普通机械化工艺（共7篇）
普通机械化工艺 篇1
摘要：滚筒采煤机在我国薄煤层普采开采中应用较多, 大致分为爬底板采煤机和骑槽式采煤机两个大类。本文主要阐述了爬底板采煤机组采煤的单向迎而 (正面) 截割方式、双向迎面 (正面) 截割方式、双向侧面截割方式等工艺方式和骑槽式采煤机组采煤工艺方式等问题。
关键词：滚筒采煤机,机械化采煤,工艺
滚筒采煤机具有较高的落煤能力, 还适应煤层地质变化, 能力强, 工作稳定, 通常能适应截割阻力系数为250~300kg/cm, 并能切割部分岩石, 所以, 在我国薄煤层普采开采中应用较多。我国研制使用的薄煤层滚筒采煤机有十几种, 大致分为爬底板采煤机和骑槽式采煤机两个大类。在采高小于0.8m时, 通常采用沿底板运行的爬底板采煤机;在采高不小于0.8~1.0gm时, 通常采用骑槽式采煤机。
1 爬底板采煤机组采煤工艺方式
爬底板采煤机可大幅降低对采煤空间高度要求。以YPG2型爬底板采煤机组为例, 此机组能在空间高度仅0.8m的条件下正常运行, 使用实践表明它具有以下优点:结构尺寸较小 (3470mm×730mm×430mm) , 装配紧凑;机械强度较高, 能截割较硬的煤岩和软岩;滚筒拆卸简单, 强度较高;装煤效果较好;方便制造和维修。此机组的截割部有较强的通用性, 它能与其他一些机型组合。
爬底板采煤机的割煤通常采用以下三种方式:
1) 单向迎而 (正面) 截割方式, 如图1 (a) 输送机紧贴煤壁, 采煤机迎面下行截割, 此时滚筒与机身同处在同一道内, 割完一刀后, 空程返回工作面上切口内, 再把输送机推移到煤壁, 机身靠输送机侧有导向板, 使采煤机沿工作面爬行割煤, 并能控制滚筒的截割深度。工作面支护采用带帽点柱或薄型钢梁与单体柱配合;顶板较破碎时, 可在采煤机下行割煤后打上临时支柱, 并用薄型钢梁前探, 形成临时支护。等采煤机空返移过输送机后, 再架设正式支柱。
这种截割方式的控顶距较小;而切口尺寸大, 空顶时间长;采煤机运行稳定性较差;只能单向割煤, 跑空刀较多, 需支、回临时支柱, 生产能力不高;适用于顶板稳定的煤层。
2) 双向迎面 (正面) 截割方式, 如图1 (b) 所示。为解决以上单向迎面截割的不足, 可在采煤机两端安设截割部滚筒, 构成双机头爬底板采煤机。工作面输送机紧靠煤壁, 采煤机迎面割煤过后, 就能及时前移输送机, 采煤机进行双向割煤。工作面支护根据顶板条件, 可采用带帽点柱或薄型钢梁与单体柱配合的支架, 输送机推移后即可架设正式支柱。此方式生产能力大。因割煤后即可移输送机和正式支护顶板, 所以对工作面的顶板控制有利。此方式一般适用于底板比较平整的条件, 要求生产管理水平较高。
3) 双向侧面截割方式, 如图1 (c) 所示。采煤机靠近煤壁, 割煤滚筒处在采煤机煤壁侧, 割煤后移输送机。能在采煤机下放时移输送机, 也可随割随移。此方式需要在采煤机中配有专门的装煤部, 把截下的煤运过机道装上输送机。因机道宽, 应该进行临时支护, 所以, 仅适应顶板稳定完整、采高为0.8m以下的煤层。工作面支护要按顶板条件采用带帽点柱或单体支柱与薄钢梁配合。机道与煤壁侧采用在输送机侧和靠煤壁侧各支一排临时支柱, 或仅在输送机里侧支一排临时支柱。
此截割方式上行或下行都能割煤, 装煤效果很好。而因这种割煤方式空顶面积大, 对顶板条件要求很严, 这就限制了此方式的使用范围。
爬底板采煤机能开采极薄煤层。某煤矿企业使用爬底板采煤机开采0.38m厚的某煤层, 平均月产达4667t, 较大改善了各项技术经济指标。机采代替炮采, 排除了爆破引燃瓦斯的危险, 并避免了工作面爆破期间的瓦斯超限。此矿在倾角28°~45°的薄煤层工作面, 因爆破堵塞下出口而导致工作面风量不足, 以及由于爆破导致工作面短时间瓦斯超限的现象时有发生。从实现机械化开采后, 工作面通风情况得以改善, 瓦斯涌出均匀, 在工作面的任意点测定, 其最高浓度也在0.76%以下, 但炮采时最高浓度达30%。
2 骑槽式采煤机组采煤工艺方式
采煤机骑在输送机上采煤有其牵引力较低、空顶面积较小、结构简单方便等特点。而因机身在输送机上运行, 因此, 需要较高的空间。通常使用在厚度0.75m以上的煤层中。我国新世纪以前较多使用的是BM—100型薄煤层骑槽式滚筒采煤机。此机可与SGB—630/60型、SCW—620/80型、SGW—44A型和SCW—40T型刮板输送机配套使用。某煤矿一个工作面长125m, 煤层平均厚1.15m, 平均倾角为11°, 工作面支护为单体液压支柱与铰接顶梁配合, 错梁直线布置, 截深为0.6m, 排距为1.2m, 三四排控顶, 放顶线布置FZ型切顶墩柱, 墩柱柱距为1.5m (机头端30m范围内) 和3m两种。采用昼夜三个循环, 循环进度1.2m。劳动组织采取综合作业队与专业队相结合的形式。该工作面月生产原煤2500t以上, 还有一些薄煤层工作面使用该机组及其配套设备也实现了稳产高产高效。
参考文献
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[5]杨本杰等.浅谈极薄煤层采煤机在我矿的应用.科技创新导报, 2010.
