劉玉榮

【摘要】回轉(zhuǎn)臺作為掘進機的重要組成部件，其不僅連接著掘進機的本體架、截割部，實現(xiàn)了對截割部的升降與回轉(zhuǎn)運動，更承受著來自截割煤石物料時所受到的復(fù)雜交變沖擊載荷。也正因如此，回轉(zhuǎn)臺的生產(chǎn)制造質(zhì)量直接決定了掘進機的整體使用性能。尤其是現(xiàn)如今在回轉(zhuǎn)臺的制造過程中往往存在著一些問題。因此，本文筆者結(jié)合個人實踐工作經(jīng)驗與相關(guān)參考文獻，從焊接工藝出發(fā)，設(shè)計出一種回轉(zhuǎn)臺焊接工裝，以期為提高回轉(zhuǎn)臺制造質(zhì)量，做有益的參考。

【關(guān)鍵詞】掘進機；回轉(zhuǎn)臺；焊接；工裝設(shè)計

前言

回轉(zhuǎn)臺的生產(chǎn)制造質(zhì)量對掘進機的使用性能有著至關(guān)重要的影響，因此，提高回轉(zhuǎn)臺生產(chǎn)制造質(zhì)量具有十分重要的現(xiàn)實意義。尤其是，我國國產(chǎn)的中小型掘進機，其回轉(zhuǎn)臺普遍采用鋼板平焊工藝，因此，其焊接手段與焊接方法則成為決定掘進機回轉(zhuǎn)臺制造質(zhì)量的關(guān)鍵所在。以下筆者即從焊接工藝出發(fā)，對目前回轉(zhuǎn)臺焊接所存在的問題進行粗淺探討，提出回轉(zhuǎn)臺的焊接工裝設(shè)計，以期通過工裝設(shè)計提高焊接零件在定位上的準(zhǔn)確性與尺寸上的精確度，進一步提高生產(chǎn)效率的同時，降低生產(chǎn)成本。

1.當(dāng)前掘進機回轉(zhuǎn)臺焊接所存在的具體問題

我們都知道，掘進機回轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)有三組聯(lián)接孔，并與掘進機截割部、掘進機截割升降油缸、掘進機回轉(zhuǎn)油缸分別連接。其上有一孔呈圓周分布，主要作用在于連接回轉(zhuǎn)支承，并且通過回轉(zhuǎn)支承將其固定在本體架上，圖1為其具體的結(jié)構(gòu)示意圖。

筆者結(jié)合自身實踐工作經(jīng)驗對回轉(zhuǎn)臺焊接過程中存在的問題加以總結(jié)，具體如下：第一，在焊接組對的定位上，缺乏足夠的準(zhǔn)確性，尤其是同一軸線上的四個耳板銷軸孔，其圓心往往不在同一軸線上，具有較大差距。因此，在以往板材下料時，施工人員普遍都會在耳板銷軸孔徑上預(yù)留出20mm的加工余量，這樣不僅浪費了加工工時，浪費了加工材料，也極大的降低了實際的生產(chǎn)效率；第二，在組對焊接耳板的實際過程中，耳板在焊接后往往會出現(xiàn)彎曲變形問題，耳板之間不僅不平行且存在角度，因此，在實際機械加工中，還需要在耳板端面預(yù)留出10mm～15mm的機械加工預(yù)留量；第三，回轉(zhuǎn)臺中心與四個耳板軸孔之間的相對尺寸不夠準(zhǔn)確且缺乏有效的定位約束，僅僅是依靠人工經(jīng)驗進行核定，所以，也常常出現(xiàn)軸孔預(yù)留量不足，無法進行后續(xù)加工的情況。

2.掘進機回轉(zhuǎn)臺焊接工裝設(shè)計

針對上述回轉(zhuǎn)臺在焊接過程中存在的實際問題，以下在實際工作中我們研究設(shè)計出一種回轉(zhuǎn)臺輔助焊接工裝，從而有效解決回轉(zhuǎn)臺焊接問題。

