniDSP音頻處理引擎
對便攜式平臺幾乎無所不包的TI，近來新品推陳出新不斷，包括DSP與模擬產(chǎn)品均在低功耗成效上展現(xiàn)驚人成績，該公司新推的高度整合音頻編譯碼器采用整合電源管理與雙miniDSP音頻處理引擎，可幫助設(shè)計人員降低整體音頻解決方案成本，對手機、便攜式導(dǎo)航以及便攜式媒體裝置的高級音頻功能設(shè)計上更為容易。
透過TI的PurePath Studio開發(fā)工具套件可進一步簡化設(shè)計復(fù)雜性，并加速產(chǎn)品上市時程。此外，該編譯碼器的PowerTuneTM技術(shù)使設(shè)計人員可透過調(diào)節(jié)裝置達成各個操作模式電源效能的優(yōu)化，從而延長錄放時間。
TLV320AIC3254是TI首款整合了可高度程序miniDSP音頻處理引擎的產(chǎn)品，使設(shè)計人員在該組件上進行復(fù)雜算法的同時，還可釋放主要處理器被MIPS所占用的效能。透過TI這款具有192 kHz采樣率的全新編譯碼器，客戶無需掌握算法專門技術(shù)，也不必增加代碼開發(fā)投資，便可添加最完整的進階數(shù)字信號處理系列功能，提高包括支持20頻帶立體聲圖形均衡器、多頻帶動態(tài)范圍壓縮、客制化FIR與IIR濾波，以及3D處理在內(nèi)的音頻效能。
此外，該產(chǎn)品還采用PowerTune技術(shù)，在不影響音頻質(zhì)量的同時，便可延長電池使用壽命。該技術(shù)可為客戶提供高度的靈活性，使他們在任意使用模式下均可達成功耗優(yōu)化，在超低功耗操作與信號噪音比(SNR)之間取得平衡，實現(xiàn)更高的音頻質(zhì)量。例如，專注功耗問題的設(shè)計人員可在效能程序化至SNR為90dB時，透過調(diào)節(jié)系統(tǒng)使立體聲播放功耗低至2.4mW。相反地，如果客戶希望實現(xiàn)效能最大化，那么可在立體聲播放功耗為5.1mW下達成100dB的SNR。為了進一步提高效能，TLV320AIC3254還支持數(shù)字麥克風(fēng)，以改進系統(tǒng)級噪聲抗擾性(noiseimmunity)。
ADI音頻編譯碼器提供業(yè)界最佳音效體驗及最低功耗
ADI新推出一對用于高性能便攜式音頻電子產(chǎn)品的編譯碼器(編碼器／譯碼器)――ADAU1361與ADAU1761，其高效能的功耗處理，能在不影響音質(zhì)的情況下延長電池壽命。ADAU1361與ADAU1761 24位音頻編譯碼器非常適用于無線手機、便攜式媒體播放器、便攜式導(dǎo)航設(shè)備、數(shù)字相機及其他移動音頻與電話應(yīng)用。ADAU1361具有大于100dB的信雜比(sNR)，而在立體聲撥放模式下的功耗不到5mW。ADAU1761音頻編譯碼器中增加了SigmaDSP數(shù)字音頻處理器，用于客制化終端用戶的音效體驗。ADI的SigmaStudio圖形化設(shè)計工具易于實現(xiàn)與ADI公司SoundMax算法套件、用戶開發(fā)的算法和／或第三方音頻算法的組成與整合。
ADAU1361與ADAU1761音頻編譯碼器包括立體聲音頻ADC(模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)與DAC(數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器)，支持8kHz～96kHz的采樣率和數(shù)字音量控制。模擬輸入級支持立體聲線路輸入、立體聲模擬麥克風(fēng)接口，以及為麥克風(fēng)偏置電壓供電的電路。模擬輸入級還支持新的高性能、低噪聲數(shù)字麥克風(fēng)標(biāo)準。模擬輸出級包括兩個差動輸出和3個單端輸出，允許直接連接立體聲耳機、聽筒及其他輸出裝置。為了實現(xiàn)耳機接口，模擬輸出級支持交流耦合或“無電容”(capless)配置。
作為完整便攜式音頻信號鏈的一部分，ADAU1361與ADAU1761可以與任何模擬麥克風(fēng)或脈沖密度調(diào)變(PDM)數(shù)字麥克風(fēng)進行接口，包括ADI的ADMP401模擬麥克風(fēng)與ADMP421數(shù)字MEMS麥克風(fēng)。這兩款編譯碼器還能與ADI的立體聲以及單聲道D類音頻放大器進行良好匹配ADAU1361與ADAU1761樣品，將在2008年11月量產(chǎn)，均采用5mm×5mm、32引腳QFN封裝，且引腳與外形尺寸相容。
微控制器低功耗設(shè)計成主流
微控制器的應(yīng)用廣泛，依照應(yīng)用復(fù)雜度使用的微控制器型態(tài)與架構(gòu)也有所不同，目前8位與32位微控器市場可謂百家爭鳴，各具特色，在以便攜式產(chǎn)品低功耗為訴求的眾多新品中，今年上半年silicon Labs(芯科實驗室)發(fā)表業(yè)界最低電壓0.9V微控制器的新品尤顯得突出。
芯科實驗室首款操作電壓最低O.9V的微控制器，使便攜式產(chǎn)品首次能從一顆電池取得所需電源。C8051F9xx產(chǎn)品線創(chuàng)新的8位架構(gòu)包含1個高效率直流升壓轉(zhuǎn)換器，最多提供65mW電力給內(nèi)部微控制器和其它組件，協(xié)助廠商發(fā)展出真正的單電池系統(tǒng)解決方案。C8051F9xx系列特別適合可更換電池的產(chǎn)品，例如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、煙霧警示器、便攜式醫(yī)療裝置、遙控器、計算機外設(shè)和便攜式音頻裝置，使它們體積更小和電池使用時間更久，還能透過單電池和雙電池模式降低系統(tǒng)總成本。
在許多操作范圍從0.9V～3.6V的低耗電應(yīng)用里，微控制器多數(shù)時間都在休眠模式，并會定時喚醒擷取資料。C8051F9xx利用創(chuàng)新的設(shè)計技術(shù)將典型休眠模式電流減少到50μA以下。這款微控制器可于2μs內(nèi)從低耗電休眠模式回到CPU處理速度高達25MIPS的正常操作模式，并立即開始測量模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出，這能將微控制器執(zhí)行測量和算法的時間減到最少。為了節(jié)省正常操作模式下的電池耗電，C8051F9xx的省電架構(gòu)能將操作模式電流減少到1 70μA/MHz。
C8051F9xx產(chǎn)品線不僅擁有高效能和低耗電，還在很小的封裝中提供了前所未見的豐富功能。C8051F9xx系列是最先將64kB閃存和4kB RAM內(nèi)存整合至4mm×4mm封裝的微控制器，提供更多內(nèi)存給數(shù)據(jù)記錄等常見應(yīng)用。這個最新的低電壓、低耗電微控制器產(chǎn)品線還包含1個10位、300ksps模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)和能夠快速喚醒的電壓參考；1個SmaRTClock 計時模塊；以及多種不同的內(nèi)部振蕩器選項，提供一套真正的系統(tǒng)單芯片解決方案。silicon Labs利用標(biāo)準低耗電CMOS技術(shù)和創(chuàng)新的設(shè)計技術(shù)實現(xiàn)這種前所未見的功能整合度，協(xié)助客戶減少外部零件數(shù)目和節(jié)省用料成本。
超低功耗FPGA切中可攜應(yīng)用需求
在嵌入式應(yīng)用廣泛的FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)過去常因耗電問題登不上可攜手持應(yīng)用臺面，但在今天經(jīng)過FPGA廠商從架構(gòu)與設(shè)計技術(shù)上的提升，功耗降至mW已不是夢。以低功耗在FPGA市場打響名聲的Actel，日前推出IGLOO和ProASIC3 FPGA的nano版本，功耗降低至2μW，封裝尺寸縮減至3mm×3mm，并且擴大其商用溫度范圍至零度以下，同時提品已完成封裝且不需要前置時間的交貨，此一新組件將以高產(chǎn)量的便攜式消費性產(chǎn)品市場為目標(biāo)。Actel并提供價格低于1美元的50種以上不同款nano FPGA，從而打破了FPGA的價格障礙。
Actel總裁兼全球執(zhí)行長John East表示：“我們開創(chuàng)出一片新的市場區(qū)隔，將FPGA帶入一個全新的領(lǐng)域。當(dāng)其他FPGA供貨商關(guān)注于這個市場的時候，只有Actel擁有獨特的能力實時提出針對快速發(fā)展中的便攜式消費性產(chǎn)品的設(shè)計需求。由于這些市場瞬息萬變，Actel建立起了策略性的存貨，可立即為那些需要大量且具競爭力產(chǎn)品的客戶提供合適的產(chǎn)品組合。”Actel還為測試但未封裝的晶元業(yè)務(wù)(known good diebusiness)提供支持以便滿足便攜式應(yīng)用所需的前置時間和數(shù)量的要求，例如智能電話、PDA、個人醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備、個人導(dǎo)航設(shè)備、電子書，以及便攜式銷售終端(POS)工具等。
中圖分類號：TH122 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）06-0011-01
