采煤機加工工藝規(guī)程與數(shù)控編程講義(doc 13頁).doc

1、第一章 緒 論一、我國主要煤機裝備的現(xiàn)狀和水平，改革開放二十多年來，特別近10年來，在原煤炭部、國家煤炭工業(yè)局的領(lǐng)導(dǎo)和大力扶持下，我國煤礦機械制造企業(yè)經(jīng)過改革、改組、改造、強化管理和技術(shù)創(chuàng)新，煤機產(chǎn)品有了較快的發(fā)展，在產(chǎn)品品種、技術(shù)水平和質(zhì)量等方面都有了長足的進步。隨著一批具備國際技術(shù)水平的采煤機械產(chǎn)品相繼開發(fā)成功，2000年我國綜采工作面平均年產(chǎn)為87.24萬噸，比1990年的54.77萬噸，提高了約60%。綜采裝備能力已經(jīng)達到日產(chǎn)萬噸的水平。此外，國產(chǎn)煤機裝備還出口印度、俄羅斯、土耳其等國家，取得了較好的經(jīng)濟效益。目前國產(chǎn)煤機裝備基本滿足了國內(nèi)煤礦生產(chǎn)建設(shè)的需要，部分產(chǎn)品達到了國際九十年代

2、末期水平。主要體現(xiàn)： 電牽引采煤機：已成功開發(fā)出直流調(diào)速型、交流變頻調(diào)速型、開關(guān)磁阻調(diào)速型、電磁調(diào)速型四種形式約30余種不同型號的電牽引采煤機，并全部實現(xiàn)機載，裝機功率最高可達1250Kw，電壓3.3Kv。液壓支架：能基本滿足不同地質(zhì)條件的煤礦需求。最大支護高度達到5米，最大缸徑為380毫米，最大工作阻力為11000KN，部分支架壽命試驗超過35000次，快速移架的液壓系統(tǒng)已使支架完成降移升循環(huán)時間縮短至12-15秒，并與外商合作制造出電液控制系統(tǒng)。盡管九五期間煤機產(chǎn)品在技術(shù)質(zhì)量性能等方面取得了長足的進步，但與國際先進水平相比還存在著差距，主要反映在擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品少，質(zhì)量不穩(wěn)定，可靠性

3、不高等問題。二、九五煤機企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的基本經(jīng)驗 自從1992年煤炭工業(yè)開展高產(chǎn)高效礦井建設(shè)以來，特別是1994年原煤炭部作出關(guān)于加快高產(chǎn)高效礦井建設(shè)的決定以來，我國煤炭工業(yè)機械化、現(xiàn)代化建設(shè)有了較快的發(fā)展。煤炭工業(yè)的技術(shù)進步有力促進了煤機產(chǎn)品的發(fā)展。九五以來，我國主要煤機企業(yè)面對嚴峻的市場形勢，努力克服重重困難，大力抓好技術(shù)創(chuàng)新，瞄準國際煤機制造的先進水平，研制開發(fā)了一批大型國有重點煤礦企業(yè)急需的具有自主知識產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)、達到國際先進水平的創(chuàng)新產(chǎn)品，為煤炭工業(yè)的生產(chǎn)建設(shè)提供了大量的技術(shù)裝備，為促進我國煤炭工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)升級做出了新貢獻。三、十五我國煤機企業(yè)的發(fā)展 我國加入世界貿(mào)易組織后

4、將為我國煤機企業(yè)的發(fā)展注入新的活力，同時也使我國煤機企業(yè)面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)，面臨著更加激烈的競爭。目前煤機企業(yè)正處在改革攻堅，機制轉(zhuǎn)換，結(jié)構(gòu)調(diào)整和建立現(xiàn)代企業(yè)制度的關(guān)鍵時期，相當一部分煤機企業(yè)正在為生存而拼搏,因而前景相當嚴峻。 對煤機企業(yè)自身來說，要在日趨激烈的國際競爭中立于不敗之地，關(guān)鍵在于盡快提高企業(yè)的綜合素質(zhì)和競爭能力新世紀我國煤炭工業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展將為煤機制造業(yè)的發(fā)展提供堅實的基礎(chǔ)和廣闊的市場。我們將進一步深化改革，強化管理，大力抓好技術(shù)創(chuàng)新，提高企業(yè)核心競爭力，不斷滿足煤炭工業(yè)發(fā)展對裝備的需求，為新世紀煤炭工業(yè)的更快發(fā)展作出新貢獻。四、今后我國電牽引采煤機的研究目標與目前國外最