通過對回轉(zhuǎn)臺焊接工裝結(jié)構(gòu)圖的分析，我們可以看到，焊接工裝主要由焊接平臺，中心固定架，耳板定位架，定位塊1、2、3等部分共同組成。其中，耳板定位架是焊接結(jié)構(gòu)，焊接后進行精確加工直至加工到規(guī)定要求的尺寸。上部精確加工軸孔的實際作用在于對回轉(zhuǎn)臺升降油缸的準(zhǔn)確定位，下邊軸孔的實際作用則在于對回轉(zhuǎn)臺電機內(nèi)側(cè)耳板的準(zhǔn)確定位。至于兩孔之間的相對尺寸確定，則應(yīng)該結(jié)合回轉(zhuǎn)臺設(shè)計圖紙的實際尺寸要求進行設(shè)定，設(shè)定之后進行位置固定并不在進行改變。耳板定位架底部有二個通孔、一個鍵槽，在焊接平臺上可通過平鍵定位、螺栓、螺母緊固；中心固定架底部為圓形，焊有六個帶止口定位的筋板，上部可使用圓環(huán)焊接起來，并在焊接平臺之上使用同一個銷軸與螺栓將其緊固。焊接平臺的中線應(yīng)該與中心固定架為同一中線，耳板固定架則對稱布置在該中心線的左右兩側(cè)，并且確保中心固定架圓心與耳板定位架的軸孔位置始終不變，且平面方向的位置尺寸與回轉(zhuǎn)臺圖紙設(shè)計尺寸相同；定位塊1用于電機鉸接孔定位，定位塊2用于截割升降油缸鉸接孔定位，定位塊3用于截割回轉(zhuǎn)油缸鉸接孔定位。

使用方法具體如下所示：首先，我們在焊接平臺之上緊固耳板定位架與中心固定架，并在中心固定架之上放置回轉(zhuǎn)臺上、下板，并由中心固定架上面的止口與回轉(zhuǎn)臺上、下板的內(nèi)孔進行配合，予以定位，通過定位方法的目的在于避免上、下板出現(xiàn)前后竄動問題，從而不能找正與對齊。在回轉(zhuǎn)臺上板上豎直放置厚度大于耳孔間距的定位塊3，并將耳板水平放置其上，用兩端帶有螺紋的軸，將定位塊3、水平耳板、回轉(zhuǎn)臺上板，穿連在一起，厚上、下壓蓋壓緊，螺母緊固，避免出現(xiàn)升降油缸耳板左、右竄動。將各個活動的零件與零件點進行焊接，其根本目的在于確?；剞D(zhuǎn)臺的上板軸孔能夠與水平耳板軸孔實現(xiàn)同心，進而最大程度的減少在軸孔加工過程中需要的預(yù)留量。而將回轉(zhuǎn)臺上的兩個電機，其內(nèi)側(cè)的耳板與耳板定位架下端的豎版端面緊密的貼合在一起，并用另外一根兩端都帶有螺紋的長軸，把外側(cè)耳板與定位塊2穿連在一起，通過兩端壓蓋、螺母定位等工序進行緊固，后焊接。使用長軸穿連的意義主要在于，確?；剞D(zhuǎn)臺左、右兩側(cè)的電機，在焊接后軸孔始終同心，從而降低機械加工過程中的預(yù)留量。在兩個升降油缸鉸接孔內(nèi)側(cè)耳板定位中，主要采用定位塊1，其實際作用在于控制焊接過程中回轉(zhuǎn)臺兩側(cè)的升降油缸耳板可能會出現(xiàn)的焊接變形。圖4為組對完成的回轉(zhuǎn)臺，其作用在于對回轉(zhuǎn)臺各個加工面進行定位。對回轉(zhuǎn)臺進行焊接是最后一個環(huán)節(jié)，而受到工裝緊固定位的回轉(zhuǎn)臺，在整個焊接的過程中可能發(fā)生變形的情況相對較低，耳板也不會產(chǎn)生彎曲變形問題。整個回轉(zhuǎn)臺基本焊接完成后，還應(yīng)采取振動的方式，消除回轉(zhuǎn)臺的應(yīng)力效應(yīng)。之后則可將回轉(zhuǎn)臺從工裝設(shè)計上取下，焊接那些不易發(fā)生變形的部位，以此提高回轉(zhuǎn)臺的整體焊接質(zhì)量。這里需要注意的是，實際的操作人員在進行焊接施工時，必須要先對圖紙的基本情況進行詳細(xì)的了解與掌握，從而做到對焊接順序的合理安全，避免在焊接過程之中出現(xiàn)焊接死角。對于該工裝設(shè)計而言，其結(jié)構(gòu)不僅簡單、易于操作，更可進行循環(huán)使用。尤其是利用該工裝設(shè)計，對回轉(zhuǎn)臺進行焊接制造，其加工尺寸完全符合設(shè)計圖紙的根本需求，并且回轉(zhuǎn)臺各孔的定位尺寸十分準(zhǔn)確，同軸度高，大大的降低了機械加工預(yù)留量的問題，且焊接變形小，具有十分顯著的經(jīng)濟效益與實際應(yīng)用價值。

