趙忠剛 郭陽(yáng)陽(yáng)

【摘要】本文論證了液壓支架、采煤機(jī)等部件安裝鉸接孔銷(xiāo)軸的錐形導(dǎo)銷(xiāo)引導(dǎo)法，闡述了鉸接孔銷(xiāo)軸的安裝方案及運(yùn)用錐形導(dǎo)銷(xiāo)安裝過(guò)程中的注意事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】鉸接孔；銷(xiāo)軸；錐形導(dǎo)銷(xiāo)

Quickly Ａssembled Ｌarge Ｈinge Ｐin Ｈole Ｂreakthroughs in Ｐrogramme

ZＨＡＯ Zhong-gangGＵＯ Yang-yang

(Shandong energy machinery group, Taian Shandong, 271411)

【Abstract】Ｔhis article demonstrates, coal mining machine parts, such as the installation of hydraulic powered support hinge hole of a tapered guide pin guide pin method, explains the hinge pin hole of installation scenarios and considerations for using a tapered guide pins during installation.

【Key words】Ｈinge Hole; Ｐin; Ｔapered guide pin

0引言

我們山東能源機(jī)械集團(tuán)公司每年要安裝兩千多套液壓支架和幾十臺(tái)采煤機(jī)，其零部件重量基本都在幾百公斤到八噸左右，安裝時(shí)需用行車(chē)吊運(yùn)，先將其鉸接孔對(duì)正再安裝銷(xiāo)軸。每年要安裝數(shù)萬(wàn)件銷(xiāo)軸，嚴(yán)重的費(fèi)工費(fèi)時(shí)費(fèi)力，特別是在井下更換部件時(shí)，由于現(xiàn)場(chǎng)吊裝條件很差，使對(duì)正部件的鉸接孔更加困難，嚴(yán)重影響安裝銷(xiāo)軸的速度。為此，本人經(jīng)過(guò)多年觀察摸索，琢磨出一套較為理想的安裝方案，可以將工效提高50%以上，并且將4名液壓支架安裝人員節(jié)省到3名，為公司帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1原始安裝液壓支架、采煤機(jī)等部件鉸接孔銷(xiāo)軸的方法及缺陷

首先，將工件吊起進(jìn)行對(duì)正鉸接孔，一般在鉸接孔對(duì)正到差5mm左右時(shí)，由于吊裝時(shí)很難將工件吊繩掛平衡，不論行車(chē)在怎么起、落，要么是前孔對(duì)正后孔偏心，要么就是后孔對(duì)正了而前孔偏心。此時(shí)，需要多名員工再用撬棍撬工件才可對(duì)正其鉸接孔。在安裝過(guò)程中有員工撬著工件，同時(shí)有員工再將銷(xiāo)軸往孔中錘擊，嚴(yán)重費(fèi)工費(fèi)時(shí)費(fèi)力。同時(shí)，由于部分工件達(dá)到十幾噸，撬著時(shí)非常吃力，并且危險(xiǎn)性較大，存在嚴(yán)重的安全隱患。

2新式安裝液壓支架、采煤機(jī)等部件鉸接孔銷(xiāo)軸的方案分析

為順利安裝液壓支架、采煤機(jī)等部件鉸接孔銷(xiāo)軸，可以采用在銷(xiāo)軸前端先安裝錐形銷(xiāo)軸作為引導(dǎo)的方式進(jìn)行安裝，錐形銷(xiāo)軸能夠?qū)惭b部件與放置件出現(xiàn)偏差的孔在其錐形部位漸漸校正導(dǎo)入，最終在棒擊下順利通過(guò)放置件與安裝件同軸孔系，使銷(xiāo)軸緊跟其后順利裝入安裝孔系。

圖1為Φ200銷(xiāo)軸與其配套錐形導(dǎo)銷(xiāo)，為減輕錐形導(dǎo)銷(xiāo)重量，可以將其用筒體和堵板組焊而成。為在安裝過(guò)程中使錐形導(dǎo)銷(xiāo)進(jìn)入部分不退出，即具備自鎖作用，將其斜度車(chē)為8°以下。由于安裝對(duì)正部件時(shí)其同軸孔的偏差一般在5~10mm時(shí)便發(fā)生需用撬棍撬著安裝的現(xiàn)象，錐形銷(xiāo)軸的錐形部分小端的直徑通常設(shè)制的比大徑小30mm，即半徑方向小15mm。

