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摘 要 本文介绍了采煤机大部件壳体孔座修复工艺,关键要点在采用自制的高精度微调镗刀代替以往的一般镗刀,在孔座补焊后镗孔这一关键工序中,能得到图纸的技术要求,恢复采煤机大部件的使用功能。
关键词 采煤机 壳体孔座 修复工艺
1 引言
煤矿采煤机各大部件(摇臂、行走箱、牵引减速箱等)的主要损坏方式之一是壳体孔座的磨损。在修复壳体时,对孔座电焊修补,再机加工处理。如果在修复壳体时,对孔的加工精度达不到原设计要求,壳体就无法再使用。采煤机各大部件壳体价格昂贵,小则几万元,大则十几万元,甚至几十万元。所以修复采煤机大部件壳体孔座,具有十分重要的意义。
2 采煤机大部件壳体孔座的精度要求
采煤机大部件壳体孔座多是与轴承杯或轴承外圈配合。孔座直径的基本尺寸一般在170-300mm之间。其公差带为H7,尺寸偏差如下表1。从表中可以看出,采煤机孔座的尺寸精度要求比较高,一般应控制在0.040-0.052毫米范围内。
3 采煤机大部件壳体孔座的机加工修复
采煤机大部件壳体孔座磨损后,修复时,先电焊修补磨损面,然后再在镗床上镗削孔座。
3.1 采煤机大部件壳体孔座机加工时的位置找正
采煤机大部件壳体孔座与孔座之间的中心距尺寸非常重要,一般是一对啮合齿轮的中心距。其精度要求高,一般在0.05mm以下。为了确保中心距的精度要求,先加工制作一找正轴,加工前对工件加工孔进行找正。如图1所示,将工件固定在镗床上,在镗床主轴上安装找正轴,进行找正。(要求找正轴有较高的精度,右端装在镗床主轴上,
左端直径比加工基准孔实测直径小0.04mm,粗糙度达0.8 以下,端头加工10×30?的导向倒角。)
找正方法:
① 将镗床工作台前后移动,使找正轴对准工件加工基准孔后(找正轴上加机油,减少轴进入孔时的阻力,且保护基准孔),工作台右移,使基准孔完全套在找正轴上。
② 镗床工作台左移,退出找正轴。工作台前移一个中心距L,即可达到加工修复孔与基准孔的中心距要求(镗床工作台有较高精度的刻度,完全可满足工作台前移一个中心距L的精度要求)。
3.2 采煤机大部件壳体孔座的较高精度镗削
3.2.1 通常镗削一般低精度的孔时采用图2结构的组合镗刀,其主要缺点是①镗刀2的进给量调整不易掌握,加工出孔尺寸误差大,精度低。②镗刀2的压紧定位是靠紧固螺钉3实现的,在使用中,往往造成镗刀2松动。不仅造成加工精度低,表面粗糙度高,而且极易造成刀尖扎断,给镗削加工带来较大困难。
3.2.2 为了提高镗削精度,可制作图3所示的微调高精度组合镗刀。在镗刀杆1上加工一半截方孔,用于安装镗刀。在方孔的另半截加工M8×1.25的内螺纹孔。在镗刀2尾端加工M6×1的内螺纹孔。加工一条一端为M6×1,另一端为M8×1.25的外螺纹螺钉4。分别与镗刀尾部M6×1螺孔和镗刀杆上M8×1.25螺孔配合安装,用镗刀压紧螺钉3压紧镗刀2,形成组合刀具。
3.3 微调精度组合镗刀的工作原理
在镗削加工中,镗刀2是被压紧螺钉3紧固的。当需要调整镗刀进给量时,松开紧固螺钉3,旋转调整螺钉4,达到镗刀2前移或后退。
当调整螺钉4在刀杆1上顺时针转一周时,螺钉向镗刀2方向前进一个螺距t2=1.25mm,同时进入镗刀内尾部螺孔螺距t1=1mm,拉动镗刀向后退t1=1mm。实际镗刀出刀杆t1-t2=1.25-1=0.25mm。也就是说,调整螺钉在刀杆上顺时针转动一周,镗刀的进给量是0.25mm。如在刀杆上制作20等份刻度,则调整螺钉每顺时针转过一个刻度,镗刀进给量为0.25/20=0.0125mm。
3.4 镗削采煤机大部件壳体孔座工艺方法
① 镗削采煤机壳体孔座时,先按小于基本尺寸1—3mm粗对镗刀,进行一至二次粗镗。
② 粗镗完毕,用量具测量孔的实际尺寸,然后调整镗刀进给量,进行第一次精镗。第一次精镗按图纸尺寸偏差留出约0.2—0.5mm的量。(注:镗刀顺时针调整一个刻度,进给量为0.0125mm,则镗出的孔直径增大0.0125×2=0.025mm。)
③第二次(最后一次)精镗。第一次精镗后,用较高精度量具测量孔的实际尺寸,然后调整镗刀进给量,进行第二次(最后一次)精镗达到图纸要求。
4 结束语
通过实践证明,凡采用上述方法加工修复的采煤机大部件壳体孔座,都能达到原设计尺寸精度要求。通过修复,恢复了大部件壳体的使用性能,这每年为我集团公司节约配件费用上百万元。
参考文献
[1]机械设计手册 机械工业出版社 1994年
[2] MG250/600-WD交流电牵引采煤机说明书,煤炭科学研究总院上海分院,1998年。