5、先進的的電牽引采煤機相比，國內(nèi)電牽引采煤機在總體參數(shù)性能方面尚有較大差距，某些關(guān)鍵部件的性能、功能、適應(yīng)范圍還亟待完善和提高，尤其是線監(jiān)測，故障診斷及預(yù)報、信號傳輸與采煤機自動控制、傳感器等智能化技術(shù)和機械部件的可靠性、壽命與國外相比差距甚遠。根據(jù)我國煤炭生產(chǎn)要求和采煤機技術(shù)發(fā)展趨勢。以及針對國內(nèi)電牽引采煤機存在的差距，今后主要研究內(nèi)容如下： 進一步完善和提高交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性。重點完善和提高系統(tǒng)裝置的抗震、散熱和防潮性能；研究可靠的微機電氣控制系統(tǒng)，重點提高猜枚機電控制系統(tǒng)的抗干擾、抗熱效應(yīng)的能力；開發(fā)或者增強電控制系統(tǒng)的監(jiān)控功能，重點研究故障診斷與專家系統(tǒng)、工況監(jiān)測、顯示與信息傳輸系

6、統(tǒng)、工作面采煤機自動運行控制系統(tǒng)、自適應(yīng)變頻電路的漏電檢測與保護技術(shù)、搖臂自動調(diào)高系統(tǒng)等；開發(fā)四象限運行的礦用交流變頻調(diào)速裝置，使采煤機能適應(yīng)較大傾角煤層開發(fā)的需求；開發(fā)單機功率600KW，總裝機功率1500KW的大功率電牽引采煤機；電牽引采煤機的可利用率、可靠性和壽命的研究。提高交流電牽引采煤機的可靠性、安全性、可維護性、自動化程度及設(shè)備的可利用率，為實現(xiàn)順槽以及地面控制奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)，使我國電牽引采煤機研究技術(shù)達到國際20世紀90年代末期的先進水平，為我國雙高綜采工作面和雙高礦井的建設(shè)，提供了技術(shù)先進、性能可靠的滾筒采煤機。我設(shè)計的是MG132/320W型采煤機的牽引部箱體的加工工藝以

7、及數(shù)控加工。工藝的創(chuàng)新之處是采用了數(shù)控機床替代傳統(tǒng)機床加工，加工中涉及到數(shù)控機床的選用、工藝分析、數(shù)控編程以及綠色生產(chǎn)等技術(shù)，希望能對采煤機的發(fā)展起到一定的作用。第二章 采煤機簡介及結(jié)構(gòu)組成2.1 MG132/320W系列采煤機簡介MG132/320W采用一種電機橫向布置、無底托架結(jié)構(gòu)；牽引采用液壓牽引；搖臂調(diào)高采用液壓傳動；滾筒的落煤、裝煤采用齒輪傳動。該機生產(chǎn)率達669t/h，牽引速度可達7.34m/min。該機在很薄的機身上采用1140V直接供電的開關(guān)磁阻調(diào)速方式，省去了一個變壓器增加了采煤機對工作面條件的適應(yīng)性；控制方式采用了計算機控制；行走輪的支承采用自潤滑軸承結(jié)構(gòu)，使維修工作量大大

8、降低。該機可開采煤、鹽巖、頁巖、鉀鹽等卜氏系數(shù)3的有用礦層。適應(yīng)采高1.43.2m。它完全符合井下爆炸性環(huán)境要求。 2.2采煤機主要特點1.本采煤機采用多部電機橫向布置的結(jié)構(gòu)方式，各部件縱向之間沒有直接的動力傳動，各部件的機械傳動分別獨立，改善了受力條件，提高了傳動件的運動精度，并且簡單可靠，大大提高了機械傳動效率，降低了機體的發(fā)熱程度，從根本上克服了電機縱向布置傳動形式存在的漏油、噪聲大等諸多不足。2.為了增強機身的整體剛性及部件強度，液壓傳動部和電控箱合二為一設(shè)計，采用軋制鋼板焊接結(jié)構(gòu)，組焊后箱體整體回火處理，從而有效地增強了機身整體剛性和部件強度。3.整機無底托架，機身三大部件之間采用大

9、直徑雙定位銷和四個楔形亞鈴銷以及螺釘聯(lián)接緊固，該結(jié)構(gòu)連接牢固可靠，同時降低了采煤機的高度，增加了過煤空間。4.液壓系統(tǒng)與MG150/375W型采煤機完全相同，工作原理簡單，液壓元件可靠性高，系統(tǒng)工作裕度大，故障率低。5.搖臂內(nèi)傳動件全部借用MG150/375W型采煤機，裕度大，可靠性高。6.調(diào)高油缸與液壓鎖采用分體式設(shè)計，方便故障處理及零部件的更換。7.操縱靈活方便，機身中間設(shè)有牽引，調(diào)高操作手把，機身兩端設(shè)有液控調(diào)高按鈕和急停按鈕。8.拖纜架采用可翻轉(zhuǎn)式設(shè)計，有效地解決了較薄煤層工作面出現(xiàn)的電纜彎轉(zhuǎn)與拖纜架干涉的問題。纜架干涉的問題。9.行走箱內(nèi)的行走輪采用了可實現(xiàn)自潤滑的軸承代替原鋼套或銅

