王潤(rùn)溥等

摘 要：隨著我國(guó)煤礦行業(yè)的飛速發(fā)展，各大煤礦企業(yè)正在逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)，掘進(jìn)機(jī)作為煤礦井下巷道掘進(jìn)的主要機(jī)械設(shè)備，它的需求日趨增大。本文簡(jiǎn)要介紹了掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展和組成，主要對(duì)EBZ260掘進(jìn)機(jī)行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析，通過改進(jìn)加工工藝的方法，從而達(dá)到整機(jī)的機(jī)械性能。

關(guān)鍵詞：掘進(jìn)機(jī)；組焊；劃線；裝夾；加工

中圖分類號(hào)：TD421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 掘進(jìn)機(jī)概述

1.1 掘進(jìn)機(jī)簡(jiǎn)介

我國(guó)掘進(jìn)機(jī)技術(shù)在近幾年的發(fā)展日趨成熟，并在煤礦當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用，它已成為采煤行業(yè)中比較常用的機(jī)械化設(shè)備。在煤礦井下掘進(jìn)作業(yè)時(shí)，截割頭在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)截齒對(duì)工作面進(jìn)行掘進(jìn)，將截割下來的物料通過掘進(jìn)機(jī)上的安裝的轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)和傳運(yùn)機(jī)構(gòu)輸送到后邊的皮帶機(jī)上，從而將物料快速地從礦下輸送離地面。

2008年至今是掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)品飛速發(fā)展的黃金時(shí)期。短短幾年的時(shí)間，國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出了眾多的掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)廠家。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的掘進(jìn)機(jī)型號(hào)主要有EBZ132、EBZ160、EBZ200、EBZ220、EBZ240、EBZ260、EBH360等基本型和一些加強(qiáng)型。經(jīng)過設(shè)計(jì)人員的努力，我公司研制成功了EBZ260型縱軸式掘進(jìn)機(jī)。

1.2 掘進(jìn)機(jī)的組成

掘進(jìn)機(jī)根據(jù)使用功能的不同，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的不同，工作條件的不同方式，被分成橫軸式和縱軸式兩大類。其中橫軸式掘進(jìn)機(jī)的截割頭組件由左、右對(duì)稱制作安裝的兩個(gè)截割頭組成。一般對(duì)于大功率的機(jī)型，都采用的這個(gè)形式。而縱軸式掘進(jìn)機(jī)在我國(guó)的煤礦企業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，因?yàn)榻馗顢嗝嫘螤羁梢缘玫娇刂?，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，拆裝和維修也相對(duì)容易，極大提高了工作效率，且給勞動(dòng)者以安全保證。

我公司生產(chǎn)的EBZ260型掘進(jìn)機(jī)，它主要包含機(jī)械、電氣、液壓、水、潤(rùn)滑這五大系統(tǒng)。在工作時(shí)，電源開啟后電氣系統(tǒng)首先啟動(dòng)泵站電機(jī)，在操作臺(tái)上駕駛員通過各個(gè)執(zhí)行手柄對(duì)機(jī)械部件下達(dá)動(dòng)作指令，來完成整機(jī)的調(diào)動(dòng)行走、物料的轉(zhuǎn)載和輸送以及工作面的截割等。

1.3 行走部的結(jié)構(gòu)

EBZ260型掘進(jìn)機(jī)行走機(jī)構(gòu)主要由減速機(jī)、履帶鏈、張緊油缸、履帶架、支重輪等幾部分組成。張緊機(jī)構(gòu)是由張緊油缸和張緊輪組組成，履帶的松緊程度是靠張緊油缸推動(dòng)張緊輪組來調(diào)節(jié)的。正常履帶鏈的懸垂度為60mm～80mm。張緊油缸為單作用形式，它的行程為220mm左右，當(dāng)張緊油缸伸出后靠履帶架外側(cè)的安裝卡板鎖定，張緊油缸和卡板組都在履帶外側(cè)安裝，在裝配部件時(shí)便于安裝和調(diào)試。

