EBZ160掘进机研制报告

EBZ160掘进机研制报告 EBZ160掘进机研制报告EBZ160悬臂式掘进机是我厂与辽宁工程技术大学联合开发设计的新产品。该机共有专用件1210种总计2768件（含外委件），各件的形位公差、表面粗糙度和加工精度决定了整机的工作性能和安全性能。于是我们对所有主要关键件进行了研究分析，并做了必要的工艺性实验，制定出了一套完整合理的工艺方案。下面就一些主要零部件的工艺方法和质量保证手段做简单介绍。一、花键套内花键的加工花键套是掘进机中伸缩部的重要部件，全长736mm，分为前后两段花键，分别焊在中间套上，在掘进机工作时，截割头轴要在前后两段花键套里同时顺畅滑动。所以就必须保证两段内花键的同轴度，但我厂的插齿机加工范围无法满足花键套的加工要求，我们只好采用分段加工的方法，即将前、后花键套和中间套分别单独加工，经过研究分析我们设计了一根工装轴来连接前、后花键套和中间套，以保证其同轴度，然后在对头焊上焊接，但对头焊机床当时正在维修中，我们采用了在车床上使整个花键套匀速旋转，由两名焊工同时均匀的将前、后花键套与中间套焊接。在撤掉假轴后，用截割头轴试验，整个花键部分可以流畅的在两段花键套里滑动，并且之后掘进机的井下实际工作中整个伸缩部没有出现过任何故障，证明我们的工艺手段是成熟的。二、本体架的加工本体架是整机中的重要部件，它的加工精度是前进或后退的直线度和回转部分角度的保证，决定了掘进机整体安装后的安装精度和整体性能，因此我们对本体架的加工方案进行了充分的论证，并做出了详细的工艺指导卡，我们按照基准统一的原则，利用J1-0401-16连接板为主要定位基准和测量基准，并以J1-0401-27侧板和J1-0401-11外侧板端面粗糙度6.3处为安装基准，使本体架尽量减少装夹次数，除回转部分外一次装夹全部完成各孔、面、槽的加工，尺寸精度和形状位置精度都以J1-0401-16连接板为基准，完全保证了各处的尺寸精度和形状位置精度。三、电控箱的加工掘进机的电控箱部分是此次工艺加工的重中之重，它的隔爆与否是直接保证井下作业安全性的先决条件。为了达到设计要求的隔爆要求，我们设计了多套工艺方案，并进行了试验，最后确定了箱体焊后整体加工，隔爆面加工后进行打磨的工艺方案。工艺流程：铆焊 退火（消除应力） 铆焊（修型） 粗加工 半精加工 精加工1、隔板上的孔为了达到隔爆要求，加工精度要求很高。为了保证加工精度，采用了先用小一号的钻头钻孔，然后用小半号和正好的钻头扩孔的工艺方法满足了设计要求。2、电控箱的隔爆面非常多，用普通机床加工的效果不是很好，为了弥补设备上的不足，用刨床精刨后再用砂带磨进行打磨，使隔爆面达到了加工精度，满足了设计要求。四、铲板部的加工铲板部是掘进机运输部分的源头，在掘进机进行掘进作业时又起到支撑的作用，所以对它的整体性能要求很高。在加工过程中出现了很多问题，经过设计人员与工艺人员的辛苦努力，圆满完成了任务。工艺流程：铆焊退火（消除应力）铆焊（修型）粗加工精加工装配。铲板部总体分为三部分，各加工面的整体配合很难保证，三部分在安装过程中出现了错位现象。工艺人员与设计人员经过沟通决定采用铲板部端面留量，装配后再进行加工的工艺过程，很好的解决了问题。在焊接工艺方面掘进机本部、行走部、截割部、铲板部等部件结构复杂，组焊方法要求顺序准确，特别是特殊低合金钢的焊接，铝青铜合金的堆焊，箱体构件打压防爆等是近些年公司生产从未遇到过，生产准备过程中工艺部门结合我厂实际，制定出合理的工艺方案及详细的工艺指导卡十余项，按最优化工序措施，组合生产工序，规定工艺人员生产全程跟踪等方法，圆满完成了EBZ160掘进机产品的先期工艺准备和生产服务，为新产品的成功开发和公司产品进入煤机行业打下坚实基础。五、传动装置截割部减速机和行走部传动箱是EBZ160掘进机的主要动力传动装置。截割部减速机作用是带动切割头进行截割掘进工作，是掘进机工作动力装置;行走部传动箱通过行走轮，带动履带是掘进机行走牵引的动力传动装置。 截割部减速机为二级行星减速机。要求具有高的抗冲击能力、高的传递动力可靠性。主要参数指标： 截割电动机： 160/80KW 减速比： 1/31.03 输入转速： 1475/735 rpm 输出转速： 47.5/23 rpm 行走部传动箱位三级行星传动装置，要求承载能力强，运转平稳，高可靠性。