蔺云峰

矿用带式输送机卡板工艺改进

蔺云峰①

(山西焦煤霍州煤电集团公司机电总厂)

通过改进传统运输机卡板的加工工艺,由原来的铣床加工改进为冲床加工。产品的互换性和质量都有了很大提高,降低了职工劳动强度、提高了生产效率,并取得了明显的经济效益和社会效益。为以后霍州煤电集团公司批量生产的加工工艺开创了新局面。

矿用带式输送机;卡板;工艺改进;冲压;高效

随着霍州煤电集团公司不断做强做大的快速发展,各矿采煤多采用大功率的综合设备,煤矿井下运输设备的研发已成为关键课题。以前,矿井井下运输多用1 t矿车、2.5 t矿车及3 t矿车。随着综采机械化的提高,井下运输已大多采用高带强、大功率、长距离的输送机运输替代了以往矿车的运输。

1 带式输送机卡板加工工艺

带式输送机是以输送带兼作牵引机构和承载机构的一种运输设备。由于它具有运输能力大,工作阻力小、耗电量低,单机运距可以很大,且维护简单方便等优良性能,在地面和矿井下得到广泛的应用。其主要由机头传动装置、贮带装置、中间部分(主要由 H型支架、纵梁钢管、挂钩槽形托辊等组成)、机尾部等几大部分组成。由于现在各矿煤炭运输距离较远,该公司生产的皮带输送机一般为1 000 m～3 000 m,所以 H型支架用量特别大,按每部皮带机1 500 m计算,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,霍州煤电集团公司机电总厂每年大约生产36部皮带运输机,共计需用36 000件卡板,H型支架卡板结构见图1。

图1 H型支架卡板结构示意图

卡板主要用于带式输送机中间段的纵梁钢管的联接,其中,一孔与一纵梁钢管通过d16弹性销连接,另一孔与另一纵梁(d76钢管)连接,此结构连接,拆卸方便,所以大多皮带机中间部分用此联接方式。

由于霍州煤电集公司机电总厂主要产品为带式输送机,所以每年的卡板用量特别大,而卡板的加工一直延续老的加工工艺,生产效率低下,设备利用率低,并且产品质量没有延续性,时好时坏,严重制约了该厂带式输送机制造的发展,有时也会延误各矿的工作面的衔接,有时还不得不委外加工,造成成本增大。

1.1 原卡板工艺(材料为Q235)：

1)铆工在弯板机上下料166×226×δ6;

2)铆工在油压机上用工装压成盒状;

3)钳工按尺寸38、120划2-d18孔线及长槽线;

4)钳工钻2-d18孔;

5)铣工在立铣上铣尺寸20长槽。

1.2 原工艺分析

该厂现有2台立铣,铣床上加工的工件特别多,设备不能满足批量生产,并且生产率低下,每班可铣工件120件,而锻铆车间有1台半闲置110 t冲床,所以,该厂改变现有卡板加工工艺,由原来的划线、钻孔、铣长槽改为直接在110 t冲床上成形。冲床的基本组成部分有电动机、飞轮、曲轴、连杆、滑块等,原理是把电动机及飞轮的旋转运动转变为滑块的直线往复运动。

1.3 设备能力核定

根据卡板图纸(见图1),材料为Q235,钢板厚δ 6,孔为 d18,长孔为 43 ×20。

1)冲d18孔核定冲压力。

根据公式： P=kLtι

式中：

K—修正系数,通常,取1.3;

L—冲裁周边长度,mm;

t—材料厚度,mm;

ι—材料抗剪强度,N/mm2;

P—冲裁力,N。

2个2-d18需2×177=354 kN。

2)冲43×20长孔

2个长槽需2×331=662 k N

加上100 k N压边力,为762 k N＜1 078 k N(110 t冲床冲裁力)。

经过核算：110 t冲床完全能满足生产。

2 卡板加工工艺的改进

图2 冲孔胎具示意图

通过对Q235卡板图纸分析,外形尺寸不是关键,只是对孔距有要求,并且对Q235材质分析,完全适宜冲压,冲压工艺性良好,可保证材料消耗少,模具结构简单,成本低,使组织管理做到经济合理。该厂自行设计了2套冲模,一套冲2-d18孔,另一套冲长槽 ,见图 2。

图2为冲孔模,上胎通过盲长孔与冲床联接,用顶丝紧固,保证尺寸120,下胎通过 T型螺栓紧固在冲床工作面,通过上、下胎共同作用,完成卡板的冲孔。

图3 冲槽胎具示意图

图3 为冲槽模,工作原理同冲孔模,也由上、下胎的共同作用完成卡板的长槽冲成形。

3 工艺改进前后比较

1)改进后的卡板工艺为：

a)铆工在剪板机上下166×226×δ6料。b)铆工在油压机上用工装压成盒状。c)锻工在110 t冲床上一次冲2-d18,二次冲长槽成形。

2)比较。a)工艺由原先5道工序减化成了3道工序。b)生产效率比较：原钳工划线、钻孔120件/班,铣工铣槽120件/班,现冲压500件/班,比原来提高8～10倍。c)产品质量得到较大提高,工件互换性也大大提高。d)缓解了铣床的压力,110 t冲床也充分发挥了功效。e)经济效益通过工艺改进,每年可为该公司节省资金30余万元。

4 结束语

1)通过新工装胎具的推广应用,大大减轻了工人的工作强度,提高了工作效率。2)通过新工艺冲压的推广已取得了明显的经济效益和社会效益。3)缓解了铣床的压力,冲床也充分发挥了功效。4)在以后的工作中,将不断设计新的冲模,不断改进传统的工艺。

Process Improvement on Belt Conveyor Template for Mine

Lin Yun-feng

Through improving the processing technique of tradition transport template,from the original milling machine process improves the punch press processing.The product interchangeability and the quality greatly enhance,reduce the labor intensity of staff,raise the production efficiency,and obtain the obvious economic and social benefits.Bring about a new situation for volume production of the processing technique in Huozhou coal electricity group in the f uture.

Belt conveyor for mine;Template;Process improvement;Stamping;Highly effective

TD528.1

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1672-0652(2010)01-00010-03

蔺云峰 男 1972年出生 1997年毕业于河北建筑科技学院 工程师 霍州 031412

2009-12-16