掘進(jìn)機(jī)伸縮保護(hù)筒的改善及加工策略

張浩

摘要：掘進(jìn)機(jī)是煤炭工業(yè)生產(chǎn)中的重要機(jī)械設(shè)備，它在截割、裝載、轉(zhuǎn)載煤巖方面具有較強(qiáng)生產(chǎn)能力，且具有噴霧滅塵的附加功能，是綜合實(shí)力表現(xiàn)最強(qiáng)的巷道掘進(jìn)設(shè)備。本文中將要分析的是掘進(jìn)機(jī)中的伸縮保護(hù)筒，主要圍繞影響伸縮?；ネ庸さ幕疽蛩嘏c改善加工策略進(jìn)行綜合分析。

關(guān)鍵詞：伸縮保護(hù)筒;掘進(jìn)機(jī);加工影響因素;加工改善策略

0 ?引言

伸縮保護(hù)筒屬于掘進(jìn)機(jī)截割部上上最關(guān)鍵的部件之一，它可保護(hù)掘進(jìn)機(jī)的伸縮內(nèi)筒部分，有效提高伸縮部強(qiáng)度，且具有密封作用，能夠?qū)崿F(xiàn)伸縮油缸聯(lián)接與伸縮調(diào)節(jié)。伸縮保護(hù)筒本身也具有薄壁結(jié)構(gòu)件，通過鏜銑床進(jìn)行加工，但是在鏜銑床鏜削加工過程中會存在某些質(zhì)量問題，例如鏜孔加工尺寸精度不符合要求、加工表面粗糙度較差、圓同軸度較差等等。如果不能嚴(yán)格遵照伸縮保護(hù)筒結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計，就會出現(xiàn)上述問題，進(jìn)而影響到其在掘進(jìn)機(jī)整體運(yùn)行過程中的功能作用發(fā)揮，甚至嚴(yán)重影響掘進(jìn)機(jī)的生產(chǎn)工作效率及安全。

1 ?關(guān)于掘進(jìn)機(jī)伸縮保護(hù)筒的基本問題

1.1 結(jié)構(gòu)特征

掘進(jìn)機(jī)伸縮保護(hù)筒屬于掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)中的主要核心部分，所謂截割機(jī)構(gòu)就是由截割頭、截割臂、截割減速機(jī)、截割電機(jī)、升降臂、中心水管等共同構(gòu)成的生產(chǎn)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)被稱之為“截割部”。在截割部中還包括了伸縮保護(hù)筒、伸縮內(nèi)外筒等重要組成部分，在掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)過程中，回轉(zhuǎn)臺上的伸縮保護(hù)筒就與伸縮油缸共同連接起來，其中伸縮保護(hù)筒在外層保護(hù)伸縮油缸，它同時也能對伸縮筒內(nèi)部的不同精密零部件起到重要保護(hù)作用。在針對掘進(jìn)機(jī)的日常管理過程中，需要對其截割部進(jìn)行質(zhì)量控制分析，并對截割部中的功率分配內(nèi)容進(jìn)行有效調(diào)節(jié)優(yōu)化。而在設(shè)計伸縮保護(hù)筒過程中，則還需要專門設(shè)計一套薄壁筒形結(jié)構(gòu)，以求最大限度發(fā)揮伸縮保護(hù)筒的工作效能。如圖1。

1.2 加工工藝

如圖1中為掘進(jìn)機(jī)的伸縮保護(hù)筒。伸縮保護(hù)筒本身外形尺寸偏大，但是它的圓筒內(nèi)壁相對較薄。內(nèi)壁部分有兩個內(nèi)孔尺寸分別為？準(zhǔn)480、？準(zhǔn)530，它們共同構(gòu)成伸縮保護(hù)筒的加工表面。根據(jù)測量結(jié)果，它的加工表面粗糙度一般在3.2～3.5之間，且兩孔之間的軸度保持在0.05左右，如此可確保伸縮通裝配過程順利推進(jìn)完成。在加工中需要以0.05作為同軸度重難點(diǎn)。不過在加工過程中，為達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計要求還必須思考影響伸縮保護(hù)筒加工的各種影響因素，并提出問題解決策略[1]。