前言
由于我國非標(biāo)設(shè)備設(shè)計制造水平與世界大型企業(yè)之間的巨大差距，研究適合非標(biāo)設(shè)備技術(shù)的更新非常必要。通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分析非標(biāo)設(shè)備設(shè)計制造動態(tài)和發(fā)展，同時確定本文的目的和內(nèi)容。通過非標(biāo)設(shè)備設(shè)計流程和結(jié)構(gòu)方案的總結(jié)，指出在非標(biāo)設(shè)備設(shè)計中機械設(shè)計師的過程要有意識組織建立“標(biāo)準圖書館”，繼續(xù)豐富“標(biāo)準圖書館”，加強各類非標(biāo)設(shè)備公司自身的核心競爭力。
1.非標(biāo)設(shè)備設(shè)計制造現(xiàn)狀
1.1 非標(biāo)設(shè)備設(shè)計生產(chǎn)特點
非標(biāo)設(shè)備在制造業(yè)中占據(jù)重要地位。非標(biāo)設(shè)備一般為單件式生產(chǎn)，沒有原型設(shè)計，極少批量生產(chǎn)，大部分的非設(shè)備是根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)的實際情況進行定制的，這將導(dǎo)致非標(biāo)設(shè)備只能適應(yīng)對應(yīng)企業(yè)，但不能適應(yīng)其他企業(yè)。非標(biāo)設(shè)備從設(shè)計方案、雙方確定方案、簽訂合同、生產(chǎn)設(shè)計、零件加工等過程往往需要比較長時間，而且因為非標(biāo)設(shè)備不是批量生產(chǎn)，對于中小型非標(biāo)制造企業(yè)來說，簽訂訂單需要較長時間，這期間產(chǎn)生的管理成本會給企業(yè)帶來負擔(dān)。非標(biāo)設(shè)備廠商投入生產(chǎn)時對人員和設(shè)備的要求比較高，一個高效的設(shè)計開發(fā)和組裝調(diào)試團隊可以大大縮小設(shè)的設(shè)計到交付周期，反之，一個低效甚至由初學(xué)者組成的團隊由于經(jīng)驗的缺乏，往往會使設(shè)備周期延長甚至導(dǎo)致項目失敗無法收回貨款。非標(biāo)設(shè)備廠商缺乏新發(fā)明，目前，很多非標(biāo)設(shè)計人員專業(yè)知識停留在固有層面少有創(chuàng)新性，運動機構(gòu)由原來純機械組成發(fā)展至機電氣液各種方式相互配合，設(shè)備動作構(gòu)成變得越來越簡單，方便都搭配也扼殺了很多設(shè)計人員的靈感及創(chuàng)意。
1.2 非標(biāo)設(shè)備設(shè)計的標(biāo)準體系不明確
一般來說，非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計沒有一個固定的標(biāo)準，不同的設(shè)備使使用者對設(shè)備有不同的要求，這就需要設(shè)計者掌握相關(guān)標(biāo)準如工藝、測試、環(huán)境、安全等等，設(shè)計前列出所需的各項標(biāo)準，這樣方能確保設(shè)計的正確性。一些規(guī)模較大都非標(biāo)設(shè)備制造企業(yè)會制定企業(yè)自有標(biāo)準，包括機構(gòu)設(shè)計準則，零件加工準則，零件選用準則，電氣準則，甚至有對應(yīng)不同加工工藝都標(biāo)準機械機構(gòu)或者模塊，得益于這些標(biāo)準企業(yè)的非標(biāo)設(shè)備由研發(fā)到交付都周期大大短于沒有相關(guān)標(biāo)準的企業(yè)，因而有利于企業(yè)進一步發(fā)展，但這些標(biāo)準因為企業(yè)保護自身利益或知識產(chǎn)權(quán)考慮，往往只限于企業(yè)內(nèi)部使用，沒有進行行業(yè)內(nèi)部推廣，而且各個企業(yè)對應(yīng)的標(biāo)準也不盡相同，因而制約了非標(biāo)行業(yè)的擴大發(fā)展，中小型非標(biāo)企業(yè)多處于一個設(shè)計者一個風(fēng)格，無統(tǒng)一設(shè)計理念都階段，加上行業(yè)內(nèi)人員流動快，中小型非標(biāo)企業(yè)基本不會形成標(biāo)準體系，因而造成行業(yè)發(fā)展逐漸兩極分化。
1.3 非標(biāo)設(shè)備設(shè)計制的成果和效益無法保證
非標(biāo)設(shè)備設(shè)計制造的效果是指對實際使用中的非標(biāo)設(shè)備的技術(shù)性能、生產(chǎn)率和可靠性的綜合評價。效益是指非標(biāo)設(shè)備作為商品的經(jīng)濟價值和使用非標(biāo)設(shè)備獲得的經(jīng)濟利益。中國早期的非標(biāo)設(shè)計師基本上都是基于設(shè)計任務(wù)書的設(shè)計。雖然設(shè)計任務(wù)書只強調(diào)技術(shù)性能指標(biāo)，但制造成本、效益和其他要求通常沒有提及。因此，是否采用一些先進的技術(shù)或技術(shù)指標(biāo)的先進性是對非標(biāo)設(shè)備進行評估重要標(biāo)準，然而設(shè)備是否符合實際生產(chǎn)，是否實現(xiàn)自身的實際效果，是否被市場接受往往被忽視了。在這種情況下，使一些非標(biāo)設(shè)計師逐漸形成對先進技術(shù)的盲目追求，忽略了概念的效果和效益。在當(dāng)前市場經(jīng)濟條件下，注重設(shè)計的效果和效益比片面追求自動化、電子化等先進技術(shù)更為重要。
2.非標(biāo)設(shè)備設(shè)計制造的優(yōu)化創(chuàng)新
2.1 提高非標(biāo)設(shè)備設(shè)計可靠性
設(shè)計時需要仔細分析研究非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計方案，選擇生產(chǎn)性能穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高，維護方便、安全系數(shù)較高的方案，選擇非標(biāo)設(shè)備的標(biāo)準零件時，盡可能的選擇成品零件，這樣既可以降低相關(guān)管理成本、生產(chǎn)成本又能減少原材料的消耗，零部件的成品件，一般在進入市場之前反復(fù)進行實踐和測試，相比于只經(jīng)過一次設(shè)計、制造的非標(biāo)準零部件具有更高的可靠性。 在非標(biāo)零件的初始設(shè)計中，或多或少在設(shè)計上會有缺陷，這些缺陷往往是因為經(jīng)濟和時間限制而不及時改進，設(shè)備在使用這些有缺陷的非標(biāo)零部件工作時會降低其可靠性[2]。設(shè)計運動部件時中應(yīng)盡量選取可靠成熟的。在多收集一些大公司的產(chǎn)品樣品，可以留作設(shè)計參考；設(shè)計中重要部分涉及創(chuàng)新機構(gòu)設(shè)計時應(yīng)先進行充分的圖面論證，必要時可制造小批樣機進行驗證，以便檢驗實際設(shè)計效果。
2.2 增強非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計制造效率
在非標(biāo)設(shè)備制造過程中，經(jīng)常遇到一些技術(shù)或管理思路上的問題，業(yè)務(wù)部門需要根據(jù)實際情況采取一些有效的策略，設(shè)計部門要不斷提升自身設(shè)計水平，把握設(shè)計大方向，避免設(shè)計失誤，以便于在激烈的市場競爭中立于不敗之地。設(shè)計考慮要保證非標(biāo)設(shè)備設(shè)計的順利開展，使設(shè)計工作按照嚴格的設(shè)計程序，不斷完善非標(biāo)設(shè)備的技術(shù)設(shè)計和施工圖紙，對設(shè)計中的符號、名稱、格式，進行仔細審查，使非標(biāo)設(shè)備符合國家相應(yīng)標(biāo)準。設(shè)計與加工密切聯(lián)系，設(shè)計時必須充分考慮加工過程，這有助于簡化制造過程中的操作和質(zhì)量保證還能提高效率，削減開支，設(shè)計人員和執(zhí)行人員應(yīng)事先進行交流，使其意識到新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、性能、裝配技術(shù)等技術(shù)難點。
2.3 提高非標(biāo)設(shè)備成品的檢驗標(biāo)準
