采煤機(jī)殼體打壓工裝設(shè)計(jì)分析

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摘要：采煤機(jī)殼體打壓工裝，包括待打壓殼體和多個(gè)封堵器，通過封堵器對(duì)待打壓殼體上與其內(nèi)腔相貫通的傳動(dòng)行孔進(jìn)行封閉，待打壓殼體上部的一個(gè)封堵器上開設(shè)有進(jìn)水孔，封堵器和待打壓殼體之間設(shè)置有O型密封圈,密封效果顯著，能直觀、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)滲漏點(diǎn)，對(duì)缺陷部位可一次性徹底反饋，應(yīng)用范圍廣泛，大大減少了殼體鑄造缺陷及漏油的返修率，確保了產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：采煤機(jī)；殼體；內(nèi)腔；封閉；打壓；設(shè)計(jì)

采煤機(jī)搖臂殼體、牽引部殼體均為形狀復(fù)雜的鑄造結(jié)構(gòu)件，是采煤機(jī)截割動(dòng)力與行走動(dòng)力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。傳動(dòng)時(shí)主要通過殼體內(nèi)腔齒輪減速和行星機(jī)構(gòu)減速傳輸動(dòng)力，因此殼體內(nèi)腔是封閉的傳動(dòng)、潤(rùn)滑裝置結(jié)構(gòu)。目前因受鑄造技術(shù)水平及殼體結(jié)構(gòu)影響，加之粗加工后傳動(dòng)內(nèi)腔殼體需進(jìn)行整體調(diào)質(zhì)處理，為防止在精加工后殼體上還殘留部分細(xì)小的縮松、砂眼、裂紋等缺陷，現(xiàn)需要在殼體完工后對(duì)整個(gè)內(nèi)腔進(jìn)行打壓試驗(yàn)，從而保證殼體安裝完畢加載試驗(yàn)時(shí)或是在用戶使用中不會(huì)出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，殼體內(nèi)腔如圖1、圖2所示。工裝設(shè)計(jì)目的：針對(duì)鑄造現(xiàn)有技術(shù)中的不足及不可避免的缺陷存在，設(shè)計(jì)一種采煤機(jī)殼體打壓工裝，便于安裝和拆卸，通過封堵器對(duì)待打壓殼體上與其內(nèi)腔相貫通的傳動(dòng)行孔進(jìn)行封閉，并在封堵器和待打壓殼體之間設(shè)置有O型密封圈，密封效果能直觀、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)滲漏點(diǎn)，對(duì)缺陷部位可一次性徹底反饋，減少殼體傳動(dòng)內(nèi)腔鑄造缺陷，解決殼體漏油問題。保證殼體在部件安裝試驗(yàn)前發(fā)現(xiàn)缺陷并及時(shí)進(jìn)行返修，減少不必要的重復(fù)拆裝，從而縮短加工周期。工裝設(shè)計(jì)方案：參考產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)要求，結(jié)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在殼體精加工完成后，對(duì)殼體內(nèi)腔進(jìn)行打壓試驗(yàn)，壓力0.5MPa保壓15分鐘，確定以下設(shè)計(jì)方案：①每個(gè)與待打壓殼體的內(nèi)腔相互貫通的傳動(dòng)行孔內(nèi)均設(shè)置有一個(gè)封堵器，每個(gè)所述封堵器和與其對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)行孔的孔壁之間均設(shè)置有O型密封圈，封堵器的定位外圓上沿其徑向開設(shè)有供O型密封圈卡裝的環(huán)形密封槽，待打壓殼體上部的一個(gè)封堵器上開設(shè)有與內(nèi)腔相貫通的進(jìn)水螺紋孔。②封堵器為外部臺(tái)階堵、外部直堵頭和內(nèi)部直堵頭中的一種或兩種以上的組合。堵帽上還對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)起吊孔，兩個(gè)起吊孔與多個(gè)螺栓緊固孔布設(shè)在同一圓周上。③殼體打壓時(shí)應(yīng)將殼體平放在打壓架上，內(nèi)腔注滿水，用打壓泵按技術(shù)要求壓力進(jìn)行打壓試驗(yàn)，應(yīng)方便檢驗(yàn)人員查看；

