唐家佳

摘 要：結(jié)構(gòu)件是帶式輸送機(jī)的重要組成部分，關(guān)系著帶式輸送機(jī)的外觀質(zhì)量和整機(jī)性能，由于結(jié)構(gòu)件的加工工藝復(fù)雜、加工效率低，帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)在各企業(yè)一直當(dāng)作雞肋對(duì)待。通過(guò)分析結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，探討結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)工藝性，并具體介紹合理的生產(chǎn)工藝過(guò)程，對(duì)于提高帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率具有重要意義。

關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；結(jié)構(gòu)件；加工工藝

引言

隨著煤礦產(chǎn)業(yè)機(jī)械化程度的不斷提高，帶式輸送機(jī)作為具有輸送能力大、運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、易于維護(hù)、能方便地實(shí)現(xiàn)程序化控制、適合在惡劣環(huán)境下作業(yè)等特點(diǎn)的輸送工具，已廣泛應(yīng)用于煤炭行業(yè)。結(jié)構(gòu)件是帶式輸送機(jī)整機(jī)的主要部件。因此，如何提高帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)效率和質(zhì)量穩(wěn)定性有實(shí)際意義。

文章主要從研究結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)入手，選擇合適的加工方法、設(shè)備及利用工裝模具等手段提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

1 機(jī)身中間架的加工

1.1 管材下料工序

對(duì)于管材傳統(tǒng)的下料方式是利用手動(dòng)砂輪切割機(jī)進(jìn)行切割，其切割端面粗糙毛刺多，需增加切割后打磨毛刺的工序。管頭端面呈馬蹄狀，下料精度達(dá)不到技術(shù)要求，誤差偏大。而且在切割時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的塵霧和較大噪聲。

選用新型冷鋸機(jī)可以大大提高管材的下料精度，消除了切割端面呈馬蹄狀的現(xiàn)象，且消除了砂輪切割機(jī)對(duì)環(huán)境的污染、降低了噪聲、降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

1.2 縱梁鉆孔

每部帶式輸送機(jī)上縱梁數(shù)量較大，且每根縱梁上孔的數(shù)量較多。按照普通的鉆孔方法加工效率非常低，且工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大。因此考慮制作專用鉆孔工裝進(jìn)行加工，從而省去人工劃線的麻煩。

利用工裝對(duì)縱梁進(jìn)行鉆孔雖然效率比傳統(tǒng)加工方法有所提高，加工質(zhì)量也有很大幅度提升，而且一次性投入較低。但是，隨著企業(yè)機(jī)械自動(dòng)化程度的不斷提高，也可以考慮定制鉆孔專機(jī)進(jìn)行作業(yè)。每臺(tái)鉆孔專機(jī)配置多組相應(yīng)動(dòng)力頭單元，縱梁按提前設(shè)定好的位置固定夾緊后按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，多組動(dòng)力頭單元同時(shí)下鉆，一次性即可將縱梁加工完成。同時(shí)，鉆孔專機(jī)可配置全自動(dòng)撥料、送料裝置，氣動(dòng)夾緊裝置等以更大程度的降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

1.3 機(jī)身中間架板材附件加工

機(jī)身中間架的板材均是δ=10mm以下鋼板，且附件上均帶有安裝孔，因此適合選用大噸位壓力機(jī)利用沖壓模具進(jìn)行冷沖。冷沖工藝有兩種：

（1）先用剪板機(jī)將整張鋼板（2200*9000mm）剪成附件尺寸大小的鋼板，再將剪好的鋼板利用沖壓模具進(jìn)行沖壓。該種加工工藝效率相對(duì)較低，且由于剪板機(jī)的精度不高導(dǎo)致工件的統(tǒng)一性不好。

（2）利用帶鋼或用剪板機(jī)將鋼板（2200*9000mm）剪成帶料（帶料寬度比成品附件料寬10mm），將帶料利用復(fù)合成型落料模連續(xù)送料沖壓，一次落料成型。該種工藝加工效率明顯提高，且工件成型性好，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。

1.4 機(jī)身托輥架組焊

本工序的工作就是將托輥架的附件點(diǎn)焊成槽型托輥架，為下一道工序焊接做準(zhǔn)備。由于托輥架的批量一般都較大，所以點(diǎn)焊時(shí)優(yōu)先考慮利用工裝進(jìn)行。設(shè)計(jì)制作該組焊工裝時(shí)要提前考慮焊接變形的存在，針對(duì)托輥架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以用反變形法對(duì)其進(jìn)行糾正。

1.5 機(jī)身中間架焊接

目前通用的焊接方式為手工焊接，該種加工方式投入成本低，操作靈活，但是對(duì)焊接工人的技能等級(jí)有一定的要求，且焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。

針對(duì)機(jī)身中間架數(shù)量較大，架型比較統(tǒng)一的情況，因此，可以考慮利用焊接機(jī)器人進(jìn)行施焊。該種焊接方法可以大大降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)焊接工人的技能等級(jí)要求較低，且焊接成型好，質(zhì)量穩(wěn)定。但是，對(duì)附件的統(tǒng)一性要求較高，需要上道工序嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。

2 機(jī)頭、機(jī)尾、儲(chǔ)帶倉(cāng)異型結(jié)構(gòu)件的加工

該部分結(jié)構(gòu)件架體相對(duì)較大，且架型不能統(tǒng)一，一般都是用厚鋼板和較大型型材拼焊而成。加工該部分結(jié)構(gòu)件手工操作較多，對(duì)工人的技能要求較高，加工效率相對(duì)也較低。

