提高液压支架套筒钻孔精度的工艺装备_王雨.pdf

煤矿机械Coal Mine MachineryVol.44 No.5May.2023第44卷第5期2023年5月doi:10.13436/j.mkjx.2023050310引言制造业是我国的支柱产业，液压支架作为典型重型机械之一，在生产加工中对工艺要求更为严格。在零件的加工、装配和铆焊工艺中，经常需要各种辅助的工艺装备，简称为工装。工装可以用来辅助零件的加工，以此确保零件的加工质量，为后续装配提供便利。西安重装铜川煤矿机械有限公司是以生产、维修采煤设备液压支架为主的企业。液压支架产品需要根据各矿井的不同条件进行专业化、定制化设计，公司的产品中包括了各种不同工作阻力和不同高度的液压支架。套筒作为液压支架重要的零件，决定着液压支架的动作连贯性，因此套筒的工艺要求极高，而钻孔工艺的好坏则决定了套筒的质量。在以往的生产过程中，套筒钻孔时经常出现钻头过量损耗、孔定位尺寸偏移等缺陷，加之不同型号、不同规格的套筒同时加工，套筒钻孔工序压力极大，因此新型套筒工装的设计迫在眉睫。本文针对液压支架套筒钻孔工艺中的缺陷设计了一种新型钻孔工装，并在实践应用中取得了很好的效果。1现有套筒工艺问题GB/T 25974.1-2010煤矿用液压支架 第一部分：通用技术条件中对液压支架的外形尺寸及动作流畅性方面有着明确的规定，必须严格保证液压支架的高度和宽度尺寸，因此在制造过程中对结构件部件顶梁和掩护梁套筒钻孔位置及中心距精度要求较高，支架装配完成后不能出现支架超宽和动作憋卡现象。套筒是液压支架结构件中安装及连接动力元件的重要零件，结构如图1所示，其定位孔的精度决定着动力元件的安装精度。套筒零件加工过程中需要在圆筒的壁上钻孔。因管壁外形为圆形，钻床在钻套筒管时，会出现钻头打滑和孔中心距定位精度偏移的现象，加工难度大、效率低，加工过程中还容易因中心定位不稳定而损坏断裂，钻孔后孔返修率高。2新型钻孔工装的设计为提高钻孔质量和加工效率，降低加工损耗，设计了一套可以在普通摇臂钻床上使用的钻孔工装夹具，利用工装配合摇臂钻床实现了套筒的定位、夹提高液压支架套筒钻孔精度的工艺装备王雨，申雪荣（西安重装铜川煤矿机械有限公司，陕西 铜川727031）摘要：对液压支架的套筒在钻孔的工艺过程中所产生的钻孔偏移、钻头损耗，以及人工划线偏差大、耗时久等问题和缺陷进行分析研究，设计出一种新型钻孔工艺装备，该工艺装备采用钻套和V形块的工装配套，确保孔加工面与钻床主轴垂直，节省了划线的工序，提高了加工精度和加工效率；根据此工装专门制定了一套新的加工工艺。应用该新型钻孔工装不仅能节能降耗，还能保证安全生产。关键词：液压支架；套筒；钻孔；工艺装备中图分类号：TH161文献标志码：A文章编号：1003 0794（2023）05 0100 02Technological Equipment for Improving Drilling Accuracy of HydraulicSupport SleeveWang Yu，Shen Xuerong(Xian Heavy Equipment Tongchuan Coal Mine Machinery Co.,Ltd.,Tongchuan 727031,China)Abstract:The problems and defects of drilling deviation,bit loss,large deviation of manual drawingline and time consuming in the drilling process of the sleeve of hydraulic support were analyzed andstudied,a new kind of drilling technological equipment was designed,which adopts the fitting of drillsleeve and V-block to ensure that the hole machining surface is perpendicular to the spindle of thedrilling