行走減速機(jī)用高強(qiáng)度螺栓與履帶架聯(lián)接，履帶架采用懸掛形式與本體部聯(lián)結(jié)，左右分別通過兩個(gè)平鍵及16個(gè)M30高強(qiáng)度螺栓緊固在本體部的兩側(cè)，要求高強(qiáng)螺栓的緊固力距為1500N·M兩組高強(qiáng)螺栓分別有φ4的鋼絲連成一個(gè)整體。

2 存在的問題

行走部分為左、右履帶架兩部分，履帶架由一個(gè)組件（減速機(jī)安裝板）及多個(gè)單件焊接而成，形成的箱型較長(zhǎng)，焊縫多，坡口大，將所有單件焊在一起，一共組焊5遍才能達(dá)到圖紙要求，在焊接過程中很容易產(chǎn)生變形，而且不易修整。轉(zhuǎn)到機(jī)加工序時(shí)，把履帶架平放在劃線平臺(tái)上劃全線，劃中心線的時(shí)候就會(huì)發(fā)現(xiàn)兩托鏈座板按中心不對(duì)稱，若要加工的只能銑掉一側(cè)，另一側(cè)沒有加工余量，也就是兩托鏈座板擋距大于圖紙要求尺寸，超差3mm～4mm，不利于履帶鏈的裝配，并且會(huì)出現(xiàn)跳鏈的現(xiàn)象。

減速機(jī)安裝板是履帶架中的一個(gè)重要組焊件，此件有3個(gè)孔，Φ290（通孔），兩個(gè)階梯孔分別是Φ446深度52mm和Φ340H8深30mm，并且這幾個(gè)孔必須同軸。這些孔的加工都是在整體履帶架的機(jī)加過程中完成的，最初的工藝孔為Φ280但由于孔的加工余量都比較大，存在著較大的切削熱應(yīng)力，容易產(chǎn)生變形。在精鏜孔Φ340H8之前，工件需要自然冷卻很長(zhǎng)時(shí)間，影響了大型機(jī)床的利用率，但切削應(yīng)力還是不易消除。

3 優(yōu)化工藝

針對(duì)以上出現(xiàn)的兩種情況，要求把工藝重新做細(xì)、做實(shí)，深入車間與實(shí)際聯(lián)系，從熱工藝和冷工藝等方面進(jìn)行綜合考慮，在了解機(jī)械加工對(duì)工件的影響程度的情況下，并且對(duì)第一次工藝方案做了分析后，初步確定優(yōu)化工藝方案為：

（1）設(shè)置合適的加工余量，既要做到滿足后續(xù)的加工要求。履帶架是箱型結(jié)構(gòu)并且對(duì)稱，電焊時(shí)要注意先后順序，盡量要做到對(duì)稱焊接控制好焊接工藝參數(shù)，盡量減小焊接變形。履帶架焊后轉(zhuǎn)外協(xié)消除內(nèi)應(yīng)力退火，回來后在平臺(tái)上進(jìn)行二次修型，這樣有利于加工過程中尺寸精度的保證。

（2）具體的工藝流程為下料—減速機(jī)安裝板的組立及電焊—粗加工—組立—電焊—去應(yīng)力退火—噴砂—涂底漆—整體加工—涂漆等工序。通過第二次改進(jìn)以后，兩托鏈座板板厚留量5mm，將組件減速機(jī)安裝板組立電焊后轉(zhuǎn)下一工序劃線機(jī)加，將這3個(gè)孔分別粗加工，加工深度及孔都留加工余量6mm。此工序可安排在小型鏜床上，減少了大型設(shè)備的占用時(shí)間，節(jié)約了生產(chǎn)成本。詳細(xì)尺寸如圖1所示。

結(jié)語

通過使用這種工藝方法，使EBZ260掘進(jìn)機(jī)履帶架的切削應(yīng)力得到了控制，機(jī)加的尺寸精度和表面精度滿足了設(shè)計(jì)要求，提高了生產(chǎn)效率，縮短了生產(chǎn)周期，節(jié)約了制造成本。這種工藝方法可用于大型系列掘進(jìn)機(jī)履帶架的制造過程。經(jīng)過優(yōu)化的工藝方法，既提高了生產(chǎn)效率，又保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，從而增強(qiáng)了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

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