作者简介:
丁广军,男,1974年9月出生,工程师,1996年7月毕业于中国矿业大学,现从事煤矿机械设备制造与检修管理工作。
关键词 采煤机 壳体孔座 修复工艺
1 引言
煤矿采煤机各大部件(摇臂、行走箱、牵引减速箱等)的主要损坏方式之一是壳体孔座的磨损。在修复壳体时,对孔座电焊修补,再机加工处理。如果在修复壳体时,对孔的加工精度达不到原设计要求,壳体就无法再使用。采煤机各大部件壳体价格昂贵,小则几万元,大则十几万元,甚至几十万元。所以修复采煤机大部件壳体孔座,具有十分重要的意义。
2 采煤机大部件壳体孔座的精度要求
采煤机大部件壳体孔座多是与轴承杯或轴承外圈配合。孔座直径的基本尺寸一般在170-300mm之间。其公差带为H7,尺寸偏差如下表1。从表中可以看出,采煤机孔座的尺寸精度要求比较高,一般应控制在0.040-0.052毫米范围内。
3 采煤机大部件壳体孔座的机加工修复
采煤机大部件壳体孔座磨损后,修复时,先电焊修补磨损面,然后再在镗床上镗削孔座。
3.1 采煤机大部件壳体孔座机加工时的位置找正
采煤机大部件壳体孔座与孔座之间的中心距尺寸非常重要,一般是一对啮合齿轮的中心距。其精度要求高,一般在0.05mm以下。为了确保中心距的精度要求,先加工制作一找正轴,加工前对工件加工孔进行找正。如图1所示,将工件固定在镗床上,在镗床主轴上安装找正轴,进行找正。(要求找正轴有较高的精度,右端装在镗床主轴上,
左端直径比加工基准孔实测直径小0.04mm,粗糙度达0.8 以下,端头加工10×30?的导向倒角。)
找正方法:
① 将镗床工作台前后移动,使找正轴对准工件加工基准孔后(找正轴上加机油,减少轴进入孔时的阻力,且保护基准孔),工作台右移,使基准孔完全套在找正轴上。
② 镗床工作台左移,退出找正轴。工作台前移一个中心距L,即可达到加工修复孔与基准孔的中心距要求(镗床工作台有较高精度的刻度,完全可满足工作台前移一个中心距L的精度要求)。
3.2 采煤机大部件壳体孔座的较高精度镗削
3.2.1 通常镗削一般低精度的孔时采用图2结构的组合镗刀,其主要缺点是①镗刀2的进给量调整不易掌握,加工出孔尺寸误差大,精度低。②镗刀2的压紧定位是靠紧固螺钉3实现的,在使用中,往往造成镗刀2松动。不仅造成加工精度低,表面粗糙度高,而且极易造成刀尖扎断,给镗削加工带来较大困难。
3.2.2 为了提高镗削精度,可制作图3所示的微调高精度组合镗刀。在镗刀杆1上加工一半截方孔,用于安装镗刀。在方孔的另半截加工M8×1.25的内螺纹孔。在镗刀2尾端加工M6×1的内螺纹孔。加工一条一端为M6×1,另一端为M8×1.25的外螺纹螺钉4。分别与镗刀尾部M6×1螺孔和镗刀杆上M8×1.25螺孔配合安装,用镗刀压紧螺钉3压紧镗刀2,形成组合刀具。
3.3 微调精度组合镗刀的工作原理
在镗削加工中,镗刀2是被压紧螺钉3紧固的。当需要调整镗刀进给量时,松开紧固螺钉3,旋转调整螺钉4,达到镗刀2前移或后退。
当调整螺钉4在刀杆1上顺时针转一周时,螺钉向镗刀2方向前进一个螺距t2=1.25mm,同时进入镗刀内尾部螺孔螺距t1=1mm,拉动镗刀向后退t1=1mm。实际镗刀出刀杆t1-t2=1.25-1=0.25mm。也就是说,调整螺钉在刀杆上顺时针转动一周,镗刀的进给量是0.25mm。如在刀杆上制作20等份刻度,则调整螺钉每顺时针转过一个刻度,镗刀进给量为0.25/20=0.0125mm。
3.4 镗削采煤机大部件壳体孔座工艺方法
① 镗削采煤机壳体孔座时,先按小于基本尺寸1—3mm粗对镗刀,进行一至二次粗镗。
② 粗镗完毕,用量具测量孔的实际尺寸,然后调整镗刀进给量,进行第一次精镗。第一次精镗按图纸尺寸偏差留出约0.2—0.5mm的量。(注:镗刀顺时针调整一个刻度,进给量为0.0125mm,则镗出的孔直径增大0.0125×2=0.025mm。)
③第二次(最后一次)精镗。第一次精镗后,用较高精度量具测量孔的实际尺寸,然后调整镗刀进给量,进行第二次(最后一次)精镗达到图纸要求。
4 结束语
通过实践证明,凡采用上述方法加工修复的采煤机大部件壳体孔座,都能达到原设计尺寸精度要求。通过修复,恢复了大部件壳体的使用性能,这每年为我集团公司节约配件费用上百万元。
参考文献
[1]机械设计手册 机械工业出版社 1994年
[2] MG250/600-WD交流电牵引采煤机说明书,煤炭科学研究总院上海分院,1998年。
作者简介:
丁广军,男,1974年9月出生,工程师,1996年7月毕业于中国矿业大学,现从事煤矿机械设备制造与检修管理工作。