2 ?掘進(jìn)機(jī)伸縮保護(hù)筒加工的影響因素

影響掘進(jìn)機(jī)伸縮保護(hù)筒加工工藝的因素有很多，下文將作出逐一分析。

2.1 熱處理工序不完善

針對掘進(jìn)機(jī)的元件必須進(jìn)行熱處理工藝，無論是耐磨板、銷軸亦或是伸縮保護(hù)筒，如果熱處理工藝工序不夠完善，伸縮保護(hù)筒就會在退火處理階段出現(xiàn)問題，比如說它的殘余應(yīng)力無法完全消失，在放置一段時間后加工工件與加工結(jié)果尺寸出現(xiàn)了嚴(yán)重偏差，無法將其投入到掘進(jìn)機(jī)正常生產(chǎn)過程中[2]。

2.2 切削量與進(jìn)給量不同

在鏜銑床上進(jìn)行伸縮保護(hù)筒加工過程中，其切削熱對工件本身影響較大，由于加工工人不同，所以他們也無法保證做到加工過程中切削量與進(jìn)給量絕對統(tǒng)一，如此可能會導(dǎo)致切削熱指標(biāo)不到位，出現(xiàn)良莠不齊的情況。

2.3 鏜孔加工不到位

實(shí)際上，針對頭鏜的加工需要保證做到鏜孔同時加工，如果無法做到同步加工可能會出現(xiàn)伸縮保護(hù)筒主軸過長問題，進(jìn)而造成主軸中心度誤差過大。出現(xiàn)這一問題后是基本無法滿足兩孔同軸度設(shè)計要求的[3]。

2.4 加緊點(diǎn)無法精確確定

最后就是加緊點(diǎn)無法精確確定。傳統(tǒng)鏜銑床加工工人都采用個人工裝夾找正，這種人工操作方法必然會產(chǎn)生較大誤差，最明顯的問題就是加工過程中精加工兩孔圓度表現(xiàn)超差。

結(jié)合上述四點(diǎn)問題可以看到，在伸縮保護(hù)筒加工過程中包括熱處理、切削殘余熱、機(jī)床主軸、夾緊點(diǎn)在內(nèi)的多個因素問題都是無法準(zhǔn)確確定的，這也是掘進(jìn)機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行過程中產(chǎn)生無法甚至是安全事故的主要原因[4]。

3 ?掘進(jìn)機(jī)伸縮保護(hù)筒加工問題的改善策略

掘進(jìn)機(jī)伸縮保護(hù)筒加工問題較多，所產(chǎn)生的誤差不容忽視，因此需要基于其問題提出針對性改善策略。

3.1 工序安排不完善問題的改善策略

如果掘進(jìn)機(jī)伸縮保護(hù)筒加工工序安排不完善，必然會造成鏜孔圓度誤差問題，此時需要在粗鏜加工后對工件上夾問題進(jìn)行分析，在夾具松開片刻再將夾具夾緊，做好精加工工作。精加工工序都是固定的，特別是鏜銑床加工伸縮保護(hù)筒過程中需要嚴(yán)格遵照工序推進(jìn)施工過程。

例如如果在加工過程中出現(xiàn)鏜桿伸出過長問題時，需要調(diào)整鏜桿進(jìn)給，以由大變小的順序?qū)A柱度誤差進(jìn)行糾正，并同時選擇正確的工作臺進(jìn)給操作方式。