在設(shè)計通過審查之后，方可以進行設(shè)計工作，通過不同設(shè)計團隊對不同部分進行設(shè)計的方式，加強各個設(shè)計團隊間的配合，所以設(shè)計團隊首先需要設(shè)計選擇和組合工作，然后完成設(shè)計，包括整體設(shè)計，主機和生產(chǎn)線的主要參數(shù)，配套主要設(shè)備，機電氣體的主要成分和參數(shù)，主要控制方法。設(shè)計者根據(jù)上述數(shù)據(jù)開展設(shè)計工作，并制定企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)標(biāo)準。在整體設(shè)計階段設(shè)計團隊可以進行零部件設(shè)計工作，企業(yè)內(nèi)部確定業(yè)務(wù)零件，零部件的標(biāo)準，設(shè)計手冊標(biāo)準和業(yè)務(wù)常用設(shè)計在公差，精度和材料選擇等方面的標(biāo)準，在這個階段需要設(shè)計部件圖，零件圖，主電路圖，控制電路圖，零件清單，標(biāo)準化列表，力學(xué)和熱力學(xué)計算等，用于后期零件選擇的基A。根據(jù)這些使用適當(dāng)?shù)膭恿Y(jié)構(gòu)，變速箱，控制單元和液壓單元，單位等，在上述設(shè)備及零件都確定好后再進行設(shè)備的獨立制造測試工作。
3.結(jié)語
目前，中國的局部地方正是在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的關(guān)鍵時期，面對機遇和挑戰(zhàn)，減少中國工業(yè)項目建設(shè)投資，是中國工業(yè)企業(yè)提高經(jīng)濟效益和增強競爭力的重要的徑之一。這對各類非標(biāo)設(shè)備企業(yè)有很大的挑戰(zhàn)，需要公司一方面擁有自己的核心競爭力，抓住這個歷史機遇，努力建立自己的核心技術(shù)體系和價值導(dǎo)向，不斷吸引外資進入設(shè)備制造業(yè)的設(shè)計理念和技術(shù)，在不斷創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，形成自己的特點和市場競爭力； 另一方面，抓住外商投資企業(yè)降低成本和學(xué)生國內(nèi)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，包括固定資產(chǎn)的真實形式--生產(chǎn)設(shè)備。加強非標(biāo)設(shè)備設(shè)計創(chuàng)造，減少建設(shè)項目投資，需要各部門共同努力。
中圖分類號：X752文獻標(biāo)識碼：A文章編號：
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，煤礦事業(yè)也在不斷的進步，安全問題已經(jīng)成為了煤礦企業(yè)關(guān)注的重點問題。煤礦生產(chǎn)處在一個爆炸性危險環(huán)境中，瓦斯、煤塵的大量存在，當(dāng)濃度達到一定的程度，遇到明火則會引起燃燒，甚至是爆炸，對于施工人員的生命安全造成嚴重的威脅。與此同時，煤礦中應(yīng)用了大量的電氣設(shè)備，這也是容易引起爆炸事故的一個主要因素，電氣設(shè)備的防爆外殼設(shè)計應(yīng)當(dāng)進行有效的設(shè)計，以此保證電氣設(shè)備的安全性。近年來，國家對于安全生產(chǎn)的重視程度不斷的增加，防爆電氣設(shè)備在危險環(huán)境中的應(yīng)用也日漸的廣泛，由于大多爆炸性危險環(huán)境中都存在著大量的氣體和粉塵，因此其主要被運用于氣體環(huán)境和粉塵環(huán)境中。煤礦生產(chǎn)環(huán)境是典型的爆炸性危險環(huán)境。防爆電氣設(shè)備的設(shè)計主要集中在其防爆外殼的設(shè)計，根據(jù)不同的使用環(huán)境有著不同的設(shè)計要求，本文筆者就結(jié)合多年的工作經(jīng)驗，對于煤礦電氣設(shè)備的防爆外殼設(shè)計的相關(guān)問題進行簡單的論述。
1 電氣設(shè)備的防爆途徑
1.1 隔爆外殼。煤礦礦井中使用的電氣設(shè)備采用的隔爆外殼，主要的思想在于將電氣元器件全部放置在一個不傳爆的外殼中，這樣便使得爆炸的發(fā)生得到控制，將其控制在內(nèi)部，這種隔爆外殼一般在井下高低壓開關(guān)設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。
1.2 增安。增安指的就是按照特殊的要求，針對電氣設(shè)備所采取的一些防護措施，以此來防止對電火花、電弧的產(chǎn)生，通過提高絕緣強度、規(guī)定最小電氣就間隙等措施來預(yù)防設(shè)備產(chǎn)生過熱的現(xiàn)象，這種方法一般被應(yīng)用于電動機、變壓器等設(shè)備。
1.3 本質(zhì)安全電路。本質(zhì)安全電路指的就是電路中外露的火花能量，不會引起瓦斯和煤塵的燃燒或者是爆炸，這種線路的電壓和電流等參數(shù)一般都較小，因此其主要運用于自動控制系統(tǒng)以及通訊信號的傳遞等。
1.4 超前切斷電源。在通常情況下，瓦斯或者是粉塵從接觸火源到發(fā)生爆炸往往會產(chǎn)生一定的延遲，因此，利用這個延遲的時間段能夠使電氣設(shè)備在正常情況和故障狀態(tài)下在火花沒有引爆瓦斯或者是煤塵之前進行電源的切斷，以此來達到防爆的目的。
2 電氣設(shè)備防爆外殼設(shè)計的要素
2.1 爆炸壓力
在煤礦礦井中的瓦斯發(fā)生爆炸時產(chǎn)生的壓力，一般都是其氣體生成物形成的最初的瞬間壓力。瓦斯爆炸會產(chǎn)生溫度較高的生成物，在正常的溫度和壓力條件下，使用密閉容器在絕熱狀態(tài)下進行試驗，其溫度能夠達到 2150-2650℃。當(dāng)爆炸產(chǎn)生的高溫、高壓在一定的體積內(nèi)，可以用以下的公式來表達：
式中，P 代表的是爆炸后的壓力；P0代表的是爆炸前的壓力；T代表的是爆炸后的絕對溫度；T0代表的則是爆前的絕對溫度。通過對該計算公式的簡化，并且引入相關(guān)的數(shù)據(jù)，可以獲得如下結(jié)果：
該計算結(jié)果，主要是在絕熱狀態(tài)下所進行的理論上的計算。在實際的爆炸發(fā)生過程中，其爆炸生成物會產(chǎn)生一定的自由擴山，并且造成瞬間的熱損失，這時爆炸后的溫度一般可以達到 1850℃，所以，其實際的爆炸壓力應(yīng)當(dāng)為 7.4×105Pa，通常情況下，其爆炸的壓力與容積的大小沒有直接的關(guān)系，如果容積一定的情況下，其散熱的面積會發(fā)生一定的變化，這時產(chǎn)生的壓力也就存在著較大的差異。
2.2 隔爆性設(shè)計
在礦井中使用的電氣設(shè)備中，比如電動機、開關(guān)等都會由于其產(chǎn)生的火花或者是其他原因而引起瓦斯的爆炸，為了預(yù)防這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，需要在設(shè)備外部設(shè)置具有隔爆功能的特殊外殼，使其具有一定的耐爆性和不傳爆性，這樣便能夠?qū)Ρóa(chǎn)生一定的阻隔作用。通常在隔爆外殼的設(shè)計上，使用的是鋼板或者是鑄鋼、鑄鐵制造而成的接卸結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)本身具有很強的抗爆能力，同時具有以下兩個主要的作用：第一，耐爆性。指的是在遇到內(nèi)部瓦斯爆炸時產(chǎn)生的壓力和溫度不會造成外殼的變形和破壞，其主要是利用機械結(jié)構(gòu)自身的強度以及外殼材質(zhì)的強度來實現(xiàn)的。第二，不傳爆性。主要是指發(fā)生爆炸后，產(chǎn)生的火焰不會造成設(shè)備外部的瓦斯發(fā)生爆炸，其主要是由隔爆面的間隙和寬度來實現(xiàn)。
2.3 耐爆性設(shè)計
煤礦使用的耐爆型電氣設(shè)備的一個基本要求，就是其外殼具有一定的耐爆性，也就是說，設(shè)備的外殼要具備一定的強度。當(dāng)隔爆外殼的內(nèi)部發(fā)生爆炸時，應(yīng)當(dāng)能夠保證設(shè)備不會發(fā)生變形或者是損害，不會導(dǎo)致爆炸產(chǎn)生的火焰直接造成礦井中瓦斯的燃燒或者是爆炸，從而實現(xiàn)對電氣設(shè)備的耐爆要求。電氣設(shè)備的耐爆性的實現(xiàn)，主要是利用設(shè)備本身結(jié)構(gòu)的強度以及外殼的材質(zhì)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的，因此，其外殼應(yīng)當(dāng)具有較強的堅固性，在受到熱源作用的情況下，不會造成外殼的損壞。針對不同情況下會對外殼造成的壓力進行分別的計算，根據(jù)分析結(jié)果使用合適的外殼材質(zhì)，以此來保證外殼耐爆性的實現(xiàn)。
3 礦井下防爆外殼中運用的技術(shù)
3.1 冷磷化工藝在防爆外殼中的應(yīng)用
隔爆面冷磷化工藝是用磷酸鹽溶液在初步加工和維修后的隔爆面進行金屬磷化，使防爆電器設(shè)備表面形成一層比較厚的磷化薄膜。這層磷化薄膜具有防止隔爆面的銹蝕和提高隔爆面的隔爆性能的功能。磷化薄膜對腐蝕性氣體和液體具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，能有效防止金屬隔爆面發(fā)生氧化生銹，具有細化黏附性，涂防腐油后可提高防腐效果，提高機械磨損性能。金屬隔爆面磷化后能增強機械的性能，對機械磨損有很好的防護作用。
3.2 熱管技術(shù)在電氣設(shè)備防爆中的應(yīng)用
