礦用帶式輸送機卡板工藝改進

藺云峰

礦用帶式輸送機卡板工藝改進

藺云峰①

(山西焦煤霍州煤電集團公司機電總廠)

通過改進傳統運輸機卡板的加工工藝,由原來的銑床加工改進為沖床加工。產品的互換性和質量都有了很大提高,降低了職工勞動強度、提高了生產效率,并取得了明顯的經濟效益和社會效益。為以后霍州煤電集團公司批量生產的加工工藝開創了新局面。

礦用帶式輸送機;卡板;工藝改進;沖壓;高效

隨著霍州煤電集團公司不斷做強做大的快速發展,各礦采煤多采用大功率的綜合設備,煤礦井下運輸設備的研發已成為關鍵課題。以前,礦井井下運輸多用1 t礦車、2.5 t礦車及3 t礦車。隨著綜采機械化的提高,井下運輸已大多采用高帶強、大功率、長距離的輸送機運輸替代了以往礦車的運輸。

1 帶式輸送機卡板加工工藝

帶式輸送機是以輸送帶兼作牽引機構和承載機構的一種運輸設備。由于它具有運輸能力大,工作阻力小、耗電量低,單機運距可以很大,且維護簡單方便等優良性能,在地面和礦井下得到廣泛的應用。其主要由機頭傳動裝置、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)、機尾部等幾大部分組成。由于現在各礦煤炭運輸距離較遠,該公司生產的皮帶輸送機一般為1 000 m～3 000 m,所以 H型支架用量特別大,按每部皮帶機1 500 m計算,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,霍州煤電集團公司機電總廠每年大約生產36部皮帶運輸機,共計需用36 000件卡板,H型支架卡板結構見圖1。

圖1 H型支架卡板結構示意圖

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

由于霍州煤電集公司機電總廠主要產品為帶式輸送機,所以每年的卡板用量特別大,而卡板的加工一直延續老的加工工藝,生產效率低下,設備利用率低,并且產品質量沒有延續性,時好時壞,嚴重制約了該廠帶式輸送機制造的發展,有時也會延誤各礦的工作面的銜接,有時還不得不委外加工,造成成本增大。

1.1 原卡板工藝(材料為Q235)：

1)鉚工在彎板機上下料166×226×δ6;

2)鉚工在油壓機上用工裝壓成盒狀;

3)鉗工按尺寸38、120劃2-d18孔線及長槽線;

4)鉗工鉆2-d18孔;

5)銑工在立銑上銑尺寸20長槽。

1.2 原工藝分析

該廠現有2臺立銑,銑床上加工的工件特別多,設備不能滿足批量生產,并且生產率低下,每班可銑工件120件,而鍛鉚車間有1臺半閑置110 t沖床,所以,該廠改變現有卡板加工工藝,由原來的劃線、鉆孔、銑長槽改為直接在110 t沖床上成形。沖床的基本組成部分有電動機、飛輪、曲軸、連桿、滑塊等,原理是把電動機及飛輪的旋轉運動轉變為滑塊的直線往復運動。

1.3 設備能力核定

根據卡板圖紙(見圖1),材料為Q235,鋼板厚δ 6,孔為 d18,長孔為 43 ×20。

1)沖d18孔核定沖壓力。

根據公式： P=kLtι

式中：

K—修正系數,通常,取1.3;

L—沖裁周邊長度,mm;

t—材料厚度,mm;

ι—材料抗剪強度,N/mm2;

P—沖裁力,N。

2個2-d18需2×177=354 kN。

2)沖43×20長孔

2個長槽需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)。

經過核算：110 t沖床完全能滿足生產。

2 卡板加工工藝的改進

圖2 沖孔胎具示意圖

通過對Q235卡板圖紙分析,外形尺寸不是關鍵,只是對孔距有要求,并且對Q235材質分析,完全適宜沖壓,沖壓工藝性良好,可保證材料消耗少,模具結構簡單,成本低,使組織管理做到經濟合理。該廠自行設計了2套沖模,一套沖2-d18孔,另一套沖長槽 ,見圖 2。

圖2為沖孔模,上胎通過盲長孔與沖床聯接,用頂絲緊固,保證尺寸120,下胎通過 T型螺栓緊固在沖床工作面,通過上、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槽沖成形。

3 工藝改進前后比較

1)改進后的卡板工藝為：

a)鉚工在剪板機上下166×226×δ6料。b)鉚工在油壓機上用工裝壓成盒狀。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)生產效率比較：原鉗工劃線、鉆孔120件/班,銑工銑槽120件/班,現沖壓500件/班,比原來提高8～10倍。c)產品質量得到較大提高,工件互換性也大大提高。d)緩解了銑床的壓力,110 t沖床也充分發揮了功效。e)經濟效益通過工藝改進,每年可為該公司節省資金30余萬元。

4 結束語

1)通過新工裝胎具的推廣應用,大大減輕了工人的工作強度,提高了工作效率。2)通過新工藝沖壓的推廣已取得了明顯的經濟效益和社會效益。3)緩解了銑床的壓力,沖床也充分發揮了功效。4)在以后的工作中,將不斷設計新的沖模,不斷改進傳統的工藝。

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Lin Yun-feng

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1672-0652(2010)01-00010-03

藺云峰 男 1972年出生 1997年畢業于河北建筑科技學院 工程師 霍州 031412

2009-12-16