工裝設(shè)計(jì)：①封堵器的設(shè)計(jì)：a.封堵器材質(zhì)：45；熱處理：調(diào)質(zhì)HB240~280；發(fā)藍(lán)處理；b.封堵器定位軸徑由殼體定位孔決定，與殼體定位孔徑名義尺寸相同，公差取f7；粗糙度3.2；軸端倒角2X45°;臺(tái)階根部R1；c.定位軸密封槽的設(shè)計(jì)，先確定密封槽寬度（由密封圈直徑確定），再根據(jù)活塞密封溝槽標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)尺寸確定密封槽尺寸直徑，公差取h11；粗糙度3.2，寬度尺寸公差、槽內(nèi)圓角及同軸度要求按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；（注意：密封槽軸向位置及密封圈直徑的確定要大于或等于殼體工況狀態(tài)所需位置要求）d.封堵器外形尺寸及厚度按相應(yīng)安裝處止口尺寸及形狀而定，周邊外形單邊均留1mm余量；螺孔數(shù)量、大小及位置均按殼體相應(yīng)尺寸確定，安裝時(shí)使用GB/T5783螺栓聯(lián)接緊固于殼體上，保證安裝順利進(jìn)行；封堵器上增加相應(yīng)的便于拆裝的起吊孔；e.依據(jù)封堵器大小在端蓋上設(shè)計(jì)相應(yīng)大小的減重凹孔；f.封堵器密封設(shè)計(jì)示意圖如圖3所示。②殼體上封堵器的定位、緊固方式各有不同，應(yīng)視殼體所固有結(jié)構(gòu)而定，有條形對(duì)稱壓板式、單側(cè)偏心壓板式、有內(nèi)側(cè)連接固定支撐桿式等，但其密封設(shè)計(jì)思路同上述封堵器的設(shè)計(jì)原理，此處不再贅述。③殼體上所有與內(nèi)腔貫通的螺紋孔、油標(biāo)孔、觀察孔、泄漏孔等獨(dú)立的小孔均需進(jìn)行封堵，采用JB/ZQ4444螺塞與JB/ZQ4454密封墊組合封堵。④進(jìn)水口常用M18X1.5，進(jìn)水口的位置應(yīng)設(shè)計(jì)在殼體打壓放置較高部位的封堵器上，使打壓時(shí)能給內(nèi)腔注入較多水，縮短打壓輔助時(shí)間。打壓工裝安裝使用：殼體打壓工裝在安裝過程中，應(yīng)先將殼體大面（搖臂殼體大面指0面，牽引部殼體大面指小孔端面）行孔密封堵裝入，安裝時(shí)先將O型密封圈裝于行孔密封堵上，再涂黃油將行孔密封堵裝于殼體上，用螺栓堅(jiān)固；然后將所有單個(gè)孔按相應(yīng)密封件進(jìn)行封堵；最后只剩留有進(jìn)水口的密封堵，將腔內(nèi)注滿水，再裝入帶有進(jìn)水口的密封堵，并進(jìn)行緊固。所有打壓工裝全部裝好后，接入打壓泵按技術(shù)要求壓力進(jìn)行殼體打壓試驗(yàn)。完整的搖臂打壓工裝如圖4所示。

工裝設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：①通過封堵器將待打壓殼體上與其內(nèi)腔相貫通的傳動(dòng)行孔進(jìn)行封閉后進(jìn)行殼體的打壓試驗(yàn)，進(jìn)而檢測(cè)待打壓殼體內(nèi)腔鑄造缺陷，操作便捷，適用范圍廣泛，能夠減少不必要的重復(fù)拆裝，從而縮短加工周期。②通過在封堵器和與其對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)行孔的孔壁之間均設(shè)置有O型密封圈，能夠提高待打壓殼體的整體密封性，進(jìn)而減少了待打壓殼體的鑄造缺陷及漏油的返修率，防止不合格品進(jìn)入市場(chǎng)，確保了待打壓殼體的產(chǎn)品質(zhì)量。③通過在封堵器的定位外圓上開設(shè)的環(huán)形密封槽用于安裝O型密封圈，便于對(duì)O型密封圈進(jìn)行定位，能進(jìn)一步提高密封效果。④打壓工裝的使用縮短了滲漏靜置8小時(shí)的工期，縮短了加工周期，提高了生產(chǎn)效率。綜上所述，此種設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)方案，能夠有效檢驗(yàn)殼體鑄造缺陷，快速、準(zhǔn)確、直觀發(fā)現(xiàn)滲漏點(diǎn)，對(duì)缺陷部位精準(zhǔn)定位，利于返修，減少多次返工的問題發(fā)生，進(jìn)而保證產(chǎn)品質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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作者：屈嬋嬋 李健 李梓 趙志芳 單位：西安煤礦機(jī)械有限公司