熱管是一種具有很強傳熱功能的散熱元件，其主要的工作原理是通過介質(zhì)對汽化清熱的吸收和釋放來對熱量進行傳遞，其產(chǎn)生的熱阻值很小，因此通過這種獨特的傳熱方法能夠?qū)崿F(xiàn)在小溫差的環(huán)境下實現(xiàn)熱傳遞。隔爆型熱管散熱器將傳統(tǒng)的散熱方法進行改進，使得爆炸性氣體環(huán)境中電氣設(shè)備的可靠性獲得較大的提升。同時，熱管技術(shù)與電氣設(shè)備的箱體能夠組成一個完整的防爆殼體，這樣便能夠?qū)?dāng)前爆炸環(huán)境中電氣設(shè)備的散熱問題進行很好的解決，同時也能夠使電氣設(shè)備的防爆安全問題獲得很好的解決。
4 結(jié)束語
當(dāng)前，隨著我國煤礦行業(yè)的不斷發(fā)展，在煤礦開采過程中應(yīng)用的電氣設(shè)備數(shù)量和人員不斷的增加，而人體接觸設(shè)備的幾率也隨之增多，由于受到煤層和巖石的壓力影響，礦井中的電氣設(shè)備受到壓力而發(fā)生爆炸的可能性很大，而且礦井下多為潮濕的環(huán)境，容易導(dǎo)致電氣設(shè)備受潮，當(dāng)遇到空氣流通不暢、井下瓦斯含量過多、遇有電弧、電火花等問題時，則會引起爆炸，這對于井下電氣設(shè)備的防爆性能有著較高的要求，同時應(yīng)當(dāng)保證在爆炸發(fā)生后，設(shè)備的外殼不會發(fā)生變形。因此，電氣設(shè)備的防爆外殼設(shè)計是十分重要的。只有在煤礦電氣設(shè)計時，不斷努力發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，本著對生產(chǎn)人員生命財產(chǎn)負責(zé)的態(tài)度，不斷優(yōu)化電氣設(shè)計，才能夠不斷降低煤礦電氣方面的生產(chǎn)事故。
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中圖分類號TF1 文獻標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2013）107-0107-02
0 引言
在經(jīng)濟的推動下，各種工業(yè)生產(chǎn)活動有了長足發(fā)展，冶金是其中一門很重要的行業(yè)，在提取金屬或加工過程中必然要用到各種設(shè)備，因功能用途各不相同，每一項設(shè)備都不容小覷，其安全直接影響著冶金進度，所以務(wù)必要對設(shè)備進行科學(xué)合理的設(shè)計。運輸機的作用非同小可，是物料運輸不可或缺的設(shè)備，運輸機有很多類，帶式運輸機是比較常見的一種，憑借諸多優(yōu)勢在冶金中被廣泛采用。
1 帶式運輸機
物料是生產(chǎn)活動的基礎(chǔ)，在許多工程中都需要運送物料，隨著技術(shù)的進步，各種運送工具相繼被研制出來，帶式運輸機就是其中一種，因能夠連續(xù)運送，而且運量大、距離長，靈活性較強，被許多行業(yè)紛紛引進。物料運輸是其基本用途，在高科技的日益更新下，帶式運輸機有了很大改變，逐漸從簡單單一化朝功能齊全的一體化過度。冶金行業(yè)需要高超的技藝和嚴格的要求，礦物運輸工作較為復(fù)雜，綜合性較強，需加強注意。冶金生產(chǎn)需保持連續(xù)性，否則一旦中斷，必將引起生產(chǎn)活動的停止，造成不必要的損失。因此，運輸系統(tǒng)的安全是冶金順利進行的前提條件，尤其是帶式運輸機，必須做好相關(guān)的設(shè)計工作。
不管是任何工程或生產(chǎn)活動，都需要不同的設(shè)備，設(shè)備設(shè)計工作非常關(guān)鍵。如今，鋼鐵行業(yè)迅速發(fā)展，工程項目也越來越多，周期卻越來越短。為保證生產(chǎn)效率，大多生產(chǎn)都是設(shè)計、施工同時進行，加大了機械設(shè)備的設(shè)計難度，而當(dāng)前通常是一邊制定方案，一邊提交設(shè)計資料或毛坯圖，再加上工作人員的素質(zhì)存在著差異，如何避免返工，保證設(shè)備的的設(shè)計質(zhì)量，成了設(shè)備設(shè)計時需重點考慮的問題。
2安全設(shè)計
帶式運輸機一般包括皮帶、滾筒、承載和回程托輥以及驅(qū)動、張緊等裝置，其中，最為關(guān)鍵的是傳動滾筒，經(jīng)驅(qū)動裝置提供的扭矩傳到輸送帶上，通過摩擦力實現(xiàn)物料的傳送。在此過程中，會有各種不同的安全隱患，如電擊燃燒，機械的扎傷、擠壓，操作者若不按照規(guī)定原則操作，很有可能出現(xiàn)危險。考慮到帶式運輸機的系統(tǒng)性，應(yīng)結(jié)合其他相關(guān)設(shè)備，做好其安全設(shè)計工作。
首先，為防止設(shè)備傾斜，應(yīng)保證其基礎(chǔ)的穩(wěn)定，所以應(yīng)盡量避開塌陷區(qū)，如果環(huán)境需要，應(yīng)對基礎(chǔ)進行加固支護。在設(shè)計時，如果下面有過人地點，應(yīng)采取安保設(shè)施，保證人員安全，如設(shè)置防護網(wǎng)或防護棚等，避免因物料墜落而傷害人。若有需要，需設(shè)通廊，注意傾斜帶式運輸機走廊的防滑，設(shè)置扶手欄桿。其次，如果運輸機處于封閉環(huán)境中，應(yīng)加強對防火、通風(fēng)以及除塵的重視，暗道務(wù)必要設(shè)置有相應(yīng)的安全通道。關(guān)于運輸中的傾角，上行必須控制在要求之內(nèi)，下行應(yīng)控制在上行最大傾角的80%以內(nèi)。再次，鋼絲繩芯輸送帶的靜安全系數(shù)須符合標(biāo)準，機頭或轉(zhuǎn)載點注意消防設(shè)置。
以上是從整體考慮的，關(guān)于帶式運輸機本身，還需注意幾點：當(dāng)中斷后需重新接通時，防止設(shè)備自發(fā)啟動，而且盡可能地安裝自動監(jiān)控裝置，一定要保證手動操縱器的方便；信號顯示器或指示器設(shè)置在明顯的位置，使人們?nèi)菀装l(fā)現(xiàn)，同時應(yīng)安裝有若干急停裝置，以防萬一；考慮、防腐、防爆以及短路、電擊等危險；齒輪、傳動機驅(qū)動等轉(zhuǎn)動部分加強安全防護，冶金過程比較復(fù)雜，要求嚴格，遇到特殊的物料需要傳送，通常要換用阻燃膠帶，為防止物料堵塞，經(jīng)常在機頭安裝堵塞檢測器；在物料運輸中，皮帶容易打滑或跑偏，需設(shè)置相應(yīng)的檢測開關(guān)；運線較長時，設(shè)置廣播系統(tǒng)，運輸機較大時，為減輕啟動時的沖擊，盡量安裝軟啟動控制器，同時注意過流保護。
3 防塵設(shè)計
3.1密閉罩
密閉罩的設(shè)計，應(yīng)首先考慮其防塵效果，能夠阻斷塵源，其次應(yīng)具有極強的靈活性，保證拆裝工作的方便，同時還應(yīng)有良好的抗老化性能和較長的使用壽命，總之一定保持密閉性良好，可選擇新HZ型防塵密罩技術(shù)。此外，還需注意框架的連接方式，通過鈄板式鎖緊裝置將機器中部的密罩框架進行連接，該裝置自帶保險，有利于緩解以往的帶機換接帶的不方便。
3.2膠帶回程帶灰的清掃
在生產(chǎn)運輸過程中，膠帶上往往會粘有粉塵，回程中因托輥引起振動容易出現(xiàn)二次飛揚，或受增面輪的擠壓，更加牢固地粘在皮帶表面，以至于托輥或滾筒的直徑發(fā)生變動。如此一來，膠帶受力不均勻，容易出現(xiàn)跑偏的情況，嚴重者還有可能威脅到操作人員的生命安全，這一切都是由輸送中帶有的灰塵所致，因此，務(wù)必要對回程帶灰進行徹底的清掃。對于其他塵源點，普通的清掃方式能起到良好的效果，但皮帶表面很難清掃，因為傳統(tǒng)用來刮灰的 合金刀價格昂貴，更換起來比較麻煩，尤其是硫化接頭不平整或因時間緊迫而選擇打扣接待時，清掃器很難展開正常工作，容易導(dǎo)致清掃器卡死、膠帶斷裂等故障發(fā)生。綜合種種因素，在設(shè)計清掃器時，應(yīng)保證其實用性、靈活性和經(jīng)濟性，體積不能過大，在狹小空間也能實現(xiàn)靈活的布置，材料用普通材料即可，刮刀不必太昂貴，但必須快，而且保險。同時，保持刮刀的傾斜方向和膠帶回程的一致性。
4 受料斗設(shè)計
4.1設(shè)計原則
在受料斗設(shè)計時，需遵循一定的原則，首先是就低不就高。所謂就低不就高，指的是盡量減少兩條膠帶上物料的落差，在運輸過程中，物料是從一條膠帶運輸至另一條膠帶，由于兩膠帶的收尾是相連的，受料斗的作用就是保證物料從前一條膠帶準確落到后一條的尾部中心處。傳送中，如果落差較大，很容易出現(xiàn)物料的迸濺現(xiàn)象，既浪費資源，又加大了工作人員的清掃工作量，受料斗在巨大的沖擊下，容易受損，而且遇到黏性物料很容易粘附皮帶表面，造成堵塞等，不利于生產(chǎn)。
其次，應(yīng)遵循料磨料的原則，受料斗十分重要，材料多選擇的是鋼板，也有添加耐磨襯板的，但有些物料硬度很大，尤其是帶尖帶棱的，在長期運輸中，也很容易破壞受料斗。因此，在設(shè)計時，需對其形狀結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，在料斗內(nèi)藏有一定量的物料，以至于物料落入時與這些料相混于一起，避免直接對受料斗造成沖擊。
最后還有一項原則為溜料原則。所謂溜料，即是指減緩物料的落入速度，改變其自由落體直接落到受料帶上的方式，進而減輕物料對皮帶的沖擊和磨損，同時也能避免迸濺情況的發(fā)生，達到延長皮帶壽命的目的。
4.2具體設(shè)計
受料斗的形狀有很多，需要根據(jù)物料的硬度、粘度、落差、運輸量以及皮帶寬度和夾角具體設(shè)計。