普通机械化工艺 篇2
1. 工艺研究的微观系统
机械工艺学研究的主要对象之一是机械加工工艺系统。普通机械加工工艺系统的组成:机床、夹具、道具与工件。 (图1)
数控加工工艺系统的组成:数控机床、夹具、刀具、工件与测量反馈系统。 (图2)
2. 现代机械制造的工艺组织
2.1 现代机械制造工艺的工序组成。
(1) 工序类型如图3所示
(2) 总体机加工工艺路线组成情况: (1) 全部有普通机床加工工序组成, (2) 普通机床加工工序和数控机床加工工序组成, (3) 全部有数控机床加工工序组成。
在现代机械制图工艺路线设计中数控加工工序一般都是穿插于零件加工的整个工艺过程中。而数控加工工艺路线设计仅是几道数控工艺过程的具体描述, 因而需要与其他机床加工工艺衔接好。
2.2 总体机加工工艺路线图的拟定。
总体机加工工艺路线图的拟定原则:基准现行;先粗后精;先主后次;先面后空。
3. 数控加工的工艺设计
数控加工的工艺设计主要包括一下几个方面的内容:选择适合在数控机床上加工的零件, 分析被加工的零件的图纸, 明确加工内容和技术要求, 确定零件的加工方案, 制定零件的加工工艺线路, 设计数控加工程序, 选择零件的定位基准、夹具和道具, 确定工步和切削用量, 并应根据数控加工的要求, 调整数控加工工序的内容和加工路线, 选择对刀点、换刀点, 确定所选用的刀具和刀具补偿值等;还要处理数控机床上部分工艺指令等。
3.1 选择适合的数控加工零件。
随着数控机床的快速发展, 数控机床在制造业的普及率不断提高, 但不是所有的零件都适合在数控机床上加工, 一般应该按适应程度将零件分为一下三类:
(1) 最适合类: (1) 形状复杂, 加工精度要求高的零件; (2) 具有复杂曲线或曲面轮廓的零件; (3) 具有难测量、难控制进给、难控制尺寸型腔的壳体或盒型的零件; (4) 必须在一次装夹中完成铣、镗或攻丝等多道工序的零件。对于此类零件应把数控加工作为首选方案。
(2) 较适应类: (1) 零件价值较高, 在通用机床上加工时容易受人为因素干扰而影响加工质量的零件; (2) 在通用击穿上加工时必须制造复杂专用工装的零件; (3) 需要多次更改设计后在能定型的零件; (4) 在通用机床上加工需要做长时间调整的零件; (5) 在通用机床上加工时, 生产率很低或工人体力劳动强度很大的零件。此类零件加工还要考虑生产效率和经济效益, 一般情况下把他们作为数控加工的主要对象。
(3) 步适应类: (1) 生产批量大的零件 (步排除个别工序采用数控机床加工) ; (2) 装夹困难或完全靠找正正定位来保证加工精度的零件; (3) 加工余量极步稳定而且数控机床上无在线检测系统可自动调整零件坐标位置的零件; (4) 必须用特定的工艺装备协调加工的零件。这类零件如果采用数控加工, 在生产力和经济效益方面一般无明显改善, 一般不用把此类零件作为数控加工的对象。
3.2 确定数控加工的内容。
在选择并决定某个零件进行数控加工后, 并非另加的所用工序都采用数控加工, 并非零件所有的加工工序都采用数控加工, 因此有必要对零件的加工进行仔细的分析, 弄清楚零件的结构形状、尺寸和技术要求, 选择那些最适合、最需要进行数控加工的特征和工序, 即确定零件的哪些表面需要进行数控加工, 需要哪些工序, 采用哪些类型机床和刀具。同时, 还要结合本单位的实际情况, 立足解决问题、攻克难关、提高生产效率和充分发挥数控加工的优势。此外, 选择数控加工的内容时, 还应综合考虑生产批量、生产周期、生产成本和工序间周转情况等。
3.3 数控加工工艺过程和工艺路线的拟定。
数控加工中的工艺问题的处理与普通加工基本相同, 但又有其特点, 因此在设计零件的数控加工工艺时, 既要遵循普通加工工艺的原则和方法, 又要考虑数控加工本身的特点和零件变成要求, 一般来说, 数控加工的工序要求比普通机床加工的内容要多, 数控加工的工部要求的更加详尽。数控加工工艺处理的内容主要又:零件的工艺性分析、工艺过程和工艺路线的确定、装夹方法的确定、刀具选择和切削用量的确定等。
(1) 数控工序的划分。工序的划分和走刀路线的确定直接关系刀数控机床的使用效率、加工精度、刀具数量和经济性等问题, 应尽量做到工序集中、工艺路线最短、机床的停顿时间和辅助时间最少, 要在一次装夹中尽可能完成所有工序的内容。
工序划分的原则为: (1) 先粗后精。 (2) 一次定位。 (3) 先面后孔。
(2) 数控工序内的工步划分。数控工序内的工步划分主要从加工精度和加工效率两发面考虑。再一个工序内长需要采用不同的刀具和切削用量, 对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述较复杂的工序, 在工序内可细分工步。
工步划分的原则是: (1) 现粗后精:工步安排要总寻先粗后精的原则, 先进行取出两最大的粗加工, 在安排一些局部余量较大的半精加工, 最后精加工; (2) 先面后孔:对于既有铣面又有镗孔的零件, 可先铣面再镗孔, 可以提高孔的加工精度; (3) 减少换刀:在数控加工中, 应尽可能按刀具进入加工位置的顺序集中刀具, 即在不影响加工精度的前提下, 减少换刀次数, 减少空行程, 节省辅助时间, 在以道工步中尽可能使用同一把刀具完成所有可能进行的加工部位。
(3) 在数控机床上加工零件, 每刀工序中每道工步的走刀路线确定都十分重要, 应为他不仅与被加工零件的表面粗彩度有关, 而且与尺寸精度和位置精度以及加工效率都有关, 过长的走刀路线还会影响机床的寿命, 刀具的寿命等。走刀路线的选择, 既要考虑生产效率, 又要考虑到生产质量。其基本原则是在保证加工精度和表面粗糙度的前提下, 通过优化, 尽量缩短加工路线, 减少空行程时间, 提高生产率, 同时有利于数值计算, 减少程序段和程序工作量。
4. 结束语
浅谈普通机床加工的曲面零件工艺 篇3
