張 明

煤礦機械涂裝車間工藝設計

張 明

張 明

中煤邯鄲設計工程有限責任公司

針對煤礦機械涂裝車間工藝的特點及要求，提出設計煤礦機械涂裝車間的原則，系統闡述了煤礦機械涂裝車間的生產工藝和設計要點。

本項目為中煤張家口煤礦機械有限責任公司煤機裝備產業(yè)園建設項目刮板機零部件涂裝生產線。項目隸屬于中煤張家口煤礦機械有限責任公司，位于張家口市西山產業(yè)集聚區(qū)，該集聚區(qū)位于張家口市萬全縣。本項目是煤機裝備產業(yè)園建設項目配套的一部分。涂裝車間為產業(yè)園生產服務，其設計產量依據產業(yè)園生產綱領確定。

1 設計指導思想

工藝設計以先進性、適用性、經濟性為原則，滿足高效率、多品種、連續(xù)式批量生產要求，具有效率高、涂裝質量好等優(yōu)點；工藝設備、輔助配套設備、土建工程和公用工程的選擇配置上統一協調、綜合考慮，達到整體最優(yōu)的要求；車間內、外部物流便捷、順暢，外觀美觀大方，做到以人為本。

2 項目主要情況

涂裝車間用于煤礦用刮板機零部件涂裝，設計包括大件、中件、小件共三條涂裝生產線。共設置兩個車間：大件涂裝車間內設置大件涂裝設施，并預留一條大件生產線；中小件涂裝車間設置中件、小件以及拋丸設施。兩個涂裝車間由中間露天場地連接。

兩個涂裝車間寬度為24 m，長度為126m。車間一側設輔助用房，風機、循環(huán)水池等附屬設施設于輔助用房內。兩個涂裝車間中間預留露天跨連接，露天跨長度189m，露天跨用于噴漆后的重要零部件的存放。

3 生產綱領

1.大件系列最大件尺寸及重量

機頭架 5455mm×3098mm×1480mm 26327kg

基架體 8650mm×2530mm×550mm 10648.44 kg

計算產量：每班32件。

2.中件系列最大件尺寸及重量

中部槽工件外形最大尺寸（長×寬×高）：2190×2493×865mm，工件最大重量：5000kg。

電纜槽工件外形最大尺寸（長×寬×高）：2100×1100×800mm，工件最大重量：500kg。

3.小件系列最大尺寸及重量

工件外形尺寸（長×寬×高）：1536×150×150mm，工件最大重量：300kg，產量：每班1200件，年產60萬件。

4 工藝設計

1.大件涂裝車間

大件涂裝車間可完成輸送機頭架、尾架、槽體、破碎機主機架、過度槽減速器等尺寸較大，重量超過0.9t的大件涂裝作業(yè)。主要功能是噴漆前的工件清理、準備、噴漆、自然干燥等，并設置待涂裝工件存放區(qū)和工件周轉區(qū)。

考慮到項目為柔性生產，需涂裝的工件尺寸和重量變化較大，該車間的噴漆設施設置成雙工位整體移動式水旋噴漆室，該生產線包含噴漆室為兩套，兩套噴漆室即可獨立作業(yè)又可組合工作。

大件主要生產工藝

車間生產為間歇式生產，工件輸送方式：車間起重機吊運工件進出噴漆工位，主要生產工藝為：

“組合”上件→工件清理、準備→ 噴底漆 → 流平、表干 →噴面漆→流平、表干、檢查→ 下件

（1）大件在焊接總成前已除銹，所以大件涂裝不再考慮除銹設施，但需人工清理后噴涂。

（2） 本車間噴涂油漆采用丙烯酸煤礦機械專用防銹漆及配套稀釋劑，噴涂方式采用涂料利用率高的環(huán)保型混氣噴涂。由于所采用的油漆屬于快干漆，工件漆膜的干燥采用在噴漆室內自然晾干的方式。

（3） 采用雙工位整體移動式水旋噴漆室，雙工位整體移動式水旋噴漆室通過噴漆室室體在兩工位之間的移動進行生產，從而減少重型工件的運輸量。工作時，首先利用車間起重機把工件吊放到地面承重格柵上，然后將整體移動水旋噴漆室室體移至工件上方，形成一個完整的、封閉式的水旋噴漆室，完成噴漆、流平、晾干工作。