1）當(dāng)送料和受料兩條膠帶的中心面相重合時，因兩條膠帶共面，其物料運動方向是一致的，溜料和磨料工作是此時應(yīng)重點考慮的對象，以黏性物料為例，當(dāng)其落差較大時，可按下圖設(shè)計受料斗。
因物料的粘度較大，不適合溜料或磨料原則，否則很容易粘在一起，引起堵料。將受料斗設(shè)計成倒喇叭形狀，即為了避免物料黏壁；件2是具有彈性懸掛于上端的膠帶，能夠在黏度較大的物料沖擊下來回擺動，以減少黏性，同時還能有效避免堵料的現(xiàn)象發(fā)生；
2）在實際生產(chǎn)中，三通料斗也是較為常用的一種料斗，但其使用有一定的限制，多用于物料粘度較小的運輸中。當(dāng)前的大多數(shù)結(jié)構(gòu)都是，中間是一塊可以轉(zhuǎn)動的翻板，當(dāng)翻板轉(zhuǎn)向一邊時，物料往另一邊流動。這種設(shè)計其實存在著很大的不足，一旦出現(xiàn)堵料故障，三通很容易被堆滿，難以扳動翻板，必須將里面堵塞的物料全部清理掉。
5 斷帶保護裝置設(shè)計
冶金行業(yè)的輸送物料比重較大，對皮帶的磨損較為嚴重，在長期的使用中，輸送帶容易出現(xiàn)斷裂，對周圍設(shè)備造成破壞，甚至威脅到人員安全，許多斷帶保護裝置應(yīng)運而生，如液壓式及機械式保護裝置等，但還是存在著不足之處，如安裝工作比較復(fù)雜，耗費大量時間；不能準確地檢測運輸帶的速度等。在設(shè)計保護裝置時，應(yīng)當(dāng)考慮速度傳感器的安置，對帶式運輸機的速度和運行情況進行實時監(jiān)測保護，一旦出現(xiàn)皮帶斷裂的情況，智能測速器能夠自動發(fā)出信號，保護裝置接收信號后啟動，抓住斷裂脫落的皮帶，同時測速器發(fā)出警報，將損失降到最低。抓捕器主要包括電磁控制裝置、控制連桿機構(gòu)以及限位銷、限位裝置等，主要起抓住滑落膠帶的作用，相應(yīng)的力度應(yīng)隨下滑力而不斷增大，關(guān)鍵是受力均勻，抓捕動作同步進行。
6 結(jié)論
隨著高科技的發(fā)展，冶金設(shè)備呈現(xiàn)出多樣化，帶式運輸機在冶金過程中應(yīng)用較為廣泛，運量大，運輸距離長，而且能夠連續(xù)運輸。對于一些關(guān)鍵部位，如皮帶、受料斗等容易出現(xiàn)問題的部件，應(yīng)做好其設(shè)計工作，以保證物料運輸?shù)陌踩?/p>
參考文獻
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【 abstract 】 with the advance of The Times, the development of science and technology, the influence factors of product design has a lot of, and of conveyor belt is the most ideal metallurgical plant is also the most versatile of high efficiency, continuous transportation equipment, and other transportation equipment (such as the locomotive class), it is characterized by large volume, long distance transmission, continuous transmission, decorate flexible, and other advantages, and reliable operation, easy to realize the automation and central control. This paper mainly about the design of conveyor belt
【 keywords 】 metallurgical equipment; Design; Of conveyor belt
中圖分類號：S611文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
一、設(shè)備設(shè)計當(dāng)前的設(shè)計環(huán)境及質(zhì)量控制的重要性
目前我國鋼鐵行業(yè)發(fā)展極為迅猛，工程項目繁多且覆蓋面廣，而工期一般壓縮的很緊。像一般的小型棒線材車間，工期甚至壓縮到十個月以內(nèi)，只能采取邊設(shè)計邊施工的交叉作業(yè)方式。這給機械設(shè)備設(shè)計工作帶來很大難度。設(shè)備專業(yè)是兩頭受擠的專業(yè)，留給設(shè)備設(shè)計的時間少得可憐。現(xiàn)在一般都是一邊進行方案設(shè)計一邊提交土建、電氣等專業(yè)設(shè)計資料，還要提交設(shè)備制造單位毛坯圖以滿足緊張的制造周期。而近幾年設(shè)計隊伍急劇擴充，人員素質(zhì)參差不齊，即使這樣，人員仍然緊張。在這種狀況下，如何保證設(shè)計質(zhì)量，盡可能避免設(shè)計質(zhì)量問題給工程造成返工或損失，是機械設(shè)備設(shè)計質(zhì)量控制的重中之重。
二、帶式運輸機的安全設(shè)計
在分析評估了設(shè)備可能出現(xiàn)的各種危險和傷害風(fēng)險后，在設(shè)計設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)時，首先應(yīng)考慮采用適當(dāng)措施消除這些危險，如果危險無法消除，應(yīng)采取措施使其產(chǎn)生傷害的風(fēng)險減至最小。在進行物料系統(tǒng)設(shè)計時，毫無例外地都涉及到帶式運輸機的布局問題。當(dāng)然，運輸機的布置應(yīng)首先滿足工藝路線的要求，但仍應(yīng)注意以下問題：
1、避開工程地質(zhì)不良地段、塌陷區(qū)，必要時采取適當(dāng)?shù)陌踩胧ɑA(chǔ)的加固和支護等。如果帶式運輸機的基礎(chǔ)穩(wěn)定性不好，就容易導(dǎo)致設(shè)備傾倒或產(chǎn)生不可預(yù)測的運動面導(dǎo)致危險。
2、當(dāng)運輸機穿越鐵路和公路時，應(yīng)滿足鐵路和公路對其上建筑物的最小高度要求。
3、在適當(dāng)?shù)攸c設(shè)置行人棧橋。
4、帶式運輸機下面的過人地點，必須設(shè)置安全保護設(shè)施，如隔離欄桿和防護網(wǎng)，防止運輸物料墜落傷人。
5、設(shè)防護罩或防雨棚，必要時設(shè)通廊。傾斜帶式運輸機人行走廊地面應(yīng)防滑，并設(shè)置扶手欄桿。
6、封閉式帶式運輸機必須設(shè)置通風(fēng)、除塵及防火設(shè)施，暗道應(yīng)按一定距離設(shè)置通向地面的安全通道。
7、帶式運輸機運輸物料的最大傾角，上行不得大于物料所允許的最大傾角；下行不得大于所允許最大傾角的80％。特種帶式運輸機除外。
8、帶式運輸機的運輸能力應(yīng)與前置設(shè)備能力相匹配。
9、鋼絲繩芯輸送帶的靜安全系數(shù)，不得小于下表中的數(shù)值。
10、在轉(zhuǎn)載點和機頭處應(yīng)設(shè)置消防設(shè)施。
三、帶式運輸機防塵裝置的研究設(shè)計
1、密閉罩
采用新研究的HZ型防塵密閉罩技術(shù)，該技術(shù)對壓緊裝置、密封填料，框架連接方式等關(guān)鍵部分都作了合理的改進，真正保證了密閉門開關(guān)靈活，各部分拆裝方便、密封填料抗老化性能好，整體密閉性能好，使用壽命長等優(yōu)點，既達到密閉塵源的目的，也滿足了生產(chǎn)操作和設(shè)備維護檢修的要求，特別是在帶機中部密閉罩框架之間采用帶保險的鈄板式鎖緊裝置連接后，使過去長期存在的密閉罩防礙帶機換帶、接帶、補帶等問題得以徹底解決。
2、膠帶回程帶灰的清掃
膠帶在輸料過程中通常會附著大量的粉塵，這些粉塵在膠帶回程時會因為托輥造成的振動而產(chǎn)生二次飛揚。同時附著在膠帶上的粉塵由于回程托輥和增面輪的擠壓，將更牢地粘于膠帶的表面．滾筒和回程托輥也將由于粘料而改變直徑．使膠帶在運行中產(chǎn)生明顯的非均勻受力和抖動，以致膠帶發(fā)生更嚴重的跑偏，甚至發(fā)生人身設(shè)備事故．所以，無論從保證帶機正常工作和防塵的角度都應(yīng)解決膠帶回程帶灰的清掃問題，尤其對非整體密閉的帶機，再則，整條帶機的下部都會成為塵源點。膠帶的非工作面由于只是灑落的點粉塵，且面朝上清掃器設(shè)置方便，所以傳統(tǒng)的清掃方式一般能奏效，但膠帶的工作面采用傳統(tǒng)的合金橡膠清掃器一般很難保持清掃效果，因為刮灰用的合金刀不僅價格高，而且更換不方便，如果膠帶硫化接頭不平整或因為搶時間臨時采用打扣接帶時，則清掃器將無法工作，否則會造成膠帶被扯斷、清掃器被卡死或合金刀被打破等嚴重事故。加之，許多老企業(yè)當(dāng)初并未考慮配置清掃器，因此現(xiàn)場已沒有安裝普通清掃器的空間。
我們要設(shè)計一種清掃器，占空間小、布置靈活，在狹小的空間也能布置，全部采用普通材料制作，刮刀也可用廢舊的膠帶改制，所以價格也低廉，特別是具有的簡便、快捷、保險的刮刀鎖緊裝置．使刮刀更換起來既快又保險。此外，其刮刀的傾斜方向與膠帶回程走向一致，且膠皮刮刀本身具有一定的進退補償作用。
四、帶式運輸機受料斗結(jié)構(gòu)設(shè)計
1、受料斗設(shè)計的基本原則
1）就低不就高原則
