采煤機銷軸拆卸工裝的設計制作

唐林 魏春華

摘要： 采煤機是綜合機械化采煤的重要設備，我們在采煤機的維修過程從存在著銷軸拆卸困難的問題，工作效率低、勞動強度大，安全隱患頻發，為了提高生產效率，消除安全隱患，我們決定設計制作一套工裝，解決以上的問題。

關鍵詞： 采煤機銷軸、拆卸工裝、設計、制作

1 概述

采煤機是綜合機械化采煤的重要設備，負責割煤作業。我們主要從事采煤機的維修工作，在拆卸采煤機的二、三、四、五軸和滾筒軸（五根軸）時，由于截割部齒輪重負荷傳動以及井下的特殊環境，造成在拆卸效銷軸時率極低，特別是在目前機修業務整合的形勢下嚴重影響我們的修理進度。同時帶來的弊端是勞動強度大，事故率高。

2 原拆卸方法

2.1 銷軸不緊的情況：

2.1.1用推力器拆卸：

將采煤機平整的擺在地面上，之后用M24的高強度螺栓焊接到待拆的銷軸上，之后連接推力器用人工將銷軸拆除。

2.1.2退力器產生的力量大小計算：

如果想單純的以提高推力器的重量來提高沖擊力是不合理的，沖擊力的提高會導致推力器重量的大幅度增加，操作人員體力消耗加大、安全隱患增大。

2.2 銷軸較緊情況：

2.2.1用千斤頂拆卸：

用退力器拆不開的我們的第一選擇是焊接架體之后用16T的千斤頂進行拆卸。但這種方法有幾個缺點，第一：焊接架體時需要在采機殼體上動焊，影響采機殼體的壽命。第二：工作效率極低，拆卸銷軸的輔助工時較多。

2.2.2用壓力機拆卸：

用以上方法都無法拆卸，我們只有使用廠里的600T壓力機進行拆卸，但是用這個之后消耗的輔助工時更多，并且也存在著更大的安全隱患。

2.3 消耗的工時：

我們對之前進行拆卸的采機銷軸耗時情況進行了統計，統計時間為過去兩年的時間，用原來的拆卸方法，拆卸一臺采機銷軸平均需要消耗單人工時36小時。

3 設計制作拆卸工裝：

3.1整體方案設計：

3.1.1液壓系統的設計：

以車間在用的BRW125乳化泵作為動力源，可以提供0-31.5Mpa的壓力;以φ125及φ140油缸作為執行元件;以自制壓力機操縱臺為基體，安裝兩片ZC125片閥作為執行機構;以5%配比的乳化液作為工作液體。

在系統壓力為31.5Mpa時，φ125油缸的推力為387kN，幾乎相當于40噸千斤頂的力，φ140油缸的推力為484kN，幾乎相當于50噸千斤頂的力，而且我們的操縱臺有升壓裝置，可以提高系統壓力最高為50Mpa，可以進一步提高油缸的推力。

根據實際的液壓系統布置情況，我們繪制出了液壓系統圖，方便配件的組織和以后工裝的維護，從系統圖上可以看出，我們在液壓方面的投入較小。都是利用目前車間現有的材料配件進行組合構成的液壓系統。

3.1.2設計工裝的架體：

現在選用的油缸，最大缸徑為140mm，在31.5Mpa時的推力為484kN，考慮到安全性，我們決定選用的鋼板最少可以承受2000kN以上的推力，選用的鋼板材料為Q345，屈服強度為345Mpa。工裝本體的材料初選為60mm，長度為1600mm，受力面積S=60×1600=96000mm2在2000kN的作用下，板材的壓強為：P=F/S=2000000N/96000mm2=20Mpa。

遠遠小于鋼材的屈服強度極限345Mpa，因此我們選用的母材規格可以保證安全性。

3.2 設計制作的工裝投入使用：

工裝制作好之后，將工裝投入了使用，工裝自2014年3月投入使用，統計了8個月的數據，平均消耗單人工時8小時，較以前的36小時有了大幅度的降低。并且在安全方面，工裝至今已使用6年，從未發生各類以外情況以及傷害事故。

4、改進產生的效益

4.1、經濟效益：

通過工裝的設計，每臺截割部銷軸的拆卸時間由原來的36小時，降低為現在的8小時，每臺節約28小時（單人），2013年度，我們車間修理了搖臂50余臺，每年可以節約工時28×50=1400小時。

4.2、社會效益：

通過拆卸工裝的設計，降低了工人的勞動強度，提高了拆卸的效率，降低了安全事故的風險率，減少了工傷事故的發生，在煤炭效益不好形式下，響應了向安全要效益的目標。

5、總結

中國由制造大國正在向制造強國邁進，科技創新在工業生產的作用越來越大，我們雖然屬于體力消耗大的維修制造行業，但通過科技創新可以將很多原來的體力作業變為技術作業，可以通過科技的力量，提高我們的勞動效率，消除工作中存在的安全隱患。

參考資料

[1] 成大先.《機械設計手冊》.機械工業出版社. 第二卷2004年版

[2] 哈爾濱工業大學理論力學教研室編.《理論力學》.高等教育出版社.2009 年7月第7版

作者簡介：

姓名：唐林（1978.10）男，2001年華北礦業高等專科學校-機械設備及自動化專業畢業，機電助理工程師，研究方向：機電設備、液壓支架、現場技術工作;

魏春華（1984.11）男，2019年重慶工商大學，金融專業（本科）畢業（原經濟學專業），機電工程師，研究方向：液壓支架、采煤機、現場技術工作