2.1 板材下料

鋼板下料時(shí)材料利用率和切割耗材壽命的高低是影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的主要因素之一，目前，對(duì)于鋼板的下料方式有剪板機(jī)切割、半自動(dòng)火焰切割機(jī)、仿形切割、數(shù)控火焰切割機(jī)、等離子切割機(jī)、激光切割等。

剪板機(jī)雖然效率高，但是只能進(jìn)行直線切割，對(duì)于形狀不規(guī)則的鋼板則無(wú)法切割；等離子氣割的主要優(yōu)點(diǎn)是切割厚度不大的金屬時(shí)切割速度塊，且切割面光潔、熱變形小、幾乎沒(méi)有熱影響區(qū)，但是不適用中厚板的切割，且后期切割煙塵的處理也需要一定資金的投入；激光切割是目前切割效率最高的下料方式，但是僅僅局限在薄板的切割，且設(shè)備一次性投入較高。

綜合以上幾種下料方式對(duì)于帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)件所需板材更佳的下料方式為數(shù)控火焰切割機(jī)下料，該種下料方式可以適應(yīng)不同板厚的板材，且通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)能實(shí)現(xiàn)整版套料和共邊套料，以提高板材的利用率和切割效率。

（1）高效套料共邊切割

目前很多企業(yè)由于對(duì)數(shù)控切割方面認(rèn)識(shí)不足，滿足于“可以切”的基本要求。只要能夠編程生成切割程序，可以切割就行了，而忽視了切割效率、切割質(zhì)量和鋼材利用率。傳統(tǒng)的切割已經(jīng)不能滿足大批量高效率的切割要求，應(yīng)該對(duì)數(shù)控切割提出更科學(xué)的方法，特別是計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，已經(jīng)涉及到數(shù)控切割行業(yè)，從而更好地為企業(yè)節(jié)省鋼材和耗材。

（2）建立半成品和余邊角料管理體系

目前下料組所堆放的余邊角料數(shù)量較多，余邊料積壓的原因：a.板材采購(gòu)不合理，導(dǎo)致零件排列無(wú)法排完，形成余邊。b.機(jī)器操作人員沒(méi)有提前對(duì)所用板材進(jìn)行預(yù)算，不恰當(dāng)?shù)呐帕袑?dǎo)致鋼板剩余。c.邊角余料存放混亂，切割小料時(shí)囤積的邊角料不方便尋找，只能從大鋼板上面切割，從而又形成余邊料，如此惡性循還，導(dǎo)致余邊料越堆越多。針對(duì)這一情況，有必要建立一個(gè)余邊角料管理體系。

2.2 組焊

由于該部分結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要定位、測(cè)量、劃線的地方非常多，因此組焊占據(jù)了該部分結(jié)構(gòu)件加工工序約60%的時(shí)間。如何壓縮組焊工序的時(shí)間是提高該部分結(jié)構(gòu)件加工效率的關(guān)鍵。目前的加工方法是靠有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)工人進(jìn)行逐一劃線、拼接、點(diǎn)焊成型，其加工效率、產(chǎn)品質(zhì)量因工人的技能水平而定。這就要求在制訂生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)充分考慮工序之間的轉(zhuǎn)接，統(tǒng)籌安排，保證工件在轉(zhuǎn)接時(shí)能夠流暢進(jìn)行，避免等待浪費(fèi)的發(fā)生。

若企業(yè)有自己的固定機(jī)型且每年生產(chǎn)量在多部以上，可以考慮設(shè)計(jì)制作組焊工裝，同時(shí)由于該部分結(jié)構(gòu)件的架型較多，若每種架型單獨(dú)設(shè)計(jì)制作一套工裝，這樣工裝的數(shù)量的會(huì)很多，不僅造成了制造工裝所需原材料的浪費(fèi)，而且給工裝的存放帶來(lái)一定的壓力。為此，考慮將所有組焊工裝進(jìn)行模塊化整合，以減少組焊工裝的數(shù)量。利用一套工裝底座將所有需要定位塊做成模塊化且位置可調(diào)式，加工不同結(jié)構(gòu)件時(shí)只需更換相應(yīng)的模塊化定位塊即可。

2.3 焊接

在該工序中最主要的就是盡可能地減小焊接變形的發(fā)生，對(duì)于該部分結(jié)構(gòu)件常用的防止焊接變形的方法有：反變形法、利用焊接順序控制變形、剛性固定法、錘擊焊縫法等。其中焊接順序是影響結(jié)構(gòu)件焊接變形的主要因素之一，焊接時(shí)應(yīng)注意下列原則：（1）盡量采用對(duì)稱焊接；（2）對(duì)某些焊縫布置不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)先焊焊縫少的一側(cè)；（3）當(dāng)有長(zhǎng)焊縫時(shí)可以采用交替焊法；（4）焊縫較短時(shí)可以采用分鐘對(duì)稱法，由中心分兩端一次焊完。

3 結(jié)束語(yǔ)

以上對(duì)帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)件加工時(shí)部分工序的加工方法、設(shè)備選型、加工效率、產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析對(duì)比，為結(jié)構(gòu)件的加工提供一定的參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì).焊接手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[2]中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)技術(shù)委員會(huì).對(duì)我國(guó)模具行業(yè)開展CAD/CAM的若干認(rèn)識(shí)和建議[Z].模具行業(yè)，1992（12）.