对于轴流转浆式水轮机中的零件的加工工艺研究可以通过将把整个轴流转浆式水轮机分为转动叶片和转轮体来进行研究。通常情况下, 转动叶片在机械中的是有4-6片的, 这些叶片的形状都有普通机床加工为具有一定曲度的扇形, 在外缘型线上表现为一个曲面。普通机床就是依照相关的要求中有关大小和外形上的内容, 对这些叶片进行加工, 这样才能保证加工出来的零件时能够正常的在轴流转浆式水轮机中工作。另外, 普通机床对零件加工是需要将叶片的形状进行相应的调整的。这些调整细化到零件的各个不同的部分。
利用普通机床用传统的方法对零件进行弧形线加工时, 都需要有模型的辅助, 才能够完成。这种模型通常都是通过两个刀架、呈弧形的靠模, 以及装有弹簧的刀杆来制作完成的。带有弹簧的刀杆带动着刀具依照着靠模的形状运转, 刀具在这样的运转下就会在加工的零件上留下其户型的运动轨迹, 这就是过去普通机床对曲面零件的加工原理。
2 设备要求
普通机床比较擅长加工简单造型的零件, 对于加工曲面零件, 普通机床就必须具备一些特有的工具, 例如刀架、靠模、带有弹簧的刀杆, 以及有一个比较大的加工范围。关于普通机床加工的零件的尺寸范围的计算方法, 应该是其带弹簧的刀杆的两倍, 以及机床加工时的转轮的直径和靠模长度尺寸, 这三者数值加起来所得到的结果, 就是机床加工的零件的尺寸范围。
如果带弹簧的刀杆长为0.6m, 普通机床的转轮直径为2.5m, 靠模的长度大小为3m, 那么这台普通机床就可以加工大小为5m以内的零件。不过一般的转浆水轮机的转轮直径在3m, 正常情况下其可以加工的零件尺寸范围可以大于5m。大于5m的零件制作的立车会为生产的某些方面带来一定的困难, 有些还会让生产成本增加, 所以我们要把零件的尺寸进行改良, 省略机床加工中的一些装置, 最终让水轮机转轮叶片的加工更加完善化。
如果水轮机的转轮叶片直径定位2.5m, 那么就需要机床加工出3.4m的立车零件, 这种情况下, 采用普通机床传统的靠模装置精心加工是很难达到加工要求的。取消靠模装置的使用, 普通机床要完成对零件的曲面加工工序, 就需要从机床的刀具方面入手来解决问题。刨床加工道具就有一种加工弧形零件的样板刀, 由样板刀加工出的零件的数据是十分符合要求的。
但是这种样板刀也存在着一个缺点, 当样板刀进行加工时, 其余零件的接触面积很大, 刀具和样板刀之间都会受到很大的切削力, 从结构上来说, 立车与刨床是不相同的, 在切削的方式上也存在着差异。然而, 且切削的方式又决定了样板刀和零件在切削过程中受到的切削力的大小。刀具的要求是受加工方式的影响的, 要达到不同的加工效果, 那么刀具索要达到的要求也会不一样, 为了保证零件最终的加工效果, 即弧面的曲度要满足加工要求, 那么就要使用特变的样板刀来对零件进行加工。
仅仅只有样板刀的要求是不够的, 与此同时还要找到正、装夹和对刀等环节和刨床在满足零件加工最终想过所有具备的条件, 可以发现这些条件也是不一样的。为了保证机床对零件的加工过程中不出现工件的挤动, 或者是刀具出现松动的可能性, 在进行装夹和对到环节是都需要特别的小心谨慎, 才能不耽误工程进度的同时, 加工出满足要求的零件。
要是加工过程不得不使用靠模装置, 机床对零件的加工位置的选择也有特别的要求。这个时候, 机床对叶片的加工位置应该选在叶片全关闭处, 如果机床的转轮直径在2-3m范围内饰, 那么走刀的实际长度也会是70-100nm之间, 这样将会有利于机床的样板刀对零件曲面加工的进行。
立车使用的样板刀和刨床之间是很相似的, 在利用普通机床加工的叶片的外圆弧线很长的情况下, 可以把样板刀直接做成两块来对零件进行加工。相反的情况下, 一块样板刀就能完成零件的弧线型设计了。
3 注意事项
利用样板刀对轴流转浆式水轮机的零件叶片进行加工之前, 必须要对叶片的旋转垂直线和中心线进行必要的标注的, 这样做的目的是为了保证加工出的叶片零件是高精度的。在加工的一开始, 需要对刀具的位置进行固定, 这个固定位置必须要依照固定的牢固性、稳定性和准确性的要求。与此同时还要保证刀具中心线和轴流转浆式水轮机的转轮叶片中线之间是重合的。
机床在对零件进行弧面加工的过程中, 难免造成机床样板刀和零件之间较大的接触面积而造成的零件松动或者是刀具受到切削力被磨损的情况。为了减小这种损耗, 就需要将样板刀对零件的切削方式进行改进, 这样的话, 在工程进行中, 切削力和进刀量的数值上就会有所减少。如果不是对零件进行精加工的话, 样板刀在零件上留下的走刀轨迹是球形轨道长度和转轮叶片外圆直径共同决定的, 这个数据是可以直接通过计算得到的。
如果是进行精加工, 那么立车在对刨床进行走刀时就不能使用自动走刀的方式, 这样才能保证控制的进刀量在手动的控制下是高准确性的。在进行手动景倒是, 要时时关注刀具的变化情况, 在刀具与零件的接触过程中, 一旦接触面积过大, 或者是刀台出现强烈的抖动, 甚至发出怪声, 那么就要立刻停止走刀。
最后对加工完成的零件进行精度检查, 要把零件装到刀架上, 并使之保持一个旋转的状态, 这个时候再用工具对二者之间的差距进行测量。
4 小结
样板刀的使用对于立车来说是非常有益的。它即解决了立车的设备能力问题, 又将机床的功能发挥到了极致, 并且还将这个加工过程的成本降低, 充分的探索出了立车对弧形曲面零件加工的最高效的方式。
摘要：一般用来加工样式比较单一的零件的机床, 我们称之普通机床。用普通机床加工出具有弧形曲面的零件是机床生产商最为关注的问题。本文就将对普通机床中的零件切割刀的支撑进行分析和研究, 并且以特别案例的形式对具有曲面的零件在普通机床上的加工工艺进行剖析, 从而得出能够提高零件加工密度和效率的方法。
关键词：普通机床,曲面加工,工艺研究
参考文献
[1]刘凡, 周靖明.普通机床加工曲面零件工艺研究[J].无线互联科技, 2012 (06) :94.
