来源:期刊VIP网所属分类:地质矿产发布时间:2020-11-21浏览:次
摘要: 采煤机是综合机械化采煤的重要设备,我们在采煤机的维修过程从存在着销轴拆卸困难的问题,工作效率低、劳动强度大,安全隐患频发,为了提高生产效率,消除安全隐患,我们决定设计制作一套工装,解决以上的问题。
关键词: 采煤机销轴、拆卸工装、设计、制作
1 概述
采煤机是综合机械化采煤的重要设备,负责割煤作业。我们主要从事采煤机的维修工作,在拆卸采煤机的二、三、四、五轴和滚筒轴(五根轴)时,由于截割部齿轮重负荷传动以及井下的特殊环境,造成在拆卸效销轴时率极低,特别是在目前机修业务整合的形势下严重影响我们的修理进度。同时带来的弊端是劳动强度大,事故率高。
2 原拆卸方法
2.1 销轴不紧的情况:
2.1.1用推力器拆卸:
将采煤机平整的摆在地面上,之后用M24的高强度螺栓焊接到待拆的销轴上,之后连接推力器用人工将销轴拆除。
2.1.2退力器产生的力量大小计算:
如果想单纯的以提高推力器的重量来提高冲击力是不合理的,冲击力的提高会导致推力器重量的大幅度增加,操作人员体力消耗加大、安全隐患增大。
2.2 销轴较紧情况:
2.2.1用千斤顶拆卸:
用退力器拆不开的我们的第一选择是焊接架体之后用16T的千斤顶进行拆卸。但这种方法有几个缺点,第一:焊接架体时需要在采机壳体上动焊,影响采机壳体的寿命。第二:工作效率极低,拆卸销轴的辅助工时较多。
2.2.2用压力机拆卸:
用以上方法都无法拆卸,我们只有使用厂里的600T压力机进行拆卸,但是用这个之后消耗的辅助工时更多,并且也存在着更大的安全隐患。
2.3 消耗的工时:
我们对之前进行拆卸的采机销轴耗时情况进行了统计,统计时间为过去两年的时间,用原来的拆卸方法,拆卸一台采机销轴平均需要消耗单人工时36小时。
3 设计制作拆卸工装:
3.1整体方案设计:
3.1.1液压系统的设计:
以车间在用的BRW125乳化泵作为动力源,可以提供0-31.5Mpa的壓力;以φ125及φ140油缸作为执行元件;以自制压力机操纵台为基体,安装两片ZC125片阀作为执行机构;以5%配比的乳化液作为工作液体。
在系统压力为31.5Mpa时,φ125油缸的推力为387kN,几乎相当于40吨千斤顶的力,φ140油缸的推力为484kN,几乎相当于50吨千斤顶的力,而且我们的操纵台有升压装置,可以提高系统压力最高为50Mpa,可以进一步提高油缸的推力。
根据实际的液压系统布置情况,我们绘制出了液压系统图,方便配件的组织和以后工装的维护,从系统图上可以看出,我们在液压方面的投入较小。都是利用目前车间现有的材料配件进行组合构成的液压系统。
3.1.2设计工装的架体:
现在选用的油缸,最大缸径为140mm,在31.5Mpa时的推力为484kN,考虑到安全性,我们决定选用的钢板最少可以承受2000kN以上的推力,选用的钢板材料为Q345,屈服强度为345Mpa。工装本体的材料初选为60mm,长度为1600mm,受力面积S=60×1600=96000mm2在2000kN的作用下,板材的压强为:P=F/S=2000000N/96000mm2=20Mpa。
远远小于钢材的屈服强度极限345Mpa,因此我们选用的母材规格可以保证安全性。
3.2 设计制作的工装投入使用:
工装制作好之后,将工装投入了使用,工装自2014年3月投入使用,统计了8个月的数据,平均消耗单人工时8小时,较以前的36小时有了大幅度的降低。并且在安全方面,工装至今已使用6年,从未发生各类以外情况以及伤害事故。
4、改进产生的效益
4.1、经济效益:
通过工装的设计,每台截割部销轴的拆卸时间由原来的36小时,降低为现在的8小时,每台节约28小时(单人),2013年度,我们车间修理了摇臂50余台,每年可以节约工时28×50=1400小时。
4.2、社会效益:
通过拆卸工装的设计,降低了工人的劳动强度,提高了拆卸的效率,降低了安全事故的风险率,减少了工伤事故的发生,在煤炭效益不好形式下,响应了向安全要效益的目标。
5、总结
中国由制造大国正在向制造强国迈进,科技创新在工业生产的作用越来越大,我们虽然属于体力消耗大的维修制造行业,但通过科技创新可以将很多原来的体力作业变为技术作业,可以通过科技的力量,提高我们的劳动效率,消除工作中存在的安全隐患。
参考资料
[1] 成大先.《机械设计手册》.机械工业出版社. 第二卷2004年版
[2] 哈尔滨工业大学理论力学教研室编.《理论力学》.高等教育出版社.2009 年7月第7版
作者:唐林 魏春华
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文章名称: 采煤机销轴拆卸工装的设计制作
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