10、套的結(jié)構(gòu)，可不用注油潤滑，減少了維護的工作量，且提高了可靠性。10.牽引電機，截割電機冷卻水冷卻電機后自由流出，提高了電機冷卻的可靠性，使電機工作更加可靠。11.將管路盡可能布置在機殼內(nèi)部，使膠管的防護可靠，整機無護罩。12.機面高度低，對開采較薄煤層有良好的適應(yīng)性。 13.通過更換中間箱和液壓馬達，本采煤機即可改裝為電牽引形式的采煤機。2.3采煤機的組成部分及其作用采煤機由截割部、牽引部、電器設(shè)備以及輔助裝置四大部分組成：1、 截割部主要包括螺旋滾筒，弧形擋煤板，固定減速箱（大搖臂）以及滾筒跳高裝置。螺旋滾筒是一個帶有螺旋葉片的圓形滾筒，葉片上裝有截齒，滾筒旋轉(zhuǎn)時截齒就將煤破落。弧形滾筒是一

11、個半圓形擋煤板，位在滾筒后面。滾筒旋轉(zhuǎn)時，破落的煤炭在滾筒的螺旋葉片和弧形擋煤板的共同作用下裝入運輸機溜槽。固定減速箱體內(nèi)裝有四級減速齒輪和液壓傳動裝置，電動機經(jīng)四級齒輪減速后帶動螺旋滾筒旋轉(zhuǎn)。液壓傳動裝置包括柱塞泵、安全閥、分配閥、液壓鎖、油缸、活塞桿、小搖臂以及油管接頭。當活塞桿推動小搖臂時，大搖臂就以固定減速箱為點上、下擺動，從而實現(xiàn)滾筒跳高。2、 牽引部主要包括減速箱、牽引卷筒、導(dǎo)繩輪和操作手把。減速箱內(nèi)裝有液壓傳動裝置與減速齒輪裝置。液壓傳動裝置是采煤機牽引動力的動力來源，它包括葉片油泵、葉片馬達、單向閥組、安全閥、分配閥以及液壓管路和接頭等。采煤機牽引速度的調(diào)節(jié)就是借液壓傳動系統(tǒng)的

12、油泵流量變化來實現(xiàn)的。齒輪減速裝置由四級減速齒輪組成，其高速端與液壓馬達輸出軸相連，低速端與牽引卷筒相連。牽引卷筒主要作用是實現(xiàn)鋼絲繩摩擦牽引。鋼絲繩在卷筒上纏繞3-4圈摩擦后，引出兩個頭，并分別經(jīng)截割部與牽引部的導(dǎo)向滑輪，沿整個工作面的長度在運輸機兩段固定。操作手把和一組按鈕。3 、輔助裝置主要包括電纜架、噴霧裝置與繩索裝置。電纜架膠接在牽引部底托架后面，采煤機采煤時，電纜盤繞在架上。噴霧裝置用于滅塵，保障生產(chǎn)安全和礦工健康。緊繩裝置包括兩個彈簧筒，兩根拉桿和一臺緊繩鉸車或?qū)Ｓ镁o繩卡具。4 、電器設(shè)備包括電動機和操作保護電器設(shè)備。2.4 主要技術(shù)參數(shù)及配套設(shè)備最大生產(chǎn)能力（t/h）：550；

13、采高（m）：1.22.7滾筒直徑（m）：1.251.4；截深（m）：0.6滾筒轉(zhuǎn)速（r/min）：4652；機面高度（m）：0.97牽引速度（m/min）：05.5；臥底量（mm）：134209過煤高度（mm）：330；最大牽引力（KN）：300液壓系統(tǒng)最大工作壓力（MPa）：12.5；電壓（V）：1140滅塵方式：內(nèi)外噴霧；外型尺寸（mm）：5894975735重量（T）：17.717（不含滾筒和擋煤板）最大不可拆卸部件為中間箱，其尺寸及重量如下：長寬高（mm）：2530940650重量（T）：4.5;配套運輸機型號：SGD630/220WSGZ630/220；配套供水管型號：KJR25配套

14、電纜型號：UCPQ370+116+36；配套電氣開關(guān)型號：DQZBH300/1140截割電機型號：YBRB132；牽引電機型號：YBRB55主泵型號：ZB125；調(diào)高泵型號：A2F10R4P1；馬達型號：A2F107第三章MG132/320-W型采煤機牽引部箱體的工藝分析3.1 采煤機箱體的功用與結(jié)構(gòu)特點箱體是部件和組件的基礎(chǔ)零件，它把許多的零件連接成一體，使各個零件之間具有確定的相對位置和相對運動關(guān)系，這就組成了具有一定功能的箱體部件，如機床主軸箱部件，各類減速器部件等。箱體零件的結(jié)構(gòu)形式和加工質(zhì)量對于整個機器的使用性能，如振動、噪聲、發(fā)熱、壽命、效率、工作精度等都要很大的影響，所以對于箱體