[2]郭勋德.基于普通机床回转功能曲面数控加工技术的研究[D].山东大学, 2007.
普通机械化工艺 篇4
1 概述
本文以轴流转浆式水轮机的转轮零件为例, 分析曲面零件在普通机床的加工工艺技术。轴流转浆式水轮机可分成两大部分, 即转动叶片与转轮体。轴流转浆式水轮机的叶片通常有4-6片, 其形状有弧度的扇形, 整体外缘线型也为曲面。该类曲面零件在普通机床加工事, 需要按照其特定的形状、大小以及外缘线型特征进行, 以保证零件与轴流转浆式水轮机的吻合。普通机床加工轴流转浆式水轮机曲面零件——叶片的原理是:利用模型间的相互活动 (带有弹簧的刀杆带动着刀具, 依照着靠模的形状运转, 刀具在这样的运转下就会在加工的零件上留下其户型的运动轨迹) 对零件的弧形曲面进行加工。
2 曲面零件在普通机床上加工工艺技术的改进
2.1 改进加工曲面的普通车床
普通车床加工曲面零件必须有足够的切削运动方式。普通车床加工普通零件的切削运动只有简单的主运动、横向进给运动、纵向进给运动几种, 而加工曲面零件则必须按照铣床加工曲面必须的切削运动要求, 在主运动、横向进给运动、纵向进给运动的基础上再加入垂直进给运动、纵横合成进给运动, 并在增加相应切削运动方式的同时进一步改造加工车床。
2.2 切削运动改造部件分析
普通车床切削运动具备主轴旋转、纵向进给运动部分、横向进给运动部分。主轴旋转由卡盘与工件一同做旋转运动, 是车床主运动部分。然而, 曲面槽切削加工时不需要这一部分参与。从人员安全与设备安全方面考虑, 应当对卡盘进行拆卸, 并给主轴安装防护罩。纵向进给运动是大滑板在丝杆的带动下, 沿着车床导轨进行反复运动。这一部分与加工曲面槽的纵向进给运动相符合, 可以原样保留。横向进给运动是根据垂直于车床的导轨做水平垂直方向的进给运动, 与加工曲面槽所需的横向进给运动相符合, 也可原样保留。加工曲面槽还需要在车床上加入控制切削深度的垂直进给运动, 该进给运动需垂直于车床导轨进行。此外, 还需加入切削S型曲面槽的纵横合成进给运动。
2.3 加工曲面零件所需的立铣头设计
传统的铣刀传动机制为:电动机电源接通→皮带轮随之旋转→三角带带动塔形皮带轮旋转→皮带轮带动立铣头主轴旋转→主轴带动铣刀旋转。传统的铣刀垂直进给运动流程为:放松锁紧器→旋转齿轴→齿轮与齿条啮合带动机架做上下直线移动→铣刀做垂直进给运动。加工曲面零件时, 需设计特定的立铣头。首先, 在立柱的侧面安装一根齿条。齿条由2只圆锥体销子定位和2只M12螺栓固定在立柱上。机架中间的内孔与立柱的外圆配合, 齿轮箱的齿轮与齿条啮合。当转动齿轴时, 机架随着齿轮沿着齿条上下移动, 即铣刀可以做垂直方向的进给运动。然后, 再在机架一端安装电动机, 塔形皮带轮的内孔与电动机的转轴配合, 拆去车床上的小滑板和刀架, 将中滑板转盘T形槽上的两只螺栓与立铣头立柱上的两个固定孔配合固定。
2.4 曲面槽的靠模法
曲面槽的靠模法是指滚轮在车床大滑板进行纵向进给运动时, 沿着固定靠模板的模型曲面做运动, 当滚轮进行纵横合成进给运动时, 铣刀加工出与固定模版中模型曲面一致的工件表面。
2.5 普通车床铣削加工工作台的添置
曲面零件的加工技术中, 铣削加工工作台是必不可少的装置, 如图1所示。可在普通车床两端的导轨上设置2副支撑座、2副压板, 以螺栓等将支撑座、压板与车床床身进行固定。在固定好的装置上放置工作台, 以螺栓等对支撑座与工作台进行加固。这样就可得到一个与车床导轨平行度高的铣削工作台面。
3 普通机床曲面叶片优化设计
3.1 普通机床曲面零件加工原理
由于轴流转桨式水轮机的转轮叶片外缘为弧形曲面, 其叶片形状多为扇形。普通机床加工该类零件时, 加工刀运动轨迹必须贴合叶片外缘。为加工出符合转轮体曲面与间隙的叶片, 通常普通车床需通过两个刀架和弧形靠模以及弹簧刀杆的配合运动完成。具体表现为, 刀具在弹簧刀杆的带动下沿着靠模进行运动, 通过刀具的运动轨迹得出加工零件所需的弧形轨迹, 从而完成曲面零件的加工。
3.2 普通车床加工曲面零件的基础设备要求
普通机床通常用以加工造型较为简单的零件。在加工曲面零件时, 需要对普通机床进行适当改造, 使其至少具备2个刀架、适用的靠模、弹簧刀杆、合理的加工尺寸范围。加工尺寸范围的设定, 可以根据2倍的弹簧刀杆尺寸、加工转轮的直径距离以及靠模的长度三方面尺寸的总和来进行。由于转桨水轮机的转轮一般都有约3m的直径, 那么加工的弹簧刀杆长度、加工转轮的直径、靠模长度分别为0.6m、2.5m、0.3m。根据以上尺寸计算, 加工立车尺寸应大于5m。尺寸在5m左右的立车设备配备与生产安排难度较大, 若投入大尺寸的立车与大尺寸的靠模装置, 其成本非常高。因此需要尽量缩小立车尺寸, 并尽量在不使用靠模装置的条件下完成水轮机转轮的叶片外圆加工。