3.2 切削量與進(jìn)給量不同的改善策略

要首先正確選擇刀具，在伸縮保護(hù)筒加工過程中需要精確計算鏜孔精度，如果在加工過程中出現(xiàn)粗糙度變粗多半是因?yàn)榈毒哌x擇不正確。如果在進(jìn)行鏜削鋼件加工過程中，最好選擇鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金作為刀具材料。再一點(diǎn)就是合理分析鏜孔主軸的旋轉(zhuǎn)誤差，因?yàn)殓M孔的圓度與鏜平面的粗糙度會受到主軸旋轉(zhuǎn)精度直接影響，在進(jìn)行主軸配合刀具實(shí)施旋轉(zhuǎn)加工過程中，必須合理控制切削力以達(dá)到間接控制切削量與進(jìn)給量的目的，保證鏜削床表面與鏜平面粗糙度呈現(xiàn)反比。

3.3 鏜孔加工不到位的改善策略

鏜孔加工不到位主要是因?yàn)樘纱曹壍琅c底座間距關(guān)系未控制好。需要合理計算鏜床軌道與底座間距，包括二者之間的負(fù)載偏擺量，保證其偏擺量與底座負(fù)載成正比，如此能最大限度縮小鏜工件生產(chǎn)軸度誤差問題。

3.4 加緊點(diǎn)無法精確確定的改善策略

針對加緊點(diǎn)的精確確定改善策略主要要分析機(jī)床精度誤差，避免其誤差過大影響掘進(jìn)機(jī)整體的切削加工質(zhì)量。在具體的伸縮保護(hù)筒鏜削加工過程中應(yīng)該合理控制刀具的主偏角，選擇在75～95°為最佳，并選擇采用精加工，精加工過程中合理控制加緊點(diǎn)，在確定刃傾角偏小時通過減少刀尖圓弧半徑與進(jìn)給量提高伸縮保護(hù)筒的內(nèi)壁表面粗糙度[5]。

4 ?掘進(jìn)機(jī)伸縮保護(hù)筒加工的改良工藝

針對掘進(jìn)機(jī)伸縮保護(hù)筒的加工改良工藝主要要圍繞工件精加工展開。首先要將工件直接固定在V型鋼上并進(jìn)行線條趙崢，在兩鏜孔之間設(shè)置間距距離大約為120～130mm，在該范圍內(nèi)放置筒內(nèi)壁支撐，安裝裝夾工件，用壓夾將伸縮保護(hù)筒內(nèi)外壁壓緊。

在精加工過程中，如要采用到兩鏜孔進(jìn)行綜合加工，保證孔徑偏差小于0.05mm，并合理控制加工余量，在確保達(dá)到加工尺寸要求之后進(jìn)行精加工驗(yàn)證。如果出現(xiàn)了輕微精加工誤差需要及時進(jìn)行修補(bǔ)，例如鏜銑精鏜刀修補(bǔ)，另外還要避免精加工過程中任何意外事故發(fā)生[6]。

5 ?總結(jié)

在掘進(jìn)機(jī)中伸縮保護(hù)筒的作用重大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，針對它的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其加工中可能存在的各種質(zhì)量問題。本文中也專門提出了有效改善伸縮保護(hù)筒的相關(guān)加工工藝對策，確保鏜銑加工質(zhì)量與效率得到有效提升，進(jìn)而確保掘進(jìn)機(jī)施工運(yùn)行進(jìn)程順利推進(jìn)，全面提高工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉峰，金峰.淺談掘進(jìn)機(jī)伸縮保護(hù)筒的改善加工[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2017（8）：61-62.

[2]李云艷.對掘進(jìn)機(jī)伸縮保護(hù)筒加工工藝的分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2016（9）：81-82.

[3]李歡.EBZ160掘進(jìn)機(jī)伸縮保護(hù)筒加工工藝分析[J].科技致富向?qū)В?012（9）：161.

[4]許輝.掘進(jìn)機(jī)伸縮內(nèi)筒加工工藝分析[J].煤礦機(jī)械，2015（8）：170-172.

[5]李貞婷.掘進(jìn)機(jī)伸縮保護(hù)筒工藝分析與加工[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013（14）：77.

[6]山西美佳礦業(yè)裝備有限公司.一種懸臂式掘進(jìn)機(jī)伸縮保護(hù)筒耐磨板：CN201520452204.9[P].2015-12-30.