礦用彈簧緩沖器緩沖軸的改進(jìn)

楊文健 段明坤 呂瑋

摘 要：為響應(yīng)公司提出的節(jié)能降耗政策，阻輪式滑塊阻車器的軸由鍛造改為焊接，在保證使用性能的前提下，很大程度上降低了生產(chǎn)成本，提高了加工制作效率。

關(guān)鍵詞：阻車器；鍛造；焊接；生產(chǎn)成本

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.025

0 引言

罐籠是我公司礦專設(shè)備事業(yè)部的主打產(chǎn)品，一般用于礦井的副井提升人員、礦石、設(shè)備、材料等。對(duì)于中、小型礦井，罐籠也可以作為主井提升，作為提升煤炭使用。大部分罐籠是用于混合提升，既可以提升人員又可以提升物料，提升物料的罐籠內(nèi)部必須設(shè)置阻擋礦車的阻車器。雖然阻車器的型式有很多種，例如手動(dòng)阻車器、滑塊阻車器、外動(dòng)力開啟式阻車器、搖臺(tái)開啟式阻車器等，而比較常用的是阻輪式滑塊阻車器。此類阻車器便于操作，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，使用安全可靠，但其所包含部件彈簧緩沖器的銷軸為鍛件，鍛件經(jīng)鍛造而成。而鍛造存在以下缺點(diǎn)：

（1）鍛造生產(chǎn)是在金屬灼熱的狀態(tài)下進(jìn)行的（如低碳鋼鍛造溫度范圍在750—1250℃之間），由于有大量的手工勞動(dòng)，稍不小心就可能發(fā)生灼傷。且鍛造車間里的加熱爐和灼熱的鋼錠、毛坯及鍛件不斷地發(fā)散出大量的輻射熱（鍛件在鍛壓終了時(shí)仍然具有相當(dāng)高的溫度），工人經(jīng)常受到熱輻射的侵害。

（2）鍛造車間的加熱爐在燃燒過程中產(chǎn)生的煙塵排入車間的空氣中，不但影響作業(yè)環(huán)境，還降低了車間內(nèi)的能見度（對(duì)于燃燒固體燃料的加熱爐，情況就更為嚴(yán)重），因而也可能會(huì)引起工傷事故。

（3）鍛造生產(chǎn)中所使用的設(shè)備如空氣錘、蒸汽錘、摩擦壓力機(jī)等，工作時(shí)發(fā)出的都是沖擊力；設(shè)備在承受這種沖擊載荷時(shí)，本身容易突然損壞（如鍛錘活塞桿的突然折斷），而造成嚴(yán)重的傷害事故。

（4）由于鍛造車間設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生的噪聲和振動(dòng)，使工作地點(diǎn)嘈雜刺耳。影響人的聽覺和神經(jīng)系統(tǒng)，分散了注意力，因而增加了發(fā)生事故的可能性。

（5）鍛件存在毛坯制造工期長、加工余量大、成本高等問題，給產(chǎn)品生產(chǎn)制造方面增加了不少成本，同時(shí)也延遲了工期。

在小型人工鍛造中，所有這些操作都由數(shù)名鍛工上手和下手在狹小場(chǎng)所內(nèi)進(jìn)行。他們都暴露于相同的有害環(huán)境和職業(yè)性危害中；在大型鍛造車間，危害隨工作崗位的不同而各異。

焊接工藝又具有連接性能好，省工省料成本低，重量輕，簡化工藝的優(yōu)勢(shì)。

鑒于以上原因，通過仔細(xì)的分析和驗(yàn)證，在不影響使用性能的前提下，考慮將鍛件改為焊接件，改進(jìn)后首先能很大程度的縮短工期，其次還可以解決鍛件材料成本高、加工余量大的問題，再次可以提高材料利用率等等。綜上所述，此項(xiàng)改革是一種有效的節(jié)能降耗措施，在一定程度上降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，符合公司領(lǐng)導(dǎo)提出的節(jié)能降本政策。

1 主要研究內(nèi)容和技術(shù)關(guān)鍵

如圖為彈簧緩沖器銷軸，過去一直是整體鍛造，但由于鍛造存在工期長，材料貴，加工余量多等弊端，在不影響使用性能的情況下現(xiàn)將其分成兩部分序1圓鋼和序2方板，材質(zhì)仍未45。序1與序2 打坡口焊平，去除飛濺。

根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需要，在焊件的待焊部位加工并裝配成的一定幾何形狀的溝槽，就叫坡口。坡口是主要為了焊接工件，保證焊接度，普通情況下用機(jī)加工方法加工出的型面，要求不高時(shí)也可以氣割（如果是一類焊縫，需超聲波探傷的，則只能用機(jī)加工方法），但需清除氧化渣，根據(jù)需要，有K型坡口，V型坡口，U型坡口等，但大多要求保留一定的鈍邊。開坡口的目的是為了得到在焊件厚度上全部焊透的焊縫。此處坡口采用氣割工藝制作。

焊接破口的作用主要有以下幾點(diǎn)：

（1）保證較厚板材或其他結(jié)構(gòu)能夠焊透、融合好。

（2）調(diào)整焊接熱量輸入。

（3）提高焊縫接頭強(qiáng)度。

革新前成本為：毛坯費(fèi)用與加工工時(shí)。

革新后成本為：材料費(fèi)用、焊接工時(shí)、焊條費(fèi)用、調(diào)質(zhì)處理費(fèi)用。

因革新后上圖序2可從下腳料中取得，故節(jié)省了材料。

綜上改進(jìn)后對(duì)于一般雙層罐籠，每臺(tái)大約可以節(jié)省成本800-1500元，并且縮短了加工周期。

2 結(jié)語及推廣應(yīng)用

鑒于改進(jìn)前的鍛件毛坯制造周期長，加工余量大，毛坯材料貴等問題，考慮到公司提出的節(jié)能降本政策，在不影響使用性能的前提下，對(duì)此零件提出了以上改革方案，此方法不僅縮短了生產(chǎn)周期，而且解決了毛坯材料貴、加工余量大的問題，還相應(yīng)提高了材料利用率，多方位的降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，并且避免了鍛件加工過程中能源的浪費(fèi)和污染的排放。加工周期的縮短與成本的降低也讓該產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于有利競(jìng)爭(zhēng)地位，為其在市場(chǎng)上成為領(lǐng)軍產(chǎn)品做出了貢獻(xiàn)。

罐籠是立式礦井的必備設(shè)備，混合式罐籠應(yīng)用更為廣泛，而滑塊式阻車器具有便于操作、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、使用安全可靠等優(yōu)勢(shì)，一直以來都是煤礦單位阻車器型式的首選。此項(xiàng)關(guān)于彈簧緩沖器的革新適用于多種型號(hào)礦車的阻車器，使用范圍廣、種類多、前景良好，從長遠(yuǎn)看，調(diào)繩器心軸的改進(jìn)也可產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡介：楊文?。?984-），女，山東德州人，學(xué)士，工程師，主要從事煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)。