此处之所以要省去靠模装置, 是因为当水轮机转轮叶片的转轮直径过大时要利用普通3.4m左右的立车完成加工, 而靠模装置的尺寸与水轮机转轮叶片的转轮直径差距很大, 无法使用。普通机床在不使用靠模装置的条件下加工水轮机转轮叶片, 需选择正确的刀具。其中, 刨床加工中的弧形部件加工样板刀, 加工出的工件形状以及精确度能与加工要求基本相符。但是, 该样板刀在加工水轮机转轮叶片时, 与工件的接触面积较大。工件与刀具双方所承受的刀削力都过大, 因此直接使用刨床弧形部件加工样板刀的方式显然也不可取。因为立床与刨床在结构上存在较大区别, 其加工方式不同, 两者的刀具要求与刀具使用方法也不同。所以, 可在刨床样板刀的基础上, 加工定制适用于立床用的样板刀。同时, 需正确对立床样板刀安装进行找正、装夹以及对刀, 避免工件挤动或刀具松动等给加工过程造成阻碍。特别是夹装过程与对刀环节必须密切注意, 以免对加工进度造成不利影响。此外, 需注意, 当加工过程中使用了靠模装置时, 加工的位置应选在叶片关闭处, 以利于样板刀运动。
3.3 加工操作注意事项
(1) 为保证加工质量与精确度, 进行轴流转桨式水轮机的转轮叶片加工前, 需对叶片旋转的中心线进行标注, 同时对叶片旋转的垂直线进行正确标注。正确的标注可以保证加工道具固定位置在牢固稳定的同时具备准确度, 刀具的中心线也可以叶片旋转中心为目标进行重合。
(2) 曲面叶片加工时, 为减小精加工中的切削力、进刀量以及刀具磨损等, 需改进切削方式。此外, 在粗加工过程中, 需计算出精确的转轮叶片直径、球形轨迹长度, 以确定走刀轨迹。
(3) 由于精加工时, 立车与刨刀的走刀方式不同, 自动走刀的方式又不可取, 因此可采取手动进刀方式以控制进刀量的精确度。进刀过程中, 最需要关注的是刀具与工件的接触面积, 因为刀具与工件接触面积的微妙变化会造成进程异常。当刀具与工件接触面过大, 产生刀台剧烈抖动或者产生怪响等现象时, 应停止加工。
(4) 应随时对加工精度进行检查。可在刀架上安装样板, 并保持工件旋转状态, 以塞尺对样板与工件进行衡量对比, 以适时检查两者差距。
4 结语
当前, 普通机床加工曲面零件的工艺技术较为复杂。由于普通机床自身欠缺直接加工弧形曲面零件的条件, 因此加工前, 必须对普通机床进行改造。例如, 适当删减与加设切削运动, 根据曲面零件加工要求设计立铣头, 选择、开发合适的靠模, 设置铣削加工台等。在曲面零件加工过程中, 需要注意保证加工精确度, 控制好切削力和进刀量。同时, 要时刻注意检查加工精度。
参考文献
[1]李闪林.浅谈普通机床加工的曲面零件工艺[J].山东工业技术, 2015, (15) :9.
综合机械化采煤工艺探讨 篇5
关键词：综合机械化,采煤,工艺
0 引言
在煤矿开采的过程中, 影响煤矿生产能力的直接因素就是采煤技术的高低, 所以相关企业和部门越来越重视综合机械化采煤工艺的发展。综合机械化采煤工艺指的是在破煤、装煤、运煤、支护和顶板管理等采煤过程中全部运用机械化的操作技术, 这种采煤技术减少了人力的参与, 促进了劳动生产率的提高;另一方面, 为了提高综采设备的功效, 机械化的操作模式也被充分应用到各槽的运输过程中, 而随着综采设备的不断发展, 综合机械化采煤技术的水平也逐渐提高。
1 煤矿综合机械化采煤工艺所需的主要设备状况
1.1 采煤机
由于矿井采煤的工作面经常出现落煤现象, 所以在采煤过程中主要运用滚筒式采煤机和刨煤机两种类型的采煤机, 前者在我国的应用比较广泛, 它能实现高度的自动调节, 并且具有比较高的生产效率, 在生产技术方面的特征表现比较突出。
1.2 转载机
转载机是一种输送设备, 主要安装在矿井回采工作面下出口区段运输平巷的内部位置, 它的一端可以连接带式输送机的机尾, 而另一端连接的则是矿井回采工作面中的输送机, 由于这种运行方式的作用, 煤炭从矿井回采作业工作面运输出来后, 因为回采工作面巷道底板逐渐被抬升而被转运到可伸缩带式输送机中, 通过这种持续性的作用, 推进装置的动力促使转载机整体性地移动, 从而实现一定的转载目的。
1.3 液压支架
一个完整的工作面采煤过程包括顶板支护、输送机推移、支架前移和煤矿矿井采空区处理等多个流程, 而这个过程主要是通过自移式液压支架装置来完成的, 这种装置能在矿井综采工作面高压液体的作用下实现动力的储存效果。另一方面, 有的液压支架还可以专用在输送或维护综采工作面的出口位置机头或者处理机尾端头以及防治滑动锚固等方面。
1.4 工作面输送机
一般来说, 采煤的过程中需要较高水平的煤矿运输能力和较长的铺设长度, 只有达到这两方面的要求才能实现综采工作面的有效运输, 所以工作面输送机的选择就尤为重要。不仅要求选择的这种工作面运输机能够完成整个采煤过程的运输工作, 还要求它在运行过程中能够为移动液压支架和导轨提供支点。综合这些要求, 刮板输送机成为工作面运输的首选装置, 因为它具有较强的结构特征, 还具备一定的可弯曲性, 能够有效提高工作面煤矿的运送效率。
1.5 可伸缩带式输送机
可伸缩带式输送机装置在煤矿综合机械化采煤工艺中承担着具体化和系统化的运输任务, 有着当前先进的技术支持。可伸缩带式输送机装置能够储存的贮带装置达50~100 m, 由于矿井回采工作面的逐步向前推进, 这种输送机设备能够实现输送机长度的拉伸或缩短的自动控制, 自动控制的频率是工作面每推进25~50 m进行一次, 所以在自动控制的作用下能够有效减少采煤时间的消耗和浪费。
1.6 移动变电站和乳化液泵站