（4）噴漆室內連續(xù)完成噴漆、流平和晾干工作，工件部分采用組合方式進入噴漆室內噴涂。

2.中小件涂裝車間

中小件涂裝車間可完成輸送機中部槽、電纜槽以及刮板、銷軌等桿件小件的涂裝作業(yè)。主要功能是拋丸、噴漆前的工件清理、準備、噴漆、烘干等，并設置待涂裝工件存放區(qū)和工件周轉區(qū)。

中件主要生產工藝

車間生產為自行環(huán)鏈葫蘆輸送機輸送，上件采用車間起重機吊運，主要生產工藝為：

上件 →底漆噴涂→ 流平→面漆噴涂→ 流平 → 烘干（60～80℃，40min）→ 檢查、噴號→下件

（1）本車間噴涂油漆采用丙烯酸煤礦機械專用防銹漆及配套稀釋劑，噴涂方式采用涂料利用率高的環(huán)保型混氣噴涂。由于所采用的油漆屬于快干漆，工件漆膜的干燥采用在噴漆室內烘干。

（2）噴漆間新鮮空氣從送風裝置進風口進風，經過濾、加熱（如需要）、均流、消音后通過風管進到設備頂部動壓室，通過袋式過濾器及板式無紡布過濾后以0.45m/ s以上的斷面風速進入室體內，其氣流將工件環(huán)繞包圍住并向中間逐漸收縮，過噴漆霧不能飛濺，從而改善了工人操作時的勞動衛(wèi)生條件。

（3） 烘干室通過風機將外部新鮮空氣經初級過濾網過濾后，與加熱器產生換熱送入到烘干室底部兩側風箱，再經過濾網二次過濾凈化，熱空氣進入到烘干室內，從室體頂部回到加熱機組進入下一次循環(huán)，除吸進少量新鮮空氣外，絕大部分熱空氣又被繼續(xù)加熱利用，送入到烘干室內部，使得烘干室內溫度逐步升高，當溫度達到設定溫度時，燃燒器自動停機，當溫度下降到設定溫度以下4～5℃時，加熱系統自動工作，烘干室內溫度保持恒定。最后當烘干時間達到設定的時間時，烘干室自動關機，烘干結束。

小件主要生產工藝

車間生產為通用式懸掛輸送，人工噴漆，上件采用車間起重機吊運，主要生產工藝為：

上件→底漆→ 流平→面漆→流平→ 烘干（60～80℃，40min） → 強冷 → 檢查、噴號→下件

（1） 本車間噴涂油漆采用丙烯酸煤礦機械專用防銹漆及配套稀釋劑，噴涂方式采用涂料利用率高的環(huán)保型混氣噴涂。由于所采用的油漆屬于快干漆，工件漆膜的干燥采用在噴漆室內自然晾干的方式。

（2）水簾噴漆室用于刮板及銷軸等工件噴涂，為噴涂作業(yè)提供一個良好的涂覆場所和舒適的作業(yè)環(huán)境，提高涂層質量。其原理為：外部空氣由進風口經初級過濾網過濾后由送風機送到房頂，這樣氣體進入靜壓室內經過濾棉均勻地充斥漆房，并在工件周圍形成風幕，這時漆房內有載風速可達0.4m/s以上。工件兩側工作區(qū)域內層流風速均勻，且噴漆時的漆霧不會在操作者呼吸帶處停留，而隨氣流迅速下降，此時漆房內有害氣體濃度遠遠低于國家《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》中車間空氣中有害物質最高允許濃度，在排風機的作用下，氣流通過排風過濾系統流向排風道，這樣排出氣體符合國家標準。

5 結語

煤礦機械涂裝車間應針對不同工件采取不同的工藝及設備，在車間中往往是多種工藝并存，如整體移動式水旋噴漆室，自行環(huán)鏈葫蘆輸送水旋噴漆室，通用式懸掛輸送水簾噴漆室等，因此需要在實踐中不斷摸索和改進，確定產品的最佳工藝。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.02.070