坑道鉆機操縱臺加工工藝和工裝設計范文

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摘要：針對煤礦坑道鉆機操縱臺在生產加工中存在的問題，分析了鉆機操縱臺加工工藝，設計了一套煤礦坑道鉆機操縱臺加工工裝。該工裝結構簡單、使用方便、穩定可靠，能夠有效解決鉆機操縱臺加工精度問題，提高鉆機操縱臺加工生產效率，同時對于鉆機操縱臺生產標準化具有非常重要的意義。

關鍵詞：煤礦坑道鉆機；鉆機操縱臺；加工工藝；工裝設計

0引言

操縱臺是煤礦坑道鉆機的核心控制模塊，用于控制煤礦坑道鉆機的主機（執行模塊）工作，實現鉆孔作業。操縱臺主要由操縱臺框架和各種控制閥塊、壓力表、膠管、護罩等裝配而成，操縱臺裝配效率直接影響鉆機加工生產效率。操縱臺框架為操縱臺加工生產核心部件，各種閥塊和護罩都通過螺栓聯接安裝在操縱臺框架上，所以操縱臺框架加工精度要求較高。在實際加工生產中，經常出現操縱臺護罩與操縱臺框架孔位有偏差，無法安裝的情況，為此，本文針對中煤科工集團西安研究院有限公司生產的ZDY6000LD（F）型鉆機操縱臺加工的關鍵工序設計了一套工裝，便于提高操縱臺框架加工精度，增強操縱臺裝配生產的互換性，提高鉆機操縱臺生產效率。

1操縱臺加工和裝配工藝分析

操縱臺是鉆機的控制模塊，鉆機動力頭的回轉、給進、起拔和卡盤、夾持器的聯動都是靠操縱臺上的閥類組合實現的，操縱臺上的閥和護罩都是靠螺柱聯接在操縱臺框架上，為保證互換性和可裝配性，對操縱臺框架加工精度要求較高。操縱臺結構示意圖如圖1所示。

1.1操縱臺加工和裝配工藝

鉆機操縱臺生產主要包括加工和裝配兩大步驟共9項工序，具體加工工序如表1所示。

1.2關鍵生產工序存在的問題

（1）組焊工序操縱臺框架采用手工電弧焊的方式將無縫鋼管和角鋼、面板、側板、拉板焊接起來，由于輔助時間長，焊接內應力嚴重，焊接精度低，焊接后框架易變形，互換性差，在裝配過程中經常出現孔位偏差太大、無法裝配的情況。（2）鉆孔工序操縱臺上各類閥塊和護罩與操縱臺框架通過各類通孔和螺紋孔聯接，操縱臺框架組焊完成后，根據圖紙標注的鉆孔尺寸進行鉆孔，攻絲。由于操縱臺上孔位眾多，尺寸鏈長，導致累積誤差超差嚴重，通過尺寸鏈定位進行鉆孔精度低，在裝配過程中經常存在操縱臺框架上的孔位與操縱臺面板、護罩上的孔位不一致，導致無法裝配，必須進行修配作業，影響鉆機操縱臺裝配效率。

2工裝設計

綜合操縱臺加工工藝分析，為解決操縱臺框架與閥塊、面板、護罩裝配點位誤差過大問題，提高鉆機操縱臺加工精度，本文設計了一套坑道鉆機操縱臺加工工裝，可滿足ZDY6000LD（F）型煤礦坑道鉆機操縱臺框架鉆孔定位需要，提高操縱臺加工精度與裝配效率。操縱臺加工工裝由三部分組成，分別為操縱臺前護罩定位工裝、操縱臺面板定位工裝和操縱臺側護罩定位工裝，如圖2所示。具體工作原理：操縱臺框架組焊完成后，先進行自然應力釋放，待操縱臺框架形變結束后，將工裝對應在操縱臺相應的位置進行鉆孔定位，最后將操縱臺框架與工裝固定好上鉆床完成鉆孔工序。

3操縱臺工裝使用效果

本文設計的操縱臺工裝在ZDY6000LD（F）型鉆機操縱臺上進行了試驗，使用該工裝之前，在鉆機生產過程中，由于安裝孔位誤差大，40％該型操縱臺需要現場修配，修配平均時長為1.8h，嚴重影響生產效率；使用操縱臺工裝進行操縱臺加工后，僅有3%的操縱臺需要在裝配現場修配，極大地提高了鉆機操縱臺裝配效率。本文設計的操縱臺工裝結構簡單、使用方便、穩定可靠，能夠有效解決鉆機操縱臺框架加工中的各類安裝孔定位問題，具有可復制性和推廣性，目前已經在中煤科工集團西安研究院有限公司ZDY系列鉆機操縱臺的加工生產中得到了廣泛的應用，同型號鉆機操縱臺中的框架和護罩基本上可以實現互換，有效提高了鉆機生產的整體裝配效率。

4結語

為解決坑道鉆機操縱臺生產中遇到的實際問題，設計了一套結構簡單、定位準確、穩定可靠的操縱臺工裝，實現了坑道鉆機操縱臺加工的標準化，有效提高了操縱臺加工精度，增強了操縱臺框架和各類護罩的可互換性，提高了鉆機操縱臺的生產效率，在實際生產中取得了良好的經濟效益。同時也為其他行業的操縱臺類零件的裝配加工提供了可借鑒的方法。

作者：康奇岳 高百戰 程婭 單位：中煤科工集團西安研究院有限公司