由于移动变电站的作用, 煤矿采煤作业面输送的高压电能够实现与矿井回采工作面采煤机或输送机的匹配, 将这种匹配电输到设备中之后, 更大程度上促进动力电源功效的发挥;另一方面, 乳化液泵站是煤矿综合机械化采煤工艺中的重要设备, 它能通过为矿井回采工作面中的各种高压液体设施提供动力支持来保障其正常运行。此外, 与移动变电站相似, 乳化液泵站也能在回采工作面持续推动的作用下实现移动。
2 我国的综合机械化采煤工艺
综合机械化采煤工艺的使用范围在不断扩大, 与此同时, 它的工作面的长度也呈两种不同的发展趋势, 一种是根据采煤工作面设备的能力, 工作面的长度不断加大, 另一种就是利用短工作面模式开采的短壁综合机械化采煤工艺。我国主要采用以下五种综合机械化采煤工艺。
2.1 长壁综合机械化采煤工艺
综合机械化采煤工艺主要运用在倾斜或缓倾斜的煤层开采中, 而长壁综合机械化采煤工艺就是在增加综采工作面长度的基础上, 提高采煤机割一刀的煤量, 从而促进端头作业或斜切进刀等工序对生产时间的影响, 而综采工作面长度是由工作面最高的日产量和最低的吨煤成本确定的。当然, 工作面长度的影响因素还有很多, 比如刮板输送机的铺设长度和工作面的地质条件等, 适当推进工作面长度的增加是有效减少工作面搬家次数的主要措施, 此外, 影响工作面走向长度增加的主要因素还包括采场的地质构造条件、回采巷道的支护和掘进以及可伸缩带式输送机的铺设长度等等。
2.2 短壁综合机械化采煤工艺
在矿井的采煤作业中, 综采工作面上、下端头的快速运行和回采巷道的快速掘进是影响短壁综合机械化采煤工艺应用的主要因素。只有实现这两方面的高速运转, 才能促进短壁综合机械化采煤工艺的有效运用, 这种综合机械化采煤工艺的主要特点和优势是能够机动灵活地实现采掘合一, 并且具有比较广泛的适用范围。保障了“三下”压煤的开采以及煤柱等不规则块的煤炭资源回收, 同时还能有效缓解工作面接替的紧张性以及采掘比例的失调。短壁综合机械化采煤工艺主要应用在缓倾斜厚煤层及中厚煤层的中小型矿井煤炭开采上。此外, 由于回采块段较小, 不适宜应用布置长壁综采工作面开采的大型矿井也能运用这种综合机械化采煤工艺。
2.3 短长壁综合机械化采煤工艺
顾名思义, 这种综合机械化采煤工艺就是将长壁综合机械化采煤工艺和短壁综合机械化采煤工艺进行有机结合, 将长壁工作面布置在已掘巷道的巷柱式开发区内, 同时采用综采成套设备对煤柱进行回采, 不拘泥于综合机械化采煤工艺适用的工作面长度。
2.4 放顶煤综合机械化采煤工艺
我国的厚煤层开采时主要运用放顶煤综合机械化采煤工艺, 具体的工作流程是利用工作面采煤机进行截煤、移煤的工序, 在2~3刀后截煤暂时停止作业, 打开支架上放煤窗口依次放顶煤, 直到矸石出现再把放煤窗口关闭, 这种工作一直持续到工作面全长顶煤放完, 就完成了一次放煤。放完顶煤后, 才能向前推进综采工作面。
2.5 薄煤层综合机械化采煤工艺
由于受开采技术和地质条件的影响, 薄煤层作为比较难以开采的煤层, 机械化水平始终不高, 因而一直不能达到较高的开采效率。现阶段综合机械化采煤工艺的发展促进了开采力度的提高, 薄煤层的开采由于其总储量和可采储量较大的优势日益受到广泛的关注, 薄煤层综合机械化采煤工艺能够实现工作面开采效率和单产水平的提高。所以, 为了达到矿井整体开采水平的上升, 就需要这种综合机械化采煤工艺的有效配合。
3 结语
综合机械化采煤工艺能够在保证煤矿采煤质量的基础上, 通过采煤耗时的缩短, 有效提高采煤的工作效率, 这种采煤工艺也是煤矿企业重点选择和发展的主要采煤技术之一。所以相关企业和部门要大力发展和应用这种综合机械化采煤工艺, 保证煤矿企业安全、高效的发展, 提高煤矿企业的竞争力, 使其获得良好的经济效益, 从而促进我国国民经济的稳步上升。
参考文献
[1]刘旭东.煤矿综合机械化采煤工艺探析[J].黑龙江科技信息, 2013 (23) .
普通机械化工艺 篇6
1 原材料及试验方法
1.1 原材料
1) 胶凝材料。水泥是决定混凝土性能的基本因素, 对高强混凝土来说, 水泥标号要高, 一般选用52.5高标号水泥。但考虑到高标号水泥不仅成本高, 且发热量较大, 不利于后期控制混凝土的抗裂性。因此, 本研究中主要采用较易得到的海螺P.O42.5级水泥。硅粉为南京本地电厂自产的硅粉, 比表面积2×105cm2/g, Si O2含量90%。水泥基本性能见表1。
2) 骨料。对于高强混凝土来说, 一般认为其抗压强度会随着最大集料粒径的增大而降低, 所以早期研究高强混凝土较多使用粒径在2 mm以下的石英砂。这主要是因为大颗粒的界面过渡区大, 会存在更多的结构缺陷, 对于高强混凝土的强度发展非常不利。本研究中配制混凝土采用级配良好、含泥量较低、压碎指标偏低的玄武岩, 5 mm~10 mm, 10 mm~20 mm两级配。其具体物理性能详见表2。
细骨料采用天然河砂, 控制其含泥量低于0.5%, 细度模数在2.3~3.0之间。相关性能见表3。
3) 外加剂。本次研究中, 采用了多种聚羧酸系高性能减水剂母液进行试验。主要采用了A, B, C三种聚羧酸减水剂作对比。由于配制高强混凝土需要使用到大掺量的聚羧酸减水剂, 进而导致混凝土中含气量激增, 降低混凝土强度。因此试验中, 需要同时复配一定比例的消泡剂, 降低混凝土含气量以提高混凝土强度。