machine,saves the process of drawing lines,and improves the machining precision and efficiency.According to this tool,a new process was specially designed.The application of this new drilling toolcan not only save energy and reduce consumption,but also ensure safe production.Key words:hydraulic support；sleeve；drill hole；technological equipment100紧、钻孔、检验等工序。新型钻孔工装示意图如图2所示。图1套筒零件图图2新型钻孔工装示意图1.可调节支撑座2.M24内六方螺钉3.钻套定位板4.M16内六方螺钉5.定位板固定槽6.V形块7.钻套8.V形块固定孔9.工装固定槽该工装在设计时使用30 mm厚板材加定位孔支撑座主体，保证工装主体刚性。为了保证加工精度，支撑座底面与侧面都要求铣边、刨面，达到图纸设计要求；左边设计有套筒定位装置，保证基准统一；上部设计有可更换式钻套，针对不同直径大小的孔进行设计制造，可更换式钻套示意图如图3所示。底部支撑部分采用可移动式V形块来固定套筒，保证钻孔在套筒中心。图3可更换式钻套示意图工装底座下方开有沟槽，与钻床平台的沟槽相对应，方便在平台上固定整个工装。加工前可以利用工装固定槽将工装整体夹紧在钻床上，以底板平面为基准定位，在固定槽中使用2个螺栓安装夹紧在钻床上。随后将套筒放置在V形块上并使用夹板固定套筒。底板上有整齐排列的经过攻丝的孔，可以根据套筒的长短调整V形块位置，使用内六方螺钉将V形块固定在底板上。根据图纸要求来调节钻套定位板使之满足钻孔工艺的技术要求。钻套定位板可以使定位板在固定槽中左右滑动，其本身的固定孔也可以满足上下调节的要求，最后用内六方螺钉将钻套定位板进行固定。定位结束后根据钻头大小更换相应的钻套即可进行加工。该工装设计利用柔性功能可满足目前本公司所有支架型号结构件套筒钻孔，体现了该工装的柔性和通用性。同时，钻套可以对钻头起导向约束作用，避免了钻头滑动造成的损坏，降低生产成本。最重要的是使用该工装后钻孔定位更准确，可以在很大程度上提高钻孔精度、保证产品质量。3新型工装的实际应用目前该工装已应用在生产车间摇臂钻床上，主要用于辅助支架部件上套筒孔的加工。经过近300 d的使用，对比之前套筒加工有以下优点：（1）生产质量方面该工装投入后，套筒钻孔再未出现钻孔偏斜、中心距偏差大的情况，产品合格率达到了100%，该工装有效地提升了产品质量；（2）生产效率方面使用工装前钻套筒孔生产效率约每班4050根，使用工装后钻套筒孔每班6570根，提高生产效率约40%，同时加工精度高，完全满足图纸要求，从未出现过返工返修现象，极大地提高了生产效率；（3）成本控制方面从使用该工装到现在加工2套支架均未出现钻头损坏，钻床故障率也明显 降低。在改造前每套支架约损耗6个钻头，按产出15套/a支架计算，节约辅材成本约63 000元；同时该工装代替了专业的划线工人，划线工工资约3 500元/月，共计节约成本105 000元/a。4结语通过在生产现场的实际使用，应用该套套筒的钻孔工装能在保证生产质量的前提下提高生产效率、降低生产成本。与原加工工艺相比较，生产效率提高约40%，产品合格率达到100%，节省了大量的资金，并且工装的使用很大程度降低了工人的劳动强度。以较小的投资解决了生产过程中的难题，为今后的液压支架套筒的生产积累了经验。参考文献：1李献春.径向钻孔夹具结构改进J.凿岩机械气动工具,2016(1):24-26.作者简介：王雨（1988），陕西蒲城人，助理工程师，本科，现从事矿用液压支架的生产、制造工作，电子信箱：.责任编辑：张欣收稿日期：20220801第44卷第5期Vol.44 No.5提高液压支架套筒钻孔精度的工艺装备王雨，等AA-AA1910.528511073557101910.52321271 4202851R30R3040123456789101