主要指标： 栓塞马达： 23KW 输入转速： 272 rpm 输出转速： 4 rpm 截割部减速机和行走部传动箱历时半年时间，根据工况条件进行调研、考察及工艺可行性分析研究，制定了完整的工艺技术方案。在试制过程中进行了全程跟踪。下面就截割部减速机和行走部传动箱中的主要件的工艺方法和质量保证手段做简要介绍：1截割部减速机箱体1.1箱体焊接缺陷及变形的处理 要求箱体焊接焊缝不允许存在夹杂和裂纹并做渗漏试验。焊后进行去应力退火和时效处理，然后喷丸。从而克服了箱体的焊接缺陷及变形。1.2 箱体的加工箱体总长1100mm，宽558mm，各轴承孔之间同轴度为7级精度，表面粗糙度3.2，为保证箱体质量精度和稳定性在2500mm立式车床加工各轴承孔。 采用工艺路线：焊检（渗漏试验） 去应力退火、时效处理 喷丸半精加工精加工 钳。2行走部传动箱油马达联结法兰和输入轴座加工 油马达联结法兰与输入轴座为分体连接式结构，两者之间相关轴承孔6级精度、粗糙度3.2。工艺路线：铸退火立车钳铣 钳。3行星架 传动装置均为悬臂式行星架焊接结构，由架体和定位轴焊接组成，行星架中心孔为花键轴连接输出，受力强度大、传动精度高，是传动装置的主要零件。3.1 行星架的焊接缺陷及变形焊缝要求均匀不得有夹渣、气孔、未焊透缺陷。在架体与定位轴焊接时要求预热至200，来保证焊接质量，焊后采用退火热处理消除应力变形。3.2 行星架的加工制造加工制造路线：锻热粗车调质焊接去应力退火 半精加工 精加工 钳 花键部位氮化。行星架由5个定位轴在架体上均匀分布，尺寸精度5级，表面粗糙度1.6，为保证行星架产品的质量稳定性、定位轴与架体花键之间加工精度，精加工在CBFR150/2 卧式加工中心加工，从而确定了定位轴与架体之间的尺寸精度及形位公差，也使齿轮的传动精度有了保证。4行星轮 行星轮是传动装置中主要零件，由于传动装置工况条件要求行星轮具有高耐冲击能力、高精度、高可靠性。经论证行星轮材料选用具有抗冲击载荷能力强的重载渗碳齿轮用钢18Cr2Ni4WA。齿面渗碳淬火，齿面硬度HRC5862，芯部硬度HRC3235，机械性能b115kgf/mm2; s85kgf/ mm2;s10%;50%;k10kgf/ mm2,齿轮精度5级。为保证齿轮加工精度及产品质量，采用工艺措施如下：锻 正火 粗加工 探伤 调质 半粗加工 渗碳淬火 喷丸 精加工 磨齿 齿面探伤。此加工工艺经证明，可确保产品加工质量及精度。5工装在截割部减速机及行走部传动箱试制过程中，在工艺原则保证产品质量前提下，力求控制工装数量。在试制过程中，共设计工装7套，借用工装10套，使产品试制周期缩短，并降低了制造成本。6截割部减速机及行走部传动箱的装配与实验6.1截割部减速机a）在安装调试过程中，要求齿轮齿侧间隙0.17mm，接触斑点沿齿高不小于45%，沿齿长不小于60%。b）载跑合，按截割电机功率25%，运转120min，运转平稳情况良好，无渗漏，无异常声音及温升现象。c）按50%，75%截割电机额定功率分别运转60min；按100%截割电机额定功率运转30min。最高油温100，最高温升75。加载实验后检验，所有参与试验元件（包括轴承和齿轮）完好无损。6.2行走部件传动箱a）安装、调试各级齿轮侧的啮合侧隙0.150.269mm，接触斑点沿齿高不小于45%，沿齿长不小于60%。b）空运转在额定转速下，正反转各进行23小时，以最高速度7.1m/min正反转运转半小时，输出转速不小于3.5r/min。c）高压保护试验在最大牵引速度下加载至高压安全阀开启，牵引速度降至零，正反重复试验10次。d）制动器停机试验：检测制动器送开，制动工况灵活可靠。e）温升实验：行走速度3.5rpm/min，油压180mPa，最高油温100，最高油温75。上述实验完成后，检查传动箱齿轮、轴承均无失效和损坏现象。7总结我们分别对截割部减速机和行走部位传动箱，进行了台架实验，经过跑合、轻载、工作载荷一系列试验，对各项参数进行测试。其各项指标均符合MT/T2911-1998悬臂式掘进机传动齿轮箱检验规范。通过样机的试制，检验了所制定的工艺及质量保证措施是可行的，我厂的设备和工艺手段能满足设计的要求，可以批量生产。