帶運輸?shù)奶攸c是物料從一條帶落到另一條帶，兩條帶頭尾相接。受料斗的作用就是要保證物料從前一條帶頭輪準確地落到后一條帶尾部中心線處。前一條帶頭輪與后一條帶尾輪之間落差要盡量減少。這就是就低不就高原則。落差太大的影響：一是物料對受料帶的沖擊大，容易濺料，增加操作人員清掃衛(wèi)生工作量，會降低帶的使用壽命；二是對受料斗的沖擊、磨損大，受料斗很容易磨穿；三是如果運輸物料黏性較大還很容易黏料、堵料，黏料、堵料之后操作人員不得不敲、鑿，不僅工作量非常大，而且常常影響生產(chǎn)。
2）料磨料原則
受料斗用鋼板制作，有的還裝了耐磨襯板，即使如此，當(dāng)物料硬、棱角尖且24h連續(xù)作業(yè)時，使用壽命也很短。為解決此矛盾，要通過設(shè)計合理的受料斗的結(jié)構(gòu)形狀，保證受料斗內(nèi)藏料，使物料不直接落在受料斗的壁上，而是落在斗內(nèi)藏的料上。這就是所謂的料磨料原則。
3）溜料原則
溜料原則就是讓物料慢慢地溜到受料帶上，不要讓其以自由落體的形式直接落到受料帶上。其目的是減少物料對帶的沖擊，延長帶使用壽命，防止濺料。
2、受料斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計必須考慮物料的黏度、落差、兩帶中心面的夾角、運輸量及帶寬度等因素，沒有固定的模式。為了便于說明上述設(shè)計原則，下面就介紹幾種常見受料斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
1）送料帶與受料帶中心面重合時受料斗的設(shè)計
兩帶共面，受料斗落下的物料的方向與受料帶運動方向相同。此時，重點要解決料磨料與溜料問題。物料黏性大、落差較大時受料斗可設(shè)計為如下圖所示。
圖1物料黏性大、落差大時受料斗設(shè)計示意圖
（1．進料口2．懸掛帶3．排料口）
設(shè)計說明：1)此時不適用料磨料與溜料原則。因物料黏性大，如果讓其相磨，勢必導(dǎo)致相黏，進而黏料、堵料；2)設(shè)計成倒喇叭形的目的是為了防止料斗壁上黏料；3)黏料嚴重時，可考慮設(shè)計件2，件2為只固定上端的懸掛膠帶，一是有一定彈性，在物料沖擊下會來回擺動，不易黏料；二是可按圖示方向轉(zhuǎn)動，即使黏點料，帶重心位置變化會自動往后轉(zhuǎn)一點，也不會造成堵料。
2）三通受料斗的設(shè)計
三通受料斗在生產(chǎn)實踐中也很常用，但只能用于物料黏性小的情況。目前通用的結(jié)構(gòu)是，中問為一可轉(zhuǎn)動的翻板，翻板轉(zhuǎn)向一邊時，物料往另一邊流。這種設(shè)計實際應(yīng)用時有一個缺點：當(dāng)受料帶堵料時，往往三通也被堆滿。此時，必須起動另一根受料帶。但因三通里也堆滿了料，翻板無法扳動。必須將三通內(nèi)的物料清干凈才能扳動翻板。
結(jié)語
總之，近年來，隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，冶金設(shè)備的產(chǎn)品種類和產(chǎn)量迅速增加，帶式運輸機是冶金工廠最理想也是最通用的高效、連續(xù)運輸設(shè)備。所以，我們冶金設(shè)備的設(shè)計人員共同努力，注意安全、防塵裝置、受料斗結(jié)構(gòu)的設(shè)計，為提升我國的冶金機械設(shè)備水平做出貢獻。
參考文獻
[1] 黃三明HZ型防塵密閉罩的研究設(shè)計與應(yīng)用工業(yè)安生與防塵．2000．10（10一13）
前言
壓力容器、換熱器的設(shè)計壓力作為容器、換熱器設(shè)計重要的參數(shù)之一，其選取直接關(guān)系到容器的安全運行和經(jīng)濟性，因此，GB 150《壓力容器》，GB 151《管殼式換熱器》、TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、NB/T 47012《制冷裝置用壓力容器》對設(shè)計壓力的選用都做出了規(guī)定，但是在具體工程設(shè)計選用中設(shè)計人員存在不同的理解，現(xiàn)就該問題與大家一起討論。
一、制冷裝置容器設(shè)計壓力的確定
工作壓力系制冷裝置在正常運轉(zhuǎn)或停止運轉(zhuǎn)時，容器頂部可能出現(xiàn)的最高壓力。高壓側(cè)應(yīng)為制冷裝置在正常運轉(zhuǎn)時，容器頂部可能出現(xiàn)的最高壓力；低壓側(cè)應(yīng)為制冷裝置停止運轉(zhuǎn)時，容器頂部可能出現(xiàn)的最高壓力。
設(shè)計壓力指設(shè)定的容器頂部的最高壓力，與相應(yīng)的設(shè)計溫度一起作為設(shè)計載荷的條件，其值不低于工作壓力。
a）容器有兩個以上壓力室構(gòu)成且作用于各室的壓力不同時，應(yīng)按各室壓力分別確定設(shè)計壓力。
b）為使其工作壓力不超過容器的設(shè)計壓力，制冷劑的充裝量限制如下：
1）儲液器類容器：制冷劑液體充裝量應(yīng)不超過容器容積的80%；
2）復(fù)疊式制冷裝置：通過計算確定低溫側(cè)的制冷劑充裝量。
c）高壓側(cè)設(shè)計壓力
制冷循環(huán)系統(tǒng)中，由于壓縮機的作用而承受冷凝壓力的部分屬于高壓側(cè)。
高壓側(cè)設(shè)計壓力應(yīng)高于下述規(guī)定的冷凝溫度（混合制冷劑為露點溫度）相對應(yīng)的飽和蒸氣壓力：
1）在正常運轉(zhuǎn)條件下，制冷劑可能達到的最高冷凝溫度，見NB/T 47012表1常用制冷劑性質(zhì)，其他制冷劑性質(zhì)可參考相關(guān)制冷劑手冊）；
2）當(dāng)冷凝溫度高于65℃時，按制冷劑可能達到的最高冷凝溫度確定。；
d）低壓側(cè)設(shè)計壓力
制冷循環(huán)系統(tǒng)中高壓側(cè)以外的部分。雙級壓縮制冷裝置的中間冷卻器的中壓部分和復(fù)疊式制冷裝置中冷凝溫度不高于-15℃的冷凝蒸發(fā)器亦屬于低壓側(cè)。低壓側(cè)的設(shè)計壓力應(yīng)按下述規(guī)定：
1）設(shè)計壓力一般按38℃時制冷劑飽和蒸氣壓力確定，見NB/T 47012表1；
2）當(dāng)環(huán)境溫度可能超過38℃時按制冷劑達到的最高壓力確定。
中圖分類號：TH122 文獻標(biāo)識碼：A
1機械設(shè)計的過程
1.1機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)的目的
機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)的目的歸納起來講，就是根據(jù)用途和實際需要，設(shè)計研發(fā)出能有效地實現(xiàn)一種或多種功能的機械裝備，滿足社會的需求。
1.2機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)的基本步驟
（1）需求申請：機械設(shè)備的設(shè)計研發(fā)，首先必須有需求，由需求者提出申請。（2）需求確認：機械設(shè)備的需求申請必須由主管部門或領(lǐng)導(dǎo)確認并批準。（3）設(shè)計研發(fā)任務(wù)書的下達：機械設(shè)備的需求申請被確認批準后，必須將需求申請中的具體要求細化成設(shè)計研發(fā)任務(wù)的內(nèi)容和要求，使設(shè)計研發(fā)者明確任務(wù)及電影票，便于組織實施，并將任務(wù)書下達到承擔(dān)任務(wù)的部門。（4）組建設(shè)計研發(fā)項目組：承擔(dān)設(shè)計研發(fā)任務(wù)的部門收到設(shè)計研發(fā)任務(wù)書后，應(yīng)根據(jù)任務(wù)書的內(nèi)容、要求，選配適當(dāng)?shù)母黝悓I(yè)人員，組成設(shè)計研發(fā)項目組，并明確項目組成員的各自責(zé)任。（5）初步確定方案：設(shè)計研發(fā)項目組根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，組織對設(shè)計研發(fā)方案的討論，并形成最初的設(shè)計方案。如果是大型或成套的機械設(shè)備，應(yīng)先進行小樣機或關(guān)鍵功能部件的方案設(shè)計。（6）方案草圖的設(shè)計：根據(jù)初步擬定的方案，有關(guān)人員進行相關(guān)部分的草圖設(shè)計。（7）設(shè)計方案草圖的評審：設(shè)計草圖完成后，項目組應(yīng)再將組織相關(guān)人員對設(shè)計方案展開評審，對方案的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和主要部分的合理性進行深入研討，并綜合各方面的建議和意見，形成修改方案。（8）方案修改、正式設(shè)計：根據(jù)修改方案，對原設(shè)計方案進行修正，并開展正式設(shè)計。（9）圖紙審核、批準：設(shè)計完成后，由相關(guān)人員進行審核，經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)批準后正式出圖。（10）交付加工制造：圖紙設(shè)計完成后，并付加工單位加工制造之前，要與加工制造單位針對圖紙做深入溝通，對圖紙上的一些疑問進行磋商，確保加工制造單位對設(shè)計思路和要求有較清楚的認識，并且便于施工。