劉玉榮
【摘要】回轉(zhuǎn)臺(tái)作為掘進(jìn)機(jī)的重要組成部件,其不僅連接著掘進(jìn)機(jī)的本體架、截割部,實(shí)現(xiàn)了對截割部的升降與回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),更承受著來自截割煤石物料時(shí)所受到的復(fù)雜交變沖擊載荷。也正因如此,回轉(zhuǎn)臺(tái)的生產(chǎn)制造質(zhì)量直接決定了掘進(jìn)機(jī)的整體使用性能。尤其是現(xiàn)如今在回轉(zhuǎn)臺(tái)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(gè)人實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)參考文獻(xiàn),從焊接工藝出發(fā),設(shè)計(jì)出一種回轉(zhuǎn)臺(tái)焊接工裝,以期為提高回轉(zhuǎn)臺(tái)制造質(zhì)量,做有益的參考。
【關(guān)鍵詞】掘進(jìn)機(jī);回轉(zhuǎn)臺(tái);焊接;工裝設(shè)計(jì)
前言
回轉(zhuǎn)臺(tái)的生產(chǎn)制造質(zhì)量對掘進(jìn)機(jī)的使用性能有著至關(guān)重要的影響,因此,提高回轉(zhuǎn)臺(tái)生產(chǎn)制造質(zhì)量具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。尤其是,我國國產(chǎn)的中小型掘進(jìn)機(jī),其回轉(zhuǎn)臺(tái)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(jìn)機(jī)回轉(zhuǎn)臺(tái)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(tái)焊接所存在的問題進(jìn)行粗淺探討,提出回轉(zhuǎn)臺(tái)的焊接工裝設(shè)計(jì),以期通過工裝設(shè)計(jì)提高焊接零件在定位上的準(zhǔn)確性與尺寸上的精確度,進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率的同時(shí),降低生產(chǎn)成本。
1.當(dāng)前掘進(jìn)機(jī)回轉(zhuǎn)臺(tái)焊接所存在的具體問題
我們都知道,掘進(jìn)機(jī)回轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)有三組聯(lián)接孔,并與掘進(jìn)機(jī)截割部、掘進(jìn)機(jī)截割升降油缸、掘進(jìn)機(jī)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(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)對回轉(zhuǎn)臺(tái)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(gè)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(shí),施工人員普遍都會(huì)在耳板銷軸孔徑上預(yù)留出20mm的加工余量,這樣不僅浪費(fèi)了加工工時(shí),浪費(fèi)了加工材料,也極大的降低了實(shí)際的生產(chǎn)效率;第二,在組對焊接耳板的實(shí)際過程中,耳板在焊接后往往會(huì)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(shí)際機(jī)械加工中,還需要在耳板端面預(yù)留出10mm~15mm的機(jī)械加工預(yù)留量;第三,回轉(zhuǎn)臺(tái)中心與四個(gè)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(yàn)進(jìn)行核定,所以,也常常出現(xiàn)軸孔預(yù)留量不足,無法進(jìn)行后續(xù)加工的情況。
2.掘進(jìn)機(jī)回轉(zhuǎn)臺(tái)焊接工裝設(shè)計(jì)
針對上述回轉(zhuǎn)臺(tái)在焊接過程中存在的實(shí)際問題,以下在實(shí)際工作中我們研究設(shè)計(jì)出一種回轉(zhuǎn)臺(tái)輔助焊接工裝,從而有效解決回轉(zhuǎn)臺(tái)焊接問題。
通過對回轉(zhuǎn)臺(tái)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(tái),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(jìn)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(shí)際作用在于對回轉(zhuǎn)臺(tái)升降油缸的準(zhǔn)確定位,下邊軸孔的實(shí)際作用則在于對回轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)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(tái)設(shè)計(jì)圖紙的實(shí)際尺寸要求進(jìn)行設(shè)定,設(shè)定之后進(jìn)行位置固定并不在進(jìn)行改變。耳板定位架底部有二個(gè)通孔、一個(gè)鍵槽,在焊接平臺(tái)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(gè)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(tái)之上使用同一個(gè)銷軸與螺栓將其緊固。焊接平臺(tái)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(tái)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸相同;定位塊1用于電機(jī)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(tái)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(tái)上、下板,并由中心固定架上面的止口與回轉(zhuǎn)臺(tái)上、下板的內(nèi)孔進(jìn)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(dòng)問題,從而不能找正與對齊。在回轉(zhuǎn)臺(tái)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(tái)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(dòng)。將各個(gè)活動(dòng)的零件與零件點(diǎn)進(jìn)行焊接,其根本目的在于確?;剞D(zhuǎn)臺(tái)的上板軸孔能夠與水平耳板軸孔實(shí)現(xiàn)同心,進(jìn)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(tái)上的兩個(gè)電機(jī),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(jìn)行緊固,后焊接。使用長軸穿連的意義主要在于,確保回轉(zhuǎn)臺(tái)左、右兩側(cè)的電機(jī),在焊接后軸孔始終同心,從而降低機(jī)械加工過程中的預(yù)留量。在兩個(gè)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(shí)際作用在于控制焊接過程中回轉(zhuǎn)臺(tái)兩側(cè)的升降油缸耳板可能會(huì)出現(xiàn)的焊接變形。圖4為組對完成的回轉(zhuǎn)臺(tái),其作用在于對回轉(zhuǎn)臺(tái)各個(gè)加工面進(jìn)行定位。對回轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行焊接是最后一個(gè)環(huán)節(jié),而受到工裝緊固定位的回轉(zhuǎn)臺(tái),在整個(gè)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(huì)產(chǎn)生彎曲變形問題。整個(gè)回轉(zhuǎn)臺(tái)基本焊接完成后,還應(yīng)采取振動(dòng)的方式,消除回轉(zhuǎn)臺(tái)的應(yīng)力效應(yīng)。之后則可將回轉(zhuǎn)臺(tái)從工裝設(shè)計(jì)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(tái)的整體焊接質(zhì)量。這里需要注意的是,實(shí)際的操作人員在進(jìn)行焊接施工時(shí),必須要先對圖紙的基本情況進(jìn)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(jì)而言,其結(jié)構(gòu)不僅簡單、易于操作,更可進(jìn)行循環(huán)使用。尤其是利用該工裝設(shè)計(jì),對回轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行焊接制造,其加工尺寸完全符合設(shè)計(jì)圖紙的根本需求,并且回轉(zhuǎn)臺(tái)各孔的定位尺寸十分準(zhǔn)確,同軸度高,大大的降低了機(jī)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(jì)效益與實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
結(jié)束語
綜上所述,本文筆者對掘進(jìn)機(jī)回轉(zhuǎn)臺(tái)的焊接工裝設(shè)計(jì)進(jìn)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(shí)到,回轉(zhuǎn)臺(tái)作為掘進(jìn)機(jī)的重要組成部件,其生產(chǎn)制造質(zhì)量直接決定了掘進(jìn)機(jī)的實(shí)際使用性能。因此,不斷的優(yōu)化與完善回轉(zhuǎn)臺(tái)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(jìn)機(jī)生產(chǎn)制造企業(yè)所面臨的重要課題,也成為今后掘進(jìn)機(jī)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(tái)的焊接工裝設(shè)計(jì)也旨在進(jìn)一步清楚剖析回轉(zhuǎn)臺(tái)焊接工裝設(shè)計(jì)工藝的同時(shí),能夠?yàn)閺V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(shí)際工作中為廣大同行做有益的借鑒,從而做好掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)制造工藝,促進(jìn)我國工業(yè)行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展,促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步提高能夠做出有益的建議。
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