礦用帶式輸送機(jī)卡板工藝改進(jìn)

藺云峰

礦用帶式輸送機(jī)卡板工藝改進(jìn)

藺云峰①

(山西焦煤霍州煤電集團(tuán)公司機(jī)電總廠)

通過(guò)改進(jìn)傳統(tǒng)運(yùn)輸機(jī)卡板的加工工藝,由原來(lái)的銑床加工改進(jìn)為沖床加工。產(chǎn)品的互換性和質(zhì)量都有了很大提高,降低了職工勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了生產(chǎn)效率,并取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。為以后霍州煤電集團(tuán)公司批量生產(chǎn)的加工工藝開(kāi)創(chuàng)了新局面。

礦用帶式輸送機(jī);卡板;工藝改進(jìn);沖壓;高效

隨著霍州煤電集團(tuán)公司不斷做強(qiáng)做大的快速發(fā)展,各礦采煤多采用大功率的綜合設(shè)備,煤礦井下運(yùn)輸設(shè)備的研發(fā)已成為關(guān)鍵課題。以前,礦井井下運(yùn)輸多用1 t礦車(chē)、2.5 t礦車(chē)及3 t礦車(chē)。隨著綜采機(jī)械化的提高,井下運(yùn)輸已大多采用高帶強(qiáng)、大功率、長(zhǎng)距離的輸送機(jī)運(yùn)輸替代了以往礦車(chē)的運(yùn)輸。

1 帶式輸送機(jī)卡板加工工藝

帶式輸送機(jī)是以輸送帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的一種運(yùn)輸設(shè)備。由于它具有運(yùn)輸能力大,工作阻力小、耗電量低,單機(jī)運(yùn)距可以很大,且維護(hù)簡(jiǎn)單方便等優(yōu)良性能,在地面和礦井下得到廣泛的應(yīng)用。其主要由機(jī)頭傳動(dòng)裝置、貯帶裝置、中間部分(主要由 H型支架、縱梁鋼管、掛鉤槽形托輥等組成)、機(jī)尾部等幾大部分組成。由于現(xiàn)在各礦煤炭運(yùn)輸距離較遠(yuǎn),該公司生產(chǎn)的皮帶輸送機(jī)一般為1 000 m～3 000 m,所以 H型支架用量特別大,按每部皮帶機(jī)1 500 m計(jì)算,需用 H型支架500件(每隔3 m 1件),每件 H支架需用卡板2件,霍州煤電集團(tuán)公司機(jī)電總廠每年大約生產(chǎn)36部皮帶運(yùn)輸機(jī),共計(jì)需用36 000件卡板,H型支架卡板結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 H型支架卡板結(jié)構(gòu)示意圖

卡板主要用于帶式輸送機(jī)中間段的縱梁鋼管的聯(lián)接,其中,一孔與一縱梁鋼管通過(guò)d16彈性銷(xiāo)連接,另一孔與另一縱梁(d76鋼管)連接,此結(jié)構(gòu)連接,拆卸方便,所以大多皮帶機(jī)中間部分用此聯(lián)接方式。

由于霍州煤電集公司機(jī)電總廠主要產(chǎn)品為帶式輸送機(jī),所以每年的卡板用量特別大,而卡板的加工一直延續(xù)老的加工工藝,生產(chǎn)效率低下,設(shè)備利用率低,并且產(chǎn)品質(zhì)量沒(méi)有延續(xù)性,時(shí)好時(shí)壞,嚴(yán)重制約了該廠帶式輸送機(jī)制造的發(fā)展,有時(shí)也會(huì)延誤各礦的工作面的銜接,有時(shí)還不得不委外加工,造成成本增大。

1.1 原卡板工藝(材料為Q235)：

1)鉚工在彎板機(jī)上下料166×226×δ6;

2)鉚工在油壓機(jī)上用工裝壓成盒狀;

3)鉗工按尺寸38、120劃2-d18孔線及長(zhǎng)槽線;

4)鉗工鉆2-d18孔;