1.2 初步配合比
针对高强高性能混凝土, 有许多种混凝土配合比设计方法。美国Mehta和Aitcin提出的基于经验的HPC配合比设计方法[3]、英国Soutsos等提出了基于最大密实度理论的HPC配合比设计方法[4]。综合以上设计方法, 本文的混凝土初步配合设定如下:
低水胶比是高强混凝土的配制特点之一。考虑到原材料和成型工艺的影响, 通过初步试配, 再结合国内外已有的配制高强混凝土的经验, 本文试验混凝土水胶比在0.20~0.26。P.K.Mehta[5]认为强度高于100 MPa级超高强混凝土的最大用水量不易超过130 kg/m3。本文中选择用水量为120 kg/m3~130 kg/m3之间, 则胶凝材料的用量确定在500 kg/m3~600 kg/m3之间。细骨料为中粗河砂, 砂率40%。对两种级配的粗骨料比例进行初步试配, 选择紧密堆积密度最大的比例, 本文选择中石∶小石=6∶4进行后续试验。根据初步试配, 配合比确定为4组, 见表4。
1.3 试验方法
本文按照GB/T 50080-2002普通混凝土拌合物性能试验方法标准进行新拌混凝土试验。其中, 新拌混凝土的粘度用倒坍落度时间表示, 测试方法为:将坍落度筒倒置, 将混凝土拌合物装入倒坍落度筒内并抹平, 不振捣。迅速提起坍落度筒, 用秒表计量混凝土流空的时间。
2 试验结果及分析
2.1 水胶比的影响
众所周知, 水胶比是影响混凝土强度的基本因素, 也是影响混凝土流动度的主要因素, 除了需要保证成型振实设备能使混合料成型密实, 在某些工程中, 还需要保证混凝土的可泵送性。本文采用了0.20, 0.22, 0.24, 0.26四种水胶比, 配合比见表4, 具体实验数据见表5。
根据初步试验结果表明, 在保持减水剂掺量一致的情况下, 随着水胶比的减少 (低于0.24) 以及胶凝材料的增加, 混凝土的流动度小幅增加, 但是混凝土粘度却大幅增加, 强度数值也大幅度提高。28 d强度从84.6 MPa增加到119.7 MPa, 提升41.5%。
混凝土的倒坍落度筒流速可以直接表征混凝土的粘度, 从混凝土拌合过程的观察中可以直接发现, 随着水胶比的降低, 混凝土的流动性能虽然小幅增长, 但是粘度却大大增加。当水胶比为0.2时, 采用H-4组流速可达2 min以上。因此, 高强混凝土在满足强度条件的情况下, 后续研究需要进一步解决混凝土的粘度问题。
强度试验方面:H-4组, 28 d标准养护后强度数值接近120 MPa;H-1组, 胶凝材料用量较少, 骨料相应的用量比例较高, 28 d强度数值也达到80 MPa以上。强度数值都是随着水胶比的降低而升高。
2.2 外加剂的影响
本研究一共采用了3种聚羧酸高性能减水剂:分别为A, B和C。采用H-3配合比研究对比外加剂对于混凝土工作性能的影响。不同外加剂对混凝土性能影响见表6。
由表6试验结果表明, B, C两种聚羧酸减水剂在配制高强混凝土时均有良好表现, 可以有效提高混凝土流动度。减水剂A所配制混凝土强度明显不及B和C, 主要因为高强度混凝土自身水胶比较低, 水泥浆体积较少, 加之混凝土流动性不足, 混凝土难以振捣密实, 影响混凝土强度发展。减水剂C可以明显提高混凝土流速, 降低混凝土粘度, 增加此类低水胶比高强混凝土的工作性能。减水剂B对于混凝土后期强度发展效果较好。因此, 在配制高强度混凝土时, 多比选几种外加剂, 根据实际情况选择能够有效提高混凝土工作性能的减水剂品种, 提高高强混凝土配制效果。
3 结语
1) 采用“硅酸盐水泥+活性矿物掺合料+高性能减水剂”技术路线, 可制备出28 d抗压强度达到80 MPa~120 MPa的高强混凝土。
2) 水胶比是决定混凝土强度最直接的指标, 为配制高强混凝土, 需要采用较低的水胶比。
3) 优选原材料, 选用级配良好、含泥量较低、压碎指标偏低的粗细骨料;采用减水率较高的聚羧酸高性能减水剂可有效降低混凝土水胶比, 提高混凝土致密度。
4) 选择合适的聚羧酸高性能减水剂, 可显著改善混凝土工作性能, 降低混凝土粘度, 增加混凝土的实际应用价值。
摘要：采用常规混凝土材料以及普通成型工艺, 配制了80 MPa120 MPa的高强混凝土, 研究了水胶比、胶凝材料用量、高性能减水剂品种等因素对高强混凝土的影响, 为类似的研究奠定了基础。
关键词：高强混凝土,普通工艺,低水胶比,高性能减水剂
参考文献
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[3]R.K.Mehta.Prinei Plesunderlying Production of High Performance concrete[J].Cement, Concrete and Aggegate, 1990, 12 (2) :70-75.
[4]P.L.J.Domone, M.N.Soutsos.An approach to the proportion of high strength concrete mixes[J].Conerete International, 1994, 16 (10) :26-31.
