林浩然+齐关宇+张晓天

摘 要：在风电行业齿轮生产中，通常采用人工控制起吊设备随车完成酸洗流程，由于酸洗环境为酸、碱、酒精挥发环境，非常不适合人工操作，且酸洗工艺要求时间控制一致性，人工操作无法满足，所以急需一种自动化产品来代替人工操作。针对这一情况，将EMS小车进行改造，增加重载起吊电葫芦，既可以满足工件的输送功能，又可以满足工件的酸洗功能。

关键词：EMS；齿轮；酸洗

1 酸洗EMS自行小车设计

EMS自行小车采用“行走单元+起吊单元”形式，即行走单元水平运动，起吊单元垂直运动（负载≤10t），同时具备定位、报警及安全监测等功能，采用二车组单元，并配备1台重载钢丝绳电葫芦，每台小车组采用2车组合，分别为首车、尾车，首车与尾车悬挂起吊电葫芦，安装轨道定位扫码头，旋转传感器，首车加装红外障碍物检测器，首尾车加装光电传感器。

采用EMS系统进行齿轮的物流传输，并通过系统电控系统对EMS小车的行走，启动、上下晃动、停留时间进行控制，随车配备距离及安全监测系统，可在一定范围内监视小车与前车距离和行进路径上一定范围内的障碍及操作工，同时配有警示灯及蜂鸣系统。

EMS自行小车由车体、电机、滚轮部件、导向轮部件等组成。车体是由结构钢制件焊接而成，它作为小车的主体骨架，所有零部件及部分电气元件安装在其上电机是驱动装置，并配有离合器，结构紧凑，体积小，运行平稳，使用寿命长。电机配有变频器，可使车最高速是最低速五倍，并在此区间调速，根据调速设计多级减速完成防摇功能。

滚轮部件由滚轮、空心轴、轴承等组成，行走滚轮由钢轮芯表面压注聚氨酯层而成，装在减速机输出轴上，由减速机转动滚轮，靠滚轮与轨道间的摩擦力驱使小车行走。由于电机配有离合装置，正常运行离合器为常合，当小车出现故障或需要检修时可给离合器供电使之分离，滚轮可自由转动，此时小车能够轻松经过道岔被推入检修直轨进行检修等，小车并配备防脱轨装置与缓冲块定位系统分别为行驶方向定位和垂直起吊方向定位，行驶方向定位采用条码定位，通过车组上的扫码头扫取轨道上条码进行定位；垂直起吊方向定位采用旋转编码器安装在钢丝绳卷筒上时时进行高度定位。

2 酸洗单元

EMS小车自动输送工件按照酸洗流程进行酸洗作业超声波清洗1→超声波清洗2→清水漂洗→酒精浸泡→硝酸浸泡→清水漂洗→酒精浸泡→盐酸浸泡→清水漂洗→碱性溶液浸泡→清水漂洗→65°清水漂洗→风干→浸油漂洗；

硝酸、盐酸槽加装在线检测浓度值，碱液槽加装在线检测PH值，并将检测内容通过工控机将数据储存，储存周期为一个周，检测结果如果超出标准设定值，工控机下达补液指定，对硝酸与盐酸槽进行补液，对碱液进行填加碳酸钠饱和溶液。

3 EMS小車控制系统

小车提供电源采用滑触线方式供电，它通过线卡固定在轨道。EMS系统采用接触供电，滑触线采用密封外挡，确保滑触线隔绝外部空气地面主控系统采用PLC完成全程自动控制，具有稳定、可靠、操作通用性强等优点，整体调度多套EMS小车运动，如局部发生故障，全线暂停，手工排除故障后，系统可重新启动，继续完成工作。地面触摸屏用于各个EMS小车、各工位、风干设备、观察工装、各检测设备等设备的实时监视和报警，记录报警信息等操作功能，并通过工控机将各类检测数据进行储存。

（1）主控PLC与五台EMS小车实行远程的无线通讯，与岔道，风干设备、观察工装等采用远程分布式系统，结构更加合理，运行速度更快更稳定。

（2）每台小车上配置一个无线客户端和独立的PLC控制单元，使小车构成为独立的智能控制系统。小车上所有位置信息、运动状态、速度信息等信号都通过本车PLC进行采集管理，进行逻辑处理，同时反馈到地面主控PLC，现场控制信号直接进入主控单元，把执行结果予以输出，以此来完成各种工艺要求的动作和运动。

地面主控和小车的控制信号以无线通讯方式可以大量交换，整个系统控制可以做到闭环控制，所有的小车诊断操作和参数设定都可以在地面主控进行编程。并通过触摸屏显示小车的状态、信息等。

4 结束语

随着风电行业的迅速发展，并且风电行业也是中国制造2025的规划的重点行业，风电齿轮箱的需求及产品质量要求不断提高。作为具有桥梁作用的自动化物流输送设备的重要性愈发凸显，将信息化物流的EMS系统与产品制造无缝连接在一起，即提高了酸洗质量及一致性，又节约了大量的人力和时间，这也将是酸洗制造业未来的发展方向。

参考文献

[1]卢秉恒.机械制造技术基础[M].北京：机械工业出版社，2007

[2]王隆太.先进制造技术[M].北京：机械工业出版社，2003.

[3]朱立，孙本良.钢材酸洗技术[M].北京：化学工业出版社，2007.