5)銑工在立銑上銑尺寸20長(zhǎng)槽。

1.2 原工藝分析

該廠現(xiàn)有2臺(tái)立銑,銑床上加工的工件特別多,設(shè)備不能滿足批量生產(chǎn),并且生產(chǎn)率低下,每班可銑工件120件,而鍛鉚車(chē)間有1臺(tái)半閑置110 t沖床,所以,該廠改變現(xiàn)有卡板加工工藝,由原來(lái)的劃線、鉆孔、銑長(zhǎng)槽改為直接在110 t沖床上成形。沖床的基本組成部分有電動(dòng)機(jī)、飛輪、曲軸、連桿、滑塊等,原理是把電動(dòng)機(jī)及飛輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

1.3 設(shè)備能力核定

根據(jù)卡板圖紙(見(jiàn)圖1),材料為Q235,鋼板厚δ 6,孔為 d18,長(zhǎng)孔為 43 ×20。

1)沖d18孔核定沖壓力。

根據(jù)公式： P=kLtι

式中：

K—修正系數(shù),通常,取1.3;

L—沖裁周邊長(zhǎng)度,mm;

t—材料厚度,mm;

ι—材料抗剪強(qiáng)度,N/mm2;

P—沖裁力,N。

2個(gè)2-d18需2×177=354 kN。

2)沖43×20長(zhǎng)孔

2個(gè)長(zhǎng)槽需2×331=662 k N

加上100 k N壓邊力,為762 k N＜1 078 k N(110 t沖床沖裁力)。

經(jīng)過(guò)核算：110 t沖床完全能滿足生產(chǎn)。

2 卡板加工工藝的改進(jìn)

圖2 沖孔胎具示意圖

通過(guò)對(duì)Q235卡板圖紙分析,外形尺寸不是關(guān)鍵,只是對(duì)孔距有要求,并且對(duì)Q235材質(zhì)分析,完全適宜沖壓,沖壓工藝性良好,可保證材料消耗少,模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,使組織管理做到經(jīng)濟(jì)合理。該廠自行設(shè)計(jì)了2套沖模,一套沖2-d18孔,另一套沖長(zhǎng)槽 ,見(jiàn)圖 2。

圖2為沖孔模,上胎通過(guò)盲長(zhǎng)孔與沖床聯(lián)接,用頂絲緊固,保證尺寸120,下胎通過(guò) T型螺栓緊固在沖床工作面,通過(guò)上、下胎共同作用,完成卡板的沖孔。

圖3 沖槽胎具示意圖

圖3 為沖槽模,工作原理同沖孔模,也由上、下胎的共同作用完成卡板的長(zhǎng)槽沖成形。

3 工藝改進(jìn)前后比較

1)改進(jìn)后的卡板工藝為：

a)鉚工在剪板機(jī)上下166×226×δ6料。b)鉚工在油壓機(jī)上用工裝壓成盒狀。c)鍛工在110 t沖床上一次沖2-d18,二次沖長(zhǎng)槽成形。

2)比較。a)工藝由原先5道工序減化成了3道工序。b)生產(chǎn)效率比較：原鉗工劃線、鉆孔120件/班,銑工銑槽120件/班,現(xiàn)沖壓500件/班,比原來(lái)提高8～10倍。c)產(chǎn)品質(zhì)量得到較大提高,工件互換性也大大提高。d)緩解了銑床的壓力,110 t沖床也充分發(fā)揮了功效。e)經(jīng)濟(jì)效益通過(guò)工藝改進(jìn),每年可為該公司節(jié)省資金30余萬(wàn)元。

4 結(jié)束語(yǔ)

1)通過(guò)新工裝胎具的推廣應(yīng)用,大大減輕了工人的工作強(qiáng)度,提高了工作效率。2)通過(guò)新工藝沖壓的推廣已取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。3)緩解了銑床的壓力,沖床也充分發(fā)揮了功效。4)在以后的工作中,將不斷設(shè)計(jì)新的沖模,不斷改進(jìn)傳統(tǒng)的工藝。

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Lin Yun-feng

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TD528.1

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1672-0652(2010)01-00010-03

藺云峰 男 1972年出生 1997年畢業(yè)于河北建筑科技學(xué)院 工程師 霍州 031412

2009-12-16