（11）跟蹤加工制造過程：圖紙交付加工后，設(shè)計人員應(yīng)與加工制造單位保持經(jīng)常性的溝通，及時了解加工進度及遇到的問題，除了對出現(xiàn)的問題做出及時反應(yīng)外，還應(yīng)對問題做好詳細記錄，以備今后查閱和參考。（12）機械設(shè)備的驗收：機械設(shè)備加工制造完成后，設(shè)計人員應(yīng)到加工制造單位進行設(shè)備驗收，盡可能讓機械設(shè)備進行連續(xù)試運轉(zhuǎn)，觀察其運行運輸和可靠性是否達到設(shè)計要求，發(fā)現(xiàn)問題要求加工制造單位及時糾正。驗收合格后，方能允許發(fā)貨，以避免設(shè)備到達安裝場地后發(fā)現(xiàn)問題難以處理。（13）機械設(shè)備的安裝、調(diào)試：機械設(shè)備到達安裝現(xiàn)場后，設(shè)計人員應(yīng)親臨現(xiàn)場，對設(shè)備安裝、調(diào)試的全過程進行監(jiān)控、跟蹤和技術(shù)指導(dǎo)，這一時期的工作對于設(shè)計人員來說既很重要也非常必要。（14）試產(chǎn)鑒定：機械設(shè)備安裝、調(diào)試完成后，設(shè)計人員與生產(chǎn)管理人員共同組織機械設(shè)備的試產(chǎn)，并對其使用效果進行評價和鑒定。（15）交付使用：機械設(shè)備試產(chǎn)達標(biāo)后，設(shè)計人員必須整理出機械設(shè)備操作、工藝、維護的相關(guān)圖紙和資料交付使用部門，并對機械設(shè)備的使用、操作人員進行必要的培訓(xùn)，在此基礎(chǔ)上，機械設(shè)備才能正式交付使用。
2設(shè)計研發(fā)的方法及需要注意的問題
2.1研制階段的工作方法及需要注意的問題
研制階段是設(shè)計方案實現(xiàn)的基礎(chǔ)階段，機械設(shè)備制造質(zhì)量的高低，直接影響能否取得設(shè)計的預(yù)期效果，甚至影響到設(shè)備能否正常使用。在此階段，除了制造加工的承擔(dān)單位應(yīng)當(dāng)注意嚴格按照圖紙設(shè)計要求合理安排制造工藝外，還應(yīng)當(dāng)加強設(shè)計者與制造者之間的溝通。設(shè)計者應(yīng)積極、主動地經(jīng)常關(guān)心制造過程的情況，與制造者共同商討合理的加工工藝方法，并虛心聽取制造現(xiàn)場技術(shù)人員及工人的意見和建議，及時對零件結(jié)構(gòu)、加工精度等做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。切不可認為，制造加工只是制造加工單位的事，與設(shè)計者無關(guān)；能否按圖紙設(shè)計要求進行加工，也只是制造加工者自己的事。機械設(shè)備的設(shè)計者應(yīng)當(dāng)知道，對于制造能力、加工手段和加工工藝，制造加工單位最有發(fā)言權(quán)，他們的許多意見和建議，甚至判斷，是很有價值的，有時是決定性的。
1 前言
機械設(shè)備的設(shè)計研發(fā)工作是企業(yè)創(chuàng)新工作的一個重要組成部分，無論是新產(chǎn)品的制造，還是新技術(shù)的實施，都要有新的機械設(shè)備的支持。使機械設(shè)備的設(shè)計研發(fā)工作科學(xué)，合理，規(guī)范地展開，促進技術(shù)創(chuàng)新整體水平的提高，因此，很有必要對機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)的過程展開討論，由于在國民經(jīng)濟中，產(chǎn)品生產(chǎn)類設(shè)備占有很大比重，本文的討論就主要針對此類機械設(shè)備的設(shè)計研發(fā)工作。
2 機械設(shè)計的過程
2.1 機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)的目的
機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)的目的歸納起來講，就是根據(jù)用途和實際需要，設(shè)計研發(fā)出能有效地實現(xiàn)一種或多種功能的機械裝備，滿足社會的需求。
2.2 機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)的基本步驟
一般來說，機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)應(yīng)按如下步驟進行：
2.2.1 需求申機械設(shè)備的設(shè)計研發(fā)，首先必須有需求，由需求者提出申請。
2.2.2 需求的確認：機械設(shè)備的需求申請必須由主管部門或領(lǐng)導(dǎo)確認并批準。
2.2.3設(shè)計研發(fā)任務(wù)書的下達：機械設(shè)備的需求申請被確認批準后，必須將需求申請中的具體要求細化成設(shè)計研發(fā)任務(wù)的內(nèi)容和要求，使設(shè)計研發(fā)者明確任務(wù)及目標(biāo)，便于組織實施，并將任務(wù)書下達到承擔(dān)任務(wù)的部門。
2.2.4組建設(shè)計研發(fā)項目組：承擔(dān)設(shè)計研發(fā)任務(wù)的部門收到設(shè)計研發(fā)任務(wù)書后，應(yīng)根據(jù)任務(wù)書的內(nèi)容、要求，選配適當(dāng)?shù)母黝悓I(yè)人員，組成設(shè)計研發(fā)項目組，并明確項目組成員的各自責(zé)任。
2.2.5初步確定方案：設(shè)計研發(fā)項目組根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，組織對設(shè)計研發(fā)方案的討論，并形成最初的設(shè)計方案。如果是大型或成套的機械設(shè)備，應(yīng)先進行小樣機或關(guān)鍵功能部件的方案設(shè)計。
2.2.6方案草圖的設(shè)計（形成總圖及部分主要部件圖）：根據(jù)初步擬定的方案，有關(guān)人員進行相關(guān)部分的草圖設(shè)計。
2.2.7設(shè)計方案草圖的評審：設(shè)計草圖完成后，項目組應(yīng)再次組織相關(guān)人員對設(shè)計方案展開評審，對方案的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和主要部分的合理性進行深入研討，并綜合各方面的建議和意見，形成修改方案。
2.2.8方案修改、正式設(shè)計：根據(jù)修改方案，對原設(shè)計方案進行修正，并開展正式設(shè)計。
2.2.9圖紙審核、批準：設(shè)計完成后，由相關(guān)人員進行審核，經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)批準后正式出圖。
2.2.10交付加工制造：圖紙設(shè)計完成后，交付加工單位加工制造之前，要與加工制造單位針對圖紙做深入溝通，對圖紙上的一些疑問進行磋商，確保加工制造單位對設(shè)計思路和要求有較清楚的認識，并且便于施工。
2.2.11跟蹤加工制造過程：圖紙交付加工后，設(shè)計人員應(yīng)與加工制造單位保持經(jīng)常性的溝通，及時了解加工進度及遇到的問題，除了對出現(xiàn)的問題做出及時反應(yīng)外，還應(yīng)對問題做好詳細記錄，以備今后查閱和參考。
2.2.12機械設(shè)備的驗收：機械設(shè)備加工制造完成后，設(shè)計人員應(yīng)到加工制造單位進行設(shè)備驗收，盡可能讓機械設(shè)備進行連續(xù)試運轉(zhuǎn)，觀察其運行動作和可靠性是否達到設(shè)計要求，發(fā)現(xiàn)問題要求加工制造單位及時糾正。驗收合格后，方能允許發(fā)貨，以避免設(shè)備到達安裝場地后發(fā)現(xiàn)問題難以處理。
2.2.13機械設(shè)備的安裝、調(diào)試：機械設(shè)備到達安裝現(xiàn)場后，設(shè)計人員應(yīng)親臨現(xiàn)場，對設(shè)備安裝、調(diào)試的全過程進行監(jiān)控、跟蹤和技術(shù)指導(dǎo)，這一時期的工作對于設(shè)計人員來說既很重要也非常必要。可以說，安裝、調(diào)試階段的工作質(zhì)量，對機械設(shè)備的最終使用效果起著極為重要的作用。
2.2.14試產(chǎn)鑒定：機械設(shè)備安裝、調(diào)試完成后，設(shè)計人員與生產(chǎn)管理人員共同組織機械設(shè)備的試產(chǎn)，并對其使用效果進行評價和鑒定。如果達到使用要求，交付使用;如未達到要求，需找到原因，采取措施，修正調(diào)試后再行試產(chǎn)，直至滿足要求。如果是小樣機或關(guān)鍵部件的研制，此步驟完成后，應(yīng)當(dāng)對此前的整個過程進行認真總結(jié)，并提出中試設(shè)備的改進設(shè)計方案，進入新一輪中試設(shè)備的研制。如果有必要，也可再進行一輪樣機及關(guān)鍵部件研制試驗。
2.2.15交付使用：機械設(shè)備試產(chǎn)達標(biāo)后，設(shè)計人員必須整理出機械設(shè)備操作、工藝、維護的相關(guān)圖紙和資料交付使用部門，并對機械設(shè)備的使用、操作人員進行必要的培訓(xùn)，在此基礎(chǔ)上，機械設(shè)備才能正式交付使用。