結(jié)束語

綜上所述，本文筆者對掘進機回轉(zhuǎn)臺的焊接工裝設(shè)計進行了粗淺的探討，也希望通過本文筆者的粗淺闡述，能夠讓更多的人們更加清楚的認(rèn)識到，回轉(zhuǎn)臺作為掘進機的重要組成部件，其生產(chǎn)制造質(zhì)量直接決定了掘進機的實際使用性能。因此，不斷的優(yōu)化與完善回轉(zhuǎn)臺的生產(chǎn)制造質(zhì)量，提高其焊接手段與焊接方法，則成為當(dāng)前所有掘進機生產(chǎn)制造企業(yè)所面臨的重要課題，也成為今后掘進機生產(chǎn)制造企業(yè)立志要不斷完善與攻克的重要任務(wù)。而本文筆者提出回轉(zhuǎn)臺的焊接工裝設(shè)計也旨在進一步清楚剖析回轉(zhuǎn)臺焊接工裝設(shè)計工藝的同時，能夠為廣大同行在今后的生產(chǎn)制造過程中，提供更多的有益的參考意見，并且在今后的實際工作中為廣大同行做有益的借鑒，從而做好掘進機生產(chǎn)制造工藝，促進我國工業(yè)行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，促進我國國民經(jīng)濟的穩(wěn)步提高能夠做出有益的建議。

參考文獻

[1]馬吉生.基于有限元分析的掘進機回轉(zhuǎn)臺研究[J].煤礦機械，2014（11）.

[2]楊陽，吉曉冬，楊子賢，黃向玉，吳淼.掘進機回轉(zhuǎn)臺振動信號狀態(tài)監(jiān)測和分析[J].煤炭工程，2015（08）.

[3]蔡文安，楊兆建，王義亮，王焱金.懸臂式掘進機回轉(zhuǎn)臺的運動仿真與有限元分析[J].煤礦機械，2014（11）.

[4]張磊，陳顯然.懸臂式掘進機回轉(zhuǎn)臺鑄造工藝研究[J].熱加工工藝，2014（11）.

[5]曹杰.EBH-120型掘進機回轉(zhuǎn)臺的設(shè)計[J]. 礦山機械，2008（01）.

[6]張安寧，彭樹權(quán)，梁超，夏彬，尹中會.基于Cosmos的EBZ255掘進機回轉(zhuǎn)臺力學(xué)特性及有限元分析[J].煤礦機械，2009（10）.

[7]程佳，毛君，關(guān)滿杰，張凱.EBZ-160型掘進機回轉(zhuǎn)臺的有限元應(yīng)力分析[J].煤礦機械，2008（11）.