15、零件的設(shè)計和制造，人們總是給予很高的重視。箱體的結(jié)構(gòu)形式一般有兩種：一種是整體式的，如機床主軸箱箱體，另一種是剖分式的，如各類減速箱箱體。箱體零件的結(jié)構(gòu)一般都比較復(fù)雜。殼臂較薄，內(nèi)部成腔形。箱體上的外臂和內(nèi)腔常常設(shè)置加強筋和隔板，以便增強剛度和改善散熱條件。箱體零件一般具有精度要求較高的平行孔等加工表面。礦井用箱體零件的特點：由于井下空間小，箱體工作載荷大，工作條件差，并常有煤塊，巖石撞擊等，因而要求箱體的尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，并具有足夠的強度。所以一般都采用鑄鋼件或球墨鑄鐵件作為井下箱體零件材料。同鑄鐵相比，鑄鋼的鑄造性能和加工性能較差。由于井下煤塵和瓦斯的存在，井下工作機械的防爆面必須具有很高

16、的防爆性能，以防止火花逸出而引起爆炸。具體要求為：不動防爆面的表面粗糙度Ra值應(yīng)小于5um，活動防爆面的表面粗糙度Ra值應(yīng)小于2.5 um；防爆面要有足夠的接觸長度和較小的配合間隙；防爆腔必須做水壓實驗，確保在8個大氣壓的條件下持續(xù)一分鐘不致發(fā)生滲漏。防爆面上的氣孔和砂眼要進行焊接和填補。3.2 箱體加工工藝過程分析3.2.1 MG132/320-W牽引部箱體的工藝分析及工藝規(guī)程一、零件圖樣分析由于牽引部箱體的技術(shù)要求較高，故加工時應(yīng)分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。但因為該零件剛性好，不易變形，所以劃分加工階段不宜過細。擬定加工過程時應(yīng)遵循以下原則：1、先面后孔的加工原則。因為箱體的孔比

17、平面難加工，先以孔為粗基準加工平面，再以平面為精基準加工孔，不僅為孔的加工提供了穩(wěn)定可靠的精基準，使孔的加工余量均勻；而且由于箱體上的孔大部分都分布在箱體平面上，先加工平面，去除了鑄件表面的凹凸不平和夾砂等缺陷，對孔的加工比較有利（特別是鉆孔時不易使軸線偏斜），便于切削、避免刀具破損和調(diào)整刀具等。2、粗精加工分開原則。由于箱體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要加工表面的精度高，粗精加工分開進行，可以消除由粗加工所造成的內(nèi)應(yīng)力、切削力、夾緊力和切削液對加工精度的影響，有利于保證箱體的加工精度。根據(jù)粗、精加工的不同要求合理的選用設(shè)備，有利于提高生產(chǎn)率。精度高和表面粗糙度要求高的主要表面精加工工序放在最后，也可以使其

18、表面避免因加工其他次要表面或搬運安裝時被破壞。3、妥善安排熱處理工序。一般情況下，鑄造后進行時效處理，以便減少鑄造內(nèi)應(yīng)力，改變金相組織、軟化表層金屬，改善材料的加工性能，減少變形，保證加工精度的穩(wěn)定性。對于精度要求較高或壁薄而結(jié)構(gòu)復(fù)雜的箱體，在粗加工后進行一次人工時效處理，以消除粗加工所造成的內(nèi)應(yīng)力，以確保箱體加工精度的穩(wěn)定性。二、牽引部箱體機械加工工藝過程卡片（見附錄3）卡片上詳細寫出牽引部箱體的加工工藝規(guī)程，加工時按照卡片上的工序加工，嚴格保證加工精度。三、牽引部箱體的工藝分析1）鑄件必須進行時效處理，以消除應(yīng)力。有條件時應(yīng)在露天放一年以上再加工。2）為了保證加工精度應(yīng)使定位基準統(tǒng)一，該零件的主要定位基準集中在底面上。3）鏜孔時，在可能的條件下盡量采用“支撐鏜削”方法，以增加鏜桿的剛性，提高加工精度。對直徑較小的孔，應(yīng)采用鉆、擴、鉸加工方法。為保證在同一軸上各孔的同軸度，可采用在已加工孔上，安裝導(dǎo)向套再加工其他孔的方法。4）為了提高孔的加工精度，應(yīng)將粗鏜、半精鏜和精鏜分開進行。5）鑄造時一般50mm以下的孔不鑄出。6）孔的尺寸精度檢驗，使用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)徑百分表進行測量。軸內(nèi)