单位文秘网 2021-07-04 01:11:16 点击: 次
摘要:通过技术改造,提高潜孔钻的进尺效率,扩大使用范围,延长使用寿命。
关键词:减少泄漏 增加强度 转嫁磨损 卡具应用
中图分类号:TD235文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)02(a)-0000-00
服务于我矿的3台KQG150潜孔钻机经多次技术攻关,逐步完成了对其几方面的技术改造,几年来的运行实践证明大部分技术改造后指标超过了原KQG150潜孔钻机的技术状态和标准。主要体现在以下几方面:
1 增加密封结构设计,减少风量风压泄漏
KQG150潜孔钻经多年生产实践暴露的明显缺陷之一,即风量的泄露导致风压的压降过多。
这一缺陷的存在,导致了钻机进尺效率的明显下降,另外,压缩空气生产设备的电耗明显增加,仅此一项即使企业每年遭受20余万元的损失。
压缩空气泄漏分析如下:压缩空气经由回转减速机中空主轴进入后,经过减震接头体,主、副钻杆到达冲击器及钻头,其中减震接头体到冲击器之间的联接均为国际上较先进的API3″螺纹联接,密封可靠,而中空主轴与减震接头体的联接是靠中空主轴上的两道凹槽内卡环与上联接盘之间的卡圈由螺栓紧固而实现,密封效果的强弱靠卡环下部φ110/φ90×6矩形胶垫被螺栓压紧程度来保证,而矩形胶垫下侧直接与中空主轴上的B25平键相接触,在钻具回转及轴向交变冲击载荷作用下很快磨损,压缩空气经卡环、卡圈与中空主轴之间的接合缝隙间泄漏。
绕围这一泄压通道,我们采取了隔开平键与胶垫的接触以消除磨损的措施,但矩形胶垫的使用寿命却并未得到明显提高。原因是中空主轴在不间断的转动和轴向交变冲击载荷作用下很快将胶垫与键槽之间的间隔层破坏掉,若继续加大间隔层厚度又会削弱键联结传动能力,加快主轴的提前报废,得不偿失。
进一步分析认为应改变主攻方向,如在空气泄漏段增加密封,在不改变空气泄漏段尺寸链的前提下只有上、下卡环之间增加密封才有可行性及起到阻止泄漏作用,即在零件卡圈上车制一个装配密封圈的凹槽,但须采取增强此件的抗破坏及抗变形能力,遂采取了:1、调整卡圈材质为40Cr,淬火和回火硬度为HB230~260,内园表面淬火硬度为HRC40~45,深1.5~2毫米以改善环形凹槽的抗冲击破坏和变形能力。2、在卡圈内园表面中间位置车制一个φ102×15的环形槽,内装一个φ102/φ90×15的无骨架唇型密封圈,唇形开口迎向泄漏的空气,使泄漏的空气充满唇形槽,一侧压紧在卡圈φ102内壁上,一侧贴紧在φ90的中空主轴上,阻断了空气泄漏的通道。
这一项目的实施不但提高了潜孔钻的进尺效率,且改善了空压机的运行状况,延长了空压机的有关配件及整体的使用寿命,使潜孔钻的综合经济效益得到了明显提高,获得了天津市建材集团年度技术创新成果奖。
2 改进零件结构,降低故障维修
KQG150的行走机构较KQ150有较大改进,但也暴露了较明显的缺陷。如行走主动滑轮轴的结构设计即有明显不足,以至在使用中经常发生主轴折断的现象。经对折断原因分析,认为最主要为:结构设计缺陷。受力分析表示恰在最大抗弯截面附近安排了一个轴径φ90向φ100过渡的轴肩加工用的工艺凹槽(非园角φ88×6),同时在此还加工了一个向轴承供油的油道凹槽,机械设计规范指出:轴径变化(轴肩)处应采取园角过渡,否则将造成应力集中,削弱轴的强度,它不但非园角过渡,且在此处减小了轴径尺寸2mm,还加工了R3的凹槽油道,三项不利因素叠加,极大地削弱了本来强度够用的轴肩部,结果造成过载折断。
我们采取的措施为:a、把原来布置在φ90与φ100轴肩处,φ100侧径向R3凹槽,改为向φ100前进12mm处钻φ6径向孔,与原轴心油道相通,再在φ100表面φ6孔口处向φ90方向开一R3凹槽通向原轴承润滑点以消除原油槽对轴强度的消弱;b、去掉工艺加工用凹槽(φ88×6)把轴肩向φ100轴径方向移动5mm且过渡处做成R3园角,再车制一内径φ90(单侧倒角3×45°)外径φ100厚5mm的园环填充于此,以恢复原轴肩结构尺寸,消除了非园角过渡对轴强度的消弱。这一改革方案的实施,取得了明显的效果。行走主动滑轮轴至今仍在正常使用,为设备正常运转提供了有力的技术保障。
别外,由于使用风量与风压的增加,KQ150的部分机构如滑板的强度与刚度发生了明显的不适应,工作中变形、开裂、磨损加剧等机率明显增加,针对这一变化,我们还采取了将原来滑板厚度12mm修改为20mm因此提高了滑板的抗破坏与抗变形能力,使KQG150的综合机械性能得到了显著的提升。
3 转嫁磨损位置,减少总成损失。
潜孔钻每钻完一个成品孔,需要由减震接头体内螺纹上装、卸主、副钻杆各一次,即承受四次磨损,在这一系列构件中承受磨损次数最多,磨损程度最甚,而减震接头体是一个焊接结构,再机加工的联合体,减震接头体内螺纹修复次数超限需报废时,减震部分尚完全可以再用,整体报废即造成浪费,且每修一次减震接头体内螺纹还会造成专用螺栓等上百个零件的报废。
分析认为:可制作一个仅供联接用的接头(长度以不使主、副钻杆、冲击器、钻头连接后累计长度不防碍钻机移动为限),这个接头一端为阴螺纹(代替原减震接头体阴螺纹端),与主、副杆可顺利联结,一端为阳螺纹与原减震接头体阴螺纹联结,这个阳螺纹与原减震接头体阴螺纹旋紧并长期锁定在一起,就形成了一个新的外延了的减震接头体。
这个新减震接头体阴螺纹磨损至报废极限后,就直接报废。而消除了原减震接头体总成的报废现象。使阴螺纹的维修变得简便易行,且减少专用螺栓等上百个零件的报废,还可解放大量的维修劳动力,可谓一举多得。
4 自制卡具装备、扩大使用范
围在矿山开采中,常会遇到钻机常规工作位置,不能满足打跟子孔对滑架的角度要求。
我们选取滑架与采面的适当角度,进行试验。找到了即不造成滑架失衡,工作平稳可靠,又不致钻具与滑架之间(因角度变小)过度增加磨擦力造成垂直分力(重力势能)降低,冲击作功效率减弱的角度,利用具有一定刚度的金属制件做杠杆,对滑架进行新的角度的固定锁紧,经多次应用效果良好,满足了打跟子孔的角度要求。
别外,我们还成功地尝试了利用RHP825E螺杆空压机为KQG150潜孔钻提供更高级别流量与压力的压缩空气,来提高生产效率的途径,明显地提高了钻孔工作效率20%,而上、下送杆器气缸、托杆器气缸、推压气缸通过调节气源处理三联体的压力,来适应以上气缸的工作压力需求,从而更进一步提高了KQG150的进尺效率。
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