矿用梭车转向块加工工艺研究论文

　　摘要：转向块是矿用梭车转向机构的核心零件，要求其传力平稳，精度保持性好，故加工精度高。对转向块的2种加工工艺的优劣进行了分析和比较；并结合实际应用，证明了改进后的加工工艺的优越性，为同类零件的设计和加工提供了一定的参考价值。
　　关键词：梭车；转向块；加工工艺；改进设计
　　梭车是煤矿井下实现短距快速运输的一种无轨胶轮车辆，作为短壁机械化开采的重要设备之一，其主要功能是将连续采煤机的煤转运到给料破碎机上。梭车采用空间连杆全轮转向机构，由转向油缸推动转向块回转，转向块回转的同时驱动拉杆带动转向臂连同轮边减速器、轮胎一起回转。两侧转向块之间通过同步轴进行连接，保证了两侧轮胎转向的同步性。转向块是梭车转向机构中的关键零件，它担负着运动转换、传递动力的功能，因而要求其加工精度高，传力平稳，精度保持性好。本文对矿用梭车转向块的2种加工工艺进行了分析和比较。矿用梭车转向块的零件如图1所示。
　　1工况特点分析
　　（1）抗腐蚀性煤矿机械由于受煤矿所在地质和环境的影响，在井下作业，腐蚀现象比较严重，不仅有大气污染腐蚀（采煤废气、燃煤废气），还有大量的煤矿污水和各种酸、碱性腐蚀及化学腐蚀，所以，转向块应具有一定的抗腐蚀性，能够适应恶劣、复杂的工作环境；（2）强度高转向块为梭车转向系统的主要传力零件，其在高低速行驶、复杂工况条件下的转向和制动，均需要零件材质具有强度高的性能；（3）抗冲击性巷道底板不平整，甚至存在大范围的沟坑；梭车在高速行驶工况下转弯、停启均会造成煤与轮胎间剧烈撞击，这种碰撞力会通过转向机构传导至转向块，这些工况要求转向块不但具有高强度，而且应具有抗冲击性和过载能力；（4）工艺性转向油缸推动转向块回转，转向块驱动拉杆带动转向臂、轮边减速器、轮胎一起回转，两转向块与同步轴通过花键联结，转向块的机加工艺复杂，要严格控制加工流程；（5）可靠性由于井下条件的特殊性，检修作业比较困难，若转向块在使用中失效，将影响作业效率，降低了整机的可靠性。所以，要求该零件具有较高的可靠性。根据零件的使用性能、工艺性能，确定转向块的材质为Q550。
　　2原加工工艺分析
　　2。1原工艺路线
　　原材料备料划线粗加工探伤精加工中国煤炭科工集团有限公司青年基金项目（2016QN013）（dH7、准40H8、准52H7、）两件配作，装入工艺销dh6调整转向块，使两孔准40H8间距LL10。15固定转向块配作销孔2准10H7装入圆柱销10m690取下工艺销dh6加工内花键打标记检验入库。转向块配作加工图如图2所示。
　　2。2主要问题
　　（1）工艺销孔2准10H7取值的合理性分析转向块背靠背合套加工，单件零件（工艺孔区域）的厚度为35mm，2个零件累加厚度为70mm，且由于自身结构设计需要，两零件间打销孔区域存在间隙，间隙为4mm，如图2（b）所示。这个间隙使得零件配作是二次装夹。根据加工实践，将准10H7孔深度加工至74mm，钻孔垂直度偏差过大，无法保证公差要求。（2）工艺销孔2准10H7加工前需固定2个转向块，固定方式的选择问题根据工艺设计要求，两转向块需采用一定方式固定后，才能进行下一钻孔加工工序。而零件的固定方式存在困难。若采用虚焊固定，可选择4点：A点；B点；C点；D点（见图2（a））。而实际上，A点、B点、C点并无直接接触、间隙为4mm，虚焊固定实际操作存在困难，且焊接工艺本身可导致两零件存在一定位移量，使得LL10。15无法保证，故焊接固定方法无法采用。在实际操作上，装夹固定方法也同样存在困难，精度要求难以保证，加工成本高。（3）配件更换问题图纸设计要求转向块打标记配对使用，在实际使用一定时间后，转向块精度降低，无法满足使用要求时，需要更换。因转向块配作加工，必须更换2个，导致转向块的互换性差，设备后期维护成本高。这种加工方法主要优点是，由于配作加工，配对使用，故对内花键相位偏差加工精度要求低。
　　3改进后的加工工艺分析
　　在对转向块第1种加工工艺路线的优缺点进行分析的基础上，提出了该零件的第2种加工工艺路线：原材料备料划线编程机加各面、孔（准dH7加工至位；粗车孔准40H8、准52H7，留余量；精加工各面）机床划线（2准10H7）线切割内花键精加工孔准40H8精加工锥孔准40H8检验入库。这种加工工艺路线避免了第1种工艺路线存在的缺陷，解决了因合套加工存在的问题，主要优点：由于单件加工，每个零件相互均可互换，提高了互换性；在对失效零件进行更换时，降低了维护成本；加工工艺性好，便于批量生产；降低了废品率，提高了经济效益。但第2种加工工艺对机床加工精度要求高，一般需要加工中心完成整个加工工序。
　　4结语
　　转向块是梭车转向机构的关键零件，在进行转向块工艺设计时，应结合零件的工况特点、配件更换、加工成本等，制定较合理的加工工艺流程，并选择最优方案。采用第2种加工工艺加工的转向块，在整机安装调试时顺利通过，在煤矿井下服役1a，没有发生因加工问题所导致的转向系统故障问题，从而验证了改进后工艺路线的可靠性。
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