3 設(shè)計研發(fā)的方法及需要注意的問題
在上述設(shè)計研發(fā)程序的執(zhí)行過程中，每個階段都有自己的工作重點，都應(yīng)正確把握方法，確保設(shè)計研發(fā)取得良好的效果。在整個過程別要注意系統(tǒng)性、科學(xué)性和合理性。
3.1 研制階段的工作方法及需要注意的問題
研制階段是設(shè)計方案實現(xiàn)的基礎(chǔ)階段，機械設(shè)
備制造質(zhì)量的高低，直接影響到能否取得設(shè)計的預(yù)期效果，甚至影響到設(shè)備能否正常使用。在此階段，除了制造加工的承擔(dān)單位應(yīng)當(dāng)注意嚴格按照圖紙設(shè)計要求合理安排制造工藝外，還應(yīng)當(dāng)加強設(shè)計者與制造者之間的溝通。設(shè)計者應(yīng)積極、主動地經(jīng)常關(guān)心制造過程的情況，與制造者共同商討合理的加工工藝方法，并虛心聽取制造現(xiàn)場技術(shù)人員及工人的意見和建議，及時對零件結(jié)構(gòu)、加工精度等做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。切不可認為：制造加工只是制造加工單位的事，與設(shè)計者無關(guān);能否按圖紙設(shè)計要求進行加工，也都是制造加工者自己的事。機械設(shè)備的設(shè)計者應(yīng)當(dāng)知道，對于制造能力、加工手段和加工工藝，制造加工單位最有發(fā)言權(quán)，他們的許多意見和建議，甚至判斷，是很有價值的，有時是決定性的。
中圖分類號：TQ05 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）15-0138-01
隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國化工行業(yè)也隨之蓬勃發(fā)展，伴隨著其生產(chǎn)規(guī)模的擴大，所存在的安全問題也就越來越嚴重。為保障化工行業(yè)的安全生產(chǎn)，我國化工企業(yè)致力于研究防止發(fā)生爆炸安全事故的有效措施，制定科學(xué)的電氣設(shè)備設(shè)計方案，加強對電氣設(shè)備的安全管理，以確保化工生產(chǎn)活動的順利進行。在化工生產(chǎn)過程中，其工作環(huán)境有別于其他企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境，具有特殊性，也正是如此，化工生產(chǎn)對電氣設(shè)備的要求比較高，在化工電氣設(shè)備設(shè)計過程中必須重視安全性，要能對其進行有效的控制和管理，以保障化工電氣設(shè)備的質(zhì)量符合化工生產(chǎn)的要求。在實際生產(chǎn)工作中，化工企業(yè)要根據(jù)自身的生產(chǎn)特點來合理的設(shè)計電氣設(shè)備，以提高電氣設(shè)備的安全
性能。
1 化工電氣設(shè)備設(shè)計中的注意事項
由于化工企業(yè)的生產(chǎn)存在著許多安全隱患，所產(chǎn)生的元素具有一定的危險性，待條件成熟容易引起爆炸，因而在化工企業(yè)生產(chǎn)中必須對化工電氣設(shè)備的安裝進行有效的控制。在電氣設(shè)備安裝之前，必須確保化工電氣設(shè)備的設(shè)計符合化工生產(chǎn)要求，質(zhì)量檢驗合格。為此，在設(shè)計化工電氣設(shè)備的時候，要注意以下事項。
1）一定要充分考慮點燃源問題。在化工生產(chǎn)環(huán)境中，點燃源多，很多因素都可能引發(fā)燃爆。例如，化工生產(chǎn)機械設(shè)備之間發(fā)生摩擦產(chǎn)生火花，生產(chǎn)過程中出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)引發(fā)熱源等等。另外，工作人員的一根煙頭或是碰觸了易燃易爆氣體等都會造成爆炸現(xiàn)象，具有危險性。化工企業(yè)中的電氣設(shè)備也可成為點燃源，例如照明開關(guān)或是電磁啟動器在使用過程中產(chǎn)生的靜電感應(yīng)，或是電氣設(shè)備自身的發(fā)熱等。因此，在設(shè)計化工電氣設(shè)備的時候一定要充分的考慮這些因素，采取有效的控制和防御措施，從而確保電氣設(shè)備不會引發(fā)化工爆炸。
2）加強對釋放源的管理。化工企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境極具危險性，一旦形成爆炸條件后果便不堪設(shè)想，其在生產(chǎn)工作中會產(chǎn)生許多混合物，是釋放源多發(fā)的場所。在化工電氣設(shè)備設(shè)計中可以按照釋放頻率來將具有危險性的釋放源進行分類，可根據(jù)釋放源持續(xù)的時間長短來進行分級，實施有差異性的對待。這些存在安全風(fēng)險的生產(chǎn)材料，需要嚴加管理，避免其溢出外泄。當(dāng)無法有效控制的時候，則要盡可能的減少外溢的釋放源，將危險降低到最低。例如自動計量等設(shè)備在運行中所產(chǎn)生的釋放源則容易燃燒和爆炸，必須對其進行妥善的管理。控制釋放源是化工電氣設(shè)備設(shè)計中的重要任務(wù)，有利于為化工企業(yè)生產(chǎn)提供良好的電氣設(shè)備使用條件。
3）化工電氣設(shè)備在設(shè)計過程中要考慮到爆炸濃度的問題。所謂保障濃度就是指氣體或蒸汽等與空氣融合之后，混合在一起形成了一種會引發(fā)爆炸的比例，這比例就是爆炸的濃度值。無論混合物的比例是高于或是低于爆炸濃度，都不會發(fā)生爆炸，因而，在設(shè)計化工電氣設(shè)備的時候就要嚴格的控制混合物的比例，建立完善的預(yù)警機制，以防止發(fā)生爆炸，為化工電氣設(shè)備的正常運行提供安全保障。
2 化工電氣設(shè)備安全管理的有效措施
在化工企業(yè)中，除了要科學(xué)的設(shè)計化工電氣設(shè)備之外，還必須對其進行有效的安全管理，以為化工生產(chǎn)工作提供雙重
保障。
1）要根據(jù)化工生產(chǎn)環(huán)境和工作需要來選擇適合的電氣設(shè)備。通常而言，化工電氣設(shè)備的類型比較多，有充油型、增安型、充氣型和無火花型等等。化工企業(yè)的選擇也比較多。充油型電氣設(shè)備的安全性能比較高，但是設(shè)備成本也比較高。化工企業(yè)在選擇電氣設(shè)備的時候要盡可能的不選擇可移動的便攜式設(shè)備，以免在移動的過程中與化工生產(chǎn)中的其他設(shè)備相互摩擦而產(chǎn)生火花，從而導(dǎo)致爆炸事件的發(fā)生。另外，化工企業(yè)不可因為利益而選擇成本較低但安全性能比較差的電氣設(shè)備。在安裝照明、接線盒、電子儀表等電氣設(shè)備的時候一定要符合化工生產(chǎn)對電氣防爆的要求和規(guī)定。
2）要加強對電氣設(shè)備配線的管理。在化工電氣設(shè)備安全管理中，配線問題是重要的任務(wù)之一，也是安全管理較弱的部分。為保障化工電氣設(shè)備的安全性，則必須加強對電氣設(shè)備配線的控制。在配線的時候，一定要貫徹落實國家的相關(guān)政策，按照規(guī)章制度的要求來規(guī)范配線工作，確保其工作質(zhì)量滿足要求。需要注意的是每一個與電氣設(shè)備相連的導(dǎo)管必須要在一定的距離中實施密封工作，以降低配線的危險性。由于電纜的線路比較長，在進行配線的時候，通常選用鎧裝電力電纜，原因是這種電纜的使用時間比較長，不會受外界環(huán)境太多的影響，能確保設(shè)備線路的長期運行。
3）在對化工電氣設(shè)備進行安全管理的時候，一定要注意通風(fēng)，充分利用化工生產(chǎn)環(huán)境中的通風(fēng)端口來降低爆炸濃度，并且設(shè)立專門的人來對通風(fēng)工作進行管理，以確保電氣設(shè)備的釋放源不會在空氣中混合達到爆炸濃度而引發(fā)安全事故。
3 結(jié)束語
在我國化工企業(yè)生產(chǎn)活動中，存在的安全風(fēng)險比較大，必須建立健全的安全管理體系，以保障施工人員的人身安全。電氣設(shè)備安全管理是化工企業(yè)管理中的重要組成部分，是維護化工生產(chǎn)安全工作的重要手段，必須予以高度重視。在設(shè)計電氣設(shè)備的時候要著重從安全的角度來考慮，避免引發(fā)爆炸事故，要根據(jù)化工企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的基本狀況來進行設(shè)計，以滿足化工生產(chǎn)的安全條件。在對化工電氣設(shè)備進行安全管理的時候，則要制定相關(guān)的政策制度來規(guī)范電氣設(shè)備的操作，以保證電氣裝備安全運行，從而規(guī)避化工企業(yè)生產(chǎn)的安全風(fēng)險，降低安全事故發(fā)生的頻率。
參考文獻
[1]張軍.論化工電氣設(shè)備設(shè)計和安全管理[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2012（24）.