煤矿综合机械化采煤工艺分析 篇7
1 综合机械化采煤设备概述
1.1 采煤机
对于煤矿开采的工作面来说, 有两种落煤的机械:刨煤机与滚筒式采煤机[1]。而在实际的采煤过程中, 最常使用的就是可以调高的双滚筒采煤机。这种采煤机械的动作以及结构原理与普通的采煤工作面采煤机具有一定的相似性, 最大的不同就是生产能力与功率的技术参数存在差异。调高的双滚筒采煤机要比普通采煤及的生产能力强, 生产功率也比较大。
1.2 输送机
在煤矿的综合开采面需要保证输送机铺设的长度长, 并且运输的能力要强, 结构强度要高, 所以, 可以使用能够弯曲的刮板输送机。这种输送机不仅可以作为运煤的机械, 而且还可以作为移动液压支架的支点以及采煤机实际运行过程中的导轨。
1.3 液压支架
在煤矿综采面中, 液压支架主要选择自动式的液压支架, 可以利用高压液体所施加的顶力, 来对顶板进行支护, 同时将输送机进行推移, 支架前移以及对采空区进行处理等工序[2]。除此之外, 还有专门的锚固支架, 它的主要作用就是对机尾以及机头的滑动进行预防。并且, 大部分的情况都是用在工作面、下出口以及机尾机头端头的液压支架中。
1.4 转载机
转载机的两端分别与带式的输送机以及工作面的输送机进行连接, 并将其安装于工作面的下出口位置, 作为桥式刮板输送机使用。对工作面中采出的煤应从巷道底板进行抬升, 并将其转运到带式的输送机上。在工作面推动的作用下, 转载机利用自身的推进装置进行推进。
1.5 带式输送机
可伸缩的带式输送机可以被应用在区段的运输巷中。在工作面不断推进的情况下, 输送机的长度是能够在贮带装置的帮助下实现伸长与缩短的。通常情况下, 可伸缩式的输送机可以贮存五十米到一百米的贮带, 这样就能够有效的满足工作面实现推进二十五米到五十米距离的需求[3]。
2 影响综合机械化采煤的具体因素
2.1 地质构造
煤矿实际的地质构造对于综合机械化的采煤工艺具有直接的影响, 具体表现在以下三方面:
第一, 如果煤矿的落差断层相同, 那么, 逆断层要比正断层的影响程度更大。
第二, 在进行煤矿开采时, 一旦支架的下限高度设置的较低, 会使得一般的综合机械化机械无法通过断层。
第三, 若断层面的倾斜角不大, 在实际的综合机械化采煤的过程中会造成严重的影响[4]。
2.2 煤层厚度
在开采煤矿的过程中, 煤层结构、厚度以及硬度等都会给煤矿开采产量带来直接的影响。若开采的煤矿煤层较薄, 会使得施工人员的活动空间减小, 进而限制采煤机械化的开采条件, 增加开采难度。然而, 开采的煤矿煤层较厚, 会使得开采的过程变复杂, 需要对煤层厚度的变化进行分析, 找出具体的变化规律, 进而将其划分成不同的区段, 针对不同的区段进行定量的分析以及评价, 这样可以为综合机械化采煤技术的采场选择提供有利的依据。
2.3 断层
需要全面掌握煤层所在的断层展布的方向与延伸的长度, 然后再进行煤矿开采区的设计工作。尽量在两断层间设置煤矿开采的工作面, 这样有利于规避费用支出的过高。在实际的煤矿开采过程中, 小断层是不可避免的影响因素。然而, 小断层对于煤矿开采面的影响也会根据断层的落差变化而变化。所以, 综合机械化开采就会在经过工作面的时候, 底板的标高会发生比较突然的变化。一旦发生以上现象, 必须及时对断层进行相应的预测, 同时需要采取紧急的应对措施, 否则就会导致综合机械化开采的机械无法前进, 造成巨大的损失[5]。
3 综合机械化开采的工艺分析
在社会经济不断发展的当下, 各领域中的生产技术都有了极大的进步与发展, 并且实现了机械化的生产与经营。在煤矿企业中, 采煤工艺也发生了巨大的变化, 已经从传统的采煤工艺逐渐转变成了现代化的综合机械化开采工艺。采煤工艺的完善, 使得采煤工作面有所变化, 同时也使得煤层厚度、倾斜度、硬度以及地质等因素对采煤工作的影响大幅度降低。除此之外, 采煤工艺的转变, 也增加了煤矿开采工作面的面积, 提高了工作的强度, 最终实现了煤矿企业的高产与高效。现代化的采煤工艺使工作面的长度有所增加, 并且分为两种开采的技术, 主要包括长壁综合机械化开采与短壁综合机械化开采。采煤工艺的转变减少了搬家的次数, 也有效的降低了单位的成本费用, 为企业经济利益增长提供了保障。综合机械化的开采工艺主要就是在煤矿割煤、落煤以及运煤的过程中全部使用机械化的方式。
3.1 长壁综合机械化开采
该煤矿开采的工艺是依靠采煤工作面设备的能力, 也就是转载机、液压支架、采煤机、可伸缩式输送机等配套的设备[6]。使用该生产方式, 能够有效的提高采煤机的剖煤量, 还可以尽量减少采煤过程中端头工作的工序, 还有斜切煤层的次数, 一定程度上提高了开采煤矿的效率。与此同时, 在实际的煤矿开采过程中, 需要清楚的掌握煤矿的地质条件、工作面的推进增加长度以及可伸缩式运输机的伸缩长度, 此外还有回采巷道的长度, 进而对采煤机割煤的深度进行科学合理的控制, 不断提高单刀的采煤量, 对端头的作业工序进行有效的控制, 并提高配套设备的工作效率, 最终确保所有的机械设备可以实现同步协调性的工作, 并达到最佳的工作效率。在完成采煤量的基础上扩大产量, 提高生产。
3.2 短壁综合机械化开采
短壁综合机械化开采与长臂综合机械化开采进行比较, 两者的效果差异并不大。在煤矿的运输、巷道的开采以及工作面的顶板支护都与长壁综合机械化的开采趋于一致, 只是在设置工作面方面存在差异[7]。长壁综合机械化的工作面需要增加, 而短壁综合机械化工作面可以直接进行开采作业, 而最常用的方式就是退式采煤。在使用短壁综合机械化开采的过程中, 需要确保相关工作人员对煤矿开采予以重视, 并可以对综合工作面的上下端头进行快速的操作。同时, 需要保证矿井的回采巷道能够进行机械化的开采工作。在煤矿开采的过程中, 应时刻关注采煤机的斜切度数, 这样有利于提高单刀的采煤量。除此之外, 还需要科学合理的对不同的机械设备与配套的设备进行使用, 以轻便的设备为首选, 这样可以使得开采工作面的移动和安装更加方便, 并且还可以有效的提高工作的效率, 增加煤矿开采的产量。
4 结语
综上所述, 在进行煤矿的开采过程中, 综合机械化的采煤工艺已经被广泛应用在煤矿企业中, 并且企业为了能够更好的实现现代化的矿井开采, 同样会采取先进的开采工艺与技术, 所以, 综合机械化的采煤技术具有良好的发展前景与巨大的发展空间。要想实现煤矿矿井的高效高产, 就必须要积极的提高煤矿综合机械化的采煤产量, 也只有这样, 才能够真正的实现机械化的煤矿开采, 同时促进矿井集中化的生产, 不断的提高煤矿开采行业的社会效益与经济效益。
参考文献
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[3]段宁宁.煤矿综合机械化的采煤工艺研究探讨[J].科技创新与应用, 2012 (21) :81.
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