由于在安裝過(guò)程中錐形面受頻繁的沖擊力，為提高其使用壽命，錐形面要淬火處理。

3新式安裝液壓支架、采煤機(jī)等部件鉸接孔銷(xiāo)軸的方案理論驗(yàn)證

在用錐形導(dǎo)銷(xiāo)引導(dǎo)安裝部件鉸接孔銷(xiāo)軸時(shí)，錐形導(dǎo)銷(xiāo)安裝在部件鉸接孔中后，接著用20千克的棒料錘擊錐形導(dǎo)銷(xiāo)，使其將孔系導(dǎo)正后，接著安裝銷(xiāo)軸，再錘擊銷(xiāo)軸，使其頂著錐形導(dǎo)銷(xiāo)進(jìn)入，直至把錐形導(dǎo)銷(xiāo)頂出鉸接孔系。由于動(dòng)量mv=沖量ft，m=20千克，v=35米/秒，碰撞緩沖接觸時(shí)間t為0.1秒，所以，沖擊力f=mv/t=20×35÷0.1=7000N≈700公斤力。參照?qǐng)D1中的錐形導(dǎo)銷(xiāo)受力分析可知，沖擊力F與錐形銷(xiāo)軸錐面對(duì)工件的頂力q的關(guān)系式為：tan8=q/f，即f= q/tan8=700÷0.14=5000公斤力。該力足夠頂起10噸部件的單側(cè)，完全能夠達(dá)到錐形導(dǎo)入的作用。

圖１Φ200銷(xiāo)軸與其配套錐形導(dǎo)銷(xiāo)及錐形導(dǎo)銷(xiāo)受力分析

根據(jù)上述計(jì)算公式可知，棒料沖擊銷(xiāo)軸的緩沖接觸時(shí)間愈短愈好，能夠使沖擊力F變大，為此，要使沖擊棒料的沖擊面淬火，增加硬度，減少其塑性變形量，進(jìn)一步縮短緩沖時(shí)間，但其硬度值最好不要高于銷(xiāo)軸的表面硬度，防止銷(xiāo)軸在沖擊過(guò)程中受傷變形。

4新式安裝液壓支架、采煤機(jī)等部件鉸接孔銷(xiāo)軸的系列注意事項(xiàng)

在運(yùn)用錐形導(dǎo)銷(xiāo)安裝部件鉸接孔銷(xiāo)軸時(shí)，注意在鉸接孔中涂油，以防止工件銹蝕和減少摩擦力；在打擊過(guò)程中注意使其全面積接觸，防止局部接觸引起銷(xiāo)軸端面變形和延長(zhǎng)緩沖接觸時(shí)間，減少?zèng)_擊力；錐形導(dǎo)銷(xiāo)的接受沖擊的堵板要用可以碳當(dāng)量較高的材料，以便于熱處理提高其硬度，減少?zèng)_擊過(guò)程中的塑性變形量，另一端堵板要鉆個(gè)孔，防止其在焊接過(guò)程中受熱出現(xiàn)密閉筒體爆裂的現(xiàn)象；受沖擊的堵板在焊接完成后要加工其端面，提高其端面與錐形導(dǎo)銷(xiāo)外圓垂直的度；注意錐形導(dǎo)銷(xiāo)的圓柱體部分長(zhǎng)度最好大于其錐形部分，以便于“引導(dǎo)”；針對(duì)有腔體的同軸孔系，錐形導(dǎo)銷(xiāo)的長(zhǎng)度要大于部件的腔體長(zhǎng)度，防止錐形導(dǎo)銷(xiāo)落入孔系的腔體中；針對(duì)不同的銷(xiāo)軸直徑，要結(jié)合實(shí)際尺寸設(shè)制配套的錐形導(dǎo)銷(xiāo)；沖擊導(dǎo)銷(xiāo)過(guò)程中盡量快，以提高沖擊力；在沖擊過(guò)程中發(fā)現(xiàn)部件孔系不能對(duì)正時(shí)，要考慮部件安裝部位是否有干涉的焊瘤和多肉及孔系不同軸等現(xiàn)象。

5結(jié)語(yǔ)

該安裝方式能較好提高工效，節(jié)約人力。錐形導(dǎo)銷(xiāo)制做容易，安裝易于操作，對(duì)員工的業(yè)務(wù)素質(zhì)要求不高。同時(shí)，該類(lèi)安裝方案可以借鑒應(yīng)用到其它相似的裝備安裝中。

【參考文獻(xiàn)】

［１］王永廉,主編.材料力學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008.

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［責(zé)任編輯：曹明明］