礦用彈簧緩沖器緩沖軸的改進

楊文健 段明坤 呂瑋

摘 要：為響應公司提出的節能降耗政策，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成本，提高了加工制作效率。

關鍵詞：阻車器；鍛造；焊接；生產成本

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

0 引言

罐籠是我公司礦專設備事業部的主打產品，一般用于礦井的副井提升人員、礦石、設備、材料等。對于中、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，提升物料的罐籠內部必須設置阻擋礦車的阻車器。雖然阻車器的型式有很多種，例如手動阻車器、滑塊阻車器、外動力開啟式阻車器、搖臺開啟式阻車器等，而比較常用的是阻輪式滑塊阻車器。此類阻車器便于操作，易實現自動化，使用安全可靠，但其所包含部件彈簧緩沖器的銷軸為鍛件，鍛件經鍛造而成。而鍛造存在以下缺點：

（1）鍛造生產是在金屬灼熱的狀態下進行的（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，稍不小心就可能發生灼傷。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散出大量的輻射熱（鍛件在鍛壓終了時仍然具有相當高的溫度），工人經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生的煙塵排入車間的空氣中，不但影響作業環境，還降低了車間內的能見度（對于燃燒固體燃料的加熱爐，情況就更為嚴重），因而也可能會引起工傷事故。

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

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

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

在小型人工鍛造中，所有這些操作都由數名鍛工上手和下手在狹小場所內進行。他們都暴露于相同的有害環境和職業性危害中；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，簡化工藝的優勢。

鑒于以上原因，通過仔細的分析和驗證，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，此項改革是一種有效的節能降耗措施，在一定程度上降低了產品的生產成本，符合公司領導提出的節能降本政策。

1 主要研究內容和技術關鍵

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將其分成兩部分序1圓鋼和序2方板，材質仍未45。序1與序2 打坡口焊平，去除飛濺。

根據設計或工藝需要，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，普通情況下用機加工方法加工出的型面，要求不高時也可以氣割（如果是一類焊縫，需超聲波探傷的，則只能用機加工方法），但需清除氧化渣，根據需要，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：

（1）保證較厚板材或其他結構能夠焊透、融合好。

（2）調整焊接熱量輸入。

（3）提高焊縫接頭強度。

革新前成本為：毛坯費用與加工工時。

革新后成本為：材料費用、焊接工時、焊條費用、調質處理費用。

因革新后上圖序2可從下腳料中取得，故節省了材料。

綜上改進后對于一般雙層罐籠，每臺大約可以節省成本800-1500元，并且縮短了加工周期。

2 結語及推廣應用

鑒于改進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能降本政策，在不影響使用性能的前提下，對此零件提出了以上改革方案，此方法不僅縮短了生產周期，而且解決了毛坯材料貴、加工余量大的問題，還相應提高了材料利用率，多方位的降低了產品的生產成本，并且避免了鍛件加工過程中能源的浪費和污染的排放。加工周期的縮短與成本的降低也讓該產品在市場競爭中處于有利競爭地位，為其在市場上成為領軍產品做出了貢獻。

罐籠是立式礦井的必備設備，混合式罐籠應用更為廣泛，而滑塊式阻車器具有便于操作、易實現自動化、使用安全可靠等優勢，一直以來都是煤礦單位阻車器型式的首選。此項關于彈簧緩沖器的革新適用于多種型號礦車的阻車器，使用范圍廣、種類多、前景良好，從長遠看，調繩器心軸的改進也可產生可觀的經濟效益。

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作者簡介：楊文健（1984-），女，山東德州人，學士，工程師，主要從事煤礦機械設計。