冷彎技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用研究

　　W鋼帶是煤巷錨桿支護(hù)中的重要構(gòu)件。它可將單根錨桿聯(lián)接起來(lái)組成一個(gè)整體的承載結(jié)構(gòu)，顯著提高支護(hù)整體效果。鋼帶一般由薄鋼板壓制成w型，鋼帶上有沖孔，沖孔形狀為圓形或長(zhǎng)橢圓形。w型鋼帶是利用帶鋼經(jīng)多組軋輥連續(xù)進(jìn)行冷彎，滾壓成型的型鋼產(chǎn)品。由于帶鋼的冷彎成型過(guò)程中的硬化效應(yīng)，可明顯提高型鋼強(qiáng)度。冷彎成型出材率高（98%），與沖壓及熱軋型鋼比，可節(jié)約鋼材10%~30%。根據(jù)根據(jù)我國(guó)煤礦井下管道的具體情況，制訂了我國(guó)礦用w型鋼帶標(biāo)準(zhǔn)（MT/T861—2000）。在井下使用時(shí)，可根據(jù)巷道的具體條件，選擇不同參數(shù)的w型鋼帶。為與強(qiáng)力錨桿配合，高強(qiáng)度w型鋼帶已投入使用其被斷載荷高達(dá)500KN，同時(shí)剛度也大幅度提高，組合與護(hù)表能力大大增強(qiáng)。

　　關(guān)鍵詞：冷彎技術(shù)，煤礦機(jī)械

　　一、w型鋼帶機(jī)主要參數(shù)

　　⑴適用于鋼帶原度：2.0~5.0mm， 適用鋼帶最大寬度：400mm

　?、茩C(jī)組理論運(yùn)行速度：11m／mm， 料卷重量：≤4000kg

　?、侵麟姍C(jī)功率：11kw，液壓電機(jī)功率：5.5kw

　?、冗m用電源：380v／50HZ， 機(jī)組總質(zhì)量：5800kg

　　二、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

　　本設(shè)備由生料支架、進(jìn)料導(dǎo)入平臺(tái)、鋼帶壓平機(jī)、成型軋輥主機(jī)、計(jì)數(shù)器、沖孔機(jī)、剪切裝置、成品接料架、液壓站、電腦控制柜等件組成。全機(jī)采用工業(yè)電腦PLC控制。結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1.

　　三、設(shè)計(jì)概況

　　⑴軋輥設(shè)計(jì)

　　在冷彎成型過(guò)程中，板材逐漸成型為最終的形狀，當(dāng)材料通過(guò)軋機(jī)時(shí)，是由旋轉(zhuǎn)的軋輥成型的。軋輥設(shè)計(jì)的目標(biāo)是：以最少的成型步驟，也就是最少的道次數(shù)在給定滿足的公差內(nèi)成型要求的產(chǎn)品。根據(jù)（MT/T861—2000礦用w型鋼帶）標(biāo)準(zhǔn)的要求，該軋輥設(shè)計(jì)為7個(gè)道次，設(shè)計(jì)一套好的便于使用的軋輥可以遵循以下原則：材料按照預(yù)想的方式平滑順暢流動(dòng)；足夠的成型道次數(shù)。軋輥能起到正確作用，必須可以做到以下幾點(diǎn)：如軋輥制造準(zhǔn)確，并且軋機(jī)軸不彎曲，不松動(dòng)，軸肩定位準(zhǔn)確。如果滿足以上條件，一組好的軋輥會(huì)生產(chǎn)出數(shù)萬(wàn)米的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

　?、栖垯C(jī)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問(wèn)題：1、軋機(jī)類型的選取，考慮到軋制板材最大寬度400mm，板厚5mm，軸與軸的承載力大，故選用通軸雙端式軋機(jī)型式。2、軋機(jī)軸直徑的選取：根據(jù)計(jì)算與類比法，軸徑定為80mm。3、道次間距：道次間距是水平方向的中心軸距，成型產(chǎn)品時(shí)，道次間距會(huì)很關(guān)鍵，不能太短亦不能太長(zhǎng)，過(guò)短會(huì)產(chǎn)生波浪和扭曲，以至于不能安裝調(diào)節(jié)輥和其它組件（如計(jì)數(shù)器），另外空間太小會(huì)使安裝和和使用常規(guī)檢查軋輥間隙變得極其困難。由此本設(shè)備道次間距選在≤500mm。4、下軸和軋機(jī)臺(tái)面距離：一般情況下大多數(shù)軋機(jī)包括本設(shè)備下軸都是固定的，不可調(diào)節(jié)。5、下軸驅(qū)動(dòng)：冷彎成型行業(yè)已作為一種規(guī)則，一般均采用下軸驅(qū)動(dòng)。由11kw電機(jī)經(jīng)Pm500減速機(jī)帶動(dòng)鏈輪鏈條，鏈條1.5寸雙排拖動(dòng)。6、分離定位套設(shè)計(jì)：分離定位套可減少多規(guī)格寬斷面的軋輥更換時(shí)間。 從軸端卸下原螺母，拉出機(jī)架，分離定位套的換輥操作，只需松開(kāi)螺母，將軋輥向兩側(cè)拉動(dòng)6~20mm即可，這個(gè)間隙即可分離定位套，將其安裝在新位置。這種方法可以減少軋輥更換時(shí)間約70%~80%。比如，用標(biāo)準(zhǔn)定位套，每個(gè)道次套更換時(shí)間在10~24min，而用定位分離套，更換時(shí)間可以減少3~5min。

　　本設(shè)備用的是鉸鏈聯(lián)接定位套和帶止口的活動(dòng)墊片，鉸鏈連接的定位套是以鉸鏈作為定位的一種定位方式，外部加彈簧固定，從某種程度上講，比螺栓固定更能減少裝卸時(shí)間，而且該構(gòu)建表面美觀，非常實(shí)用。定位套是軋輥組的一部分，因此，長(zhǎng)度公差和兩端平衡度很關(guān)鍵。定位套不必?zé)崽幚?，?duì)加工粗糙度也沒(méi)有嚴(yán)格要求。

　?、撬闹?jīng)_床設(shè)計(jì)

　　㈠

　　鋼帶機(jī)沖孔一般都是由液壓沖床完成的，液壓沖床的有點(diǎn)是沖切力、行程、沖切速度容易調(diào)整，震動(dòng)和噪聲小。由于液壓沖床運(yùn)動(dòng)部件很少，因此它不宜過(guò)載，也不宜太多的維護(hù)。但是長(zhǎng)久以來(lái)，速度的限制是液壓沖床的最大缺點(diǎn)。為此，我們?cè)诒驹O(shè)備中設(shè)計(jì)了四柱式下曲柄沖床。該沖床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，是冷彎件沖孔的使用設(shè)備。這種機(jī)床樣式如圖2所示：

　　利用電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)飛輪，飛輪通過(guò)轉(zhuǎn)鍵式離合器聯(lián)結(jié)

　　曲軸支撐在底座上，通過(guò)中部連桿，曲軸驅(qū)動(dòng)曲帶

　　動(dòng)底板上下運(yùn)動(dòng)，曲柄的偏心大小決定了行程的大小

　　離合器系統(tǒng)控制滑塊行程次數(shù)，該沖床切力

　　沖壓速度50~60次／分鐘。一般小型機(jī)械沖床只有兩根立柱，但為了安全，能承載更大的機(jī)械力，故設(shè)計(jì)了四柱沖床。

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