EBZ260掘进机行走部中履带架的工艺研究

王润溥等

摘 要：随着我国煤矿行业的飞速发展，各大煤矿企业正在逐步实现机械化生产，掘进机作为煤矿井下巷道掘进的主要机械设备，它的需求日趋增大。本文简要介绍了掘进机的发展和组成，主要对EBZ260掘进机行走机构的设计方案进行分析，通过改进加工工艺的方法，从而达到整机的机械性能。

关键词：掘进机；组焊；划线；装夹；加工

中图分类号：TD421 文献标识码：A

1 掘进机概述

1.1 掘进机简介

我国掘进机技术在近几年的发展日趋成熟，并在煤矿当中得到了广泛的应用，它已成为采煤行业中比较常用的机械化设备。在煤矿井下掘进作业时，截割头在电机的驱动下实现旋转运动，带动截齿对工作面进行掘进，将截割下来的物料通过掘进机上的安装的转载机构和传运机构输送到后边的皮带机上，从而将物料快速地从矿下输送离地面。

2008年至今是掘进机产品飞速发展的黄金时期。短短几年的时间，国内涌现出了众多的掘进机生产厂家。目前国内生产的掘进机型号主要有EBZ132、EBZ160、EBZ200、EBZ220、EBZ240、EBZ260、EBH360等基本型和一些加强型。经过设计人员的努力，我公司研制成功了EBZ260型纵轴式掘进机。

1.2 掘进机的组成

掘进机根据使用功能的不同，设计结构的不同，工作条件的不同方式，被分成横轴式和纵轴式两大类。其中横轴式掘进机的截割头组件由左、右对称制作安装的两个截割头组成。一般对于大功率的机型，都采用的这个形式。而纵轴式掘进机在我国的煤矿企业得到广泛的应用，因为截割断面形状可以得到控制，结构相对简单，拆装和维修也相对容易，极大提高了工作效率，且给劳动者以安全保证。

我公司生产的EBZ260型掘进机，它主要包含机械、电气、液压、水、润滑这五大系统。在工作时，电源开启后电气系统首先启动泵站电机，在操作台上驾驶员通过各个执行手柄对机械部件下达动作指令，来完成整机的调动行走、物料的转载和输送以及工作面的截割等。

1.3 行走部的结构

EBZ260型掘进机行走机构主要由减速机、履带链、张紧油缸、履带架、支重轮等几部分组成。张紧机构是由张紧油缸和张紧轮组组成，履带的松紧程度是靠张紧油缸推动张紧轮组来调节的。正常履带链的悬垂度为60mm～80mm。张紧油缸为单作用形式，它的行程为220mm左右，当张紧油缸伸出后靠履带架外侧的安装卡板锁定，张紧油缸和卡板组都在履带外侧安装，在装配部件时便于安装和调试。

行走减速机用高强度螺栓与履带架联接，履带架采用悬挂形式与本体部联结，左右分别通过两个平键及16个M30高强度螺栓紧固在本体部的两侧，要求高强螺栓的紧固力距为1500N·M两组高强螺栓分别有φ4的钢丝连成一个整体。

2 存在的问题

行走部分为左、右履带架两部分，履带架由一个组件（减速机安装板）及多个单件焊接而成，形成的箱型较长，焊缝多，坡口大，将所有单件焊在一起，一共组焊5遍才能达到图纸要求，在焊接过程中很容易产生变形，而且不易修整。转到机加工序时，把履带架平放在划线平台上划全线，划中心线的时候就会发现两托链座板按中心不对称，若要加工的只能铣掉一侧，另一侧没有加工余量，也就是两托链座板挡距大于图纸要求尺寸，超差3mm～4mm，不利于履带链的装配，并且会出现跳链的现象。

减速机安装板是履带架中的一个重要组焊件，此件有3个孔，Φ290（通孔），两个阶梯孔分别是Φ446深度52mm和Φ340H8深30mm，并且这几个孔必须同轴。这些孔的加工都是在整体履带架的机加过程中完成的，最初的工艺孔为Φ280但由于孔的加工余量都比较大，存在着较大的切削热应力，容易产生变形。在精镗孔Φ340H8之前，工件需要自然冷却很长时间，影响了大型机床的利用率，但切削应力还是不易消除。

3 优化工艺

针对以上出现的两种情况，要求把工艺重新做细、做实，深入车间与实际联系，从热工艺和冷工艺等方面进行综合考虑，在了解机械加工对工件的影响程度的情况下，并且对第一次工艺方案做了分析后，初步确定优化工艺方案为：

（1）设置合适的加工余量，既要做到满足后续的加工要求。履带架是箱型结构并且对称，电焊时要注意先后顺序，尽量要做到对称焊接控制好焊接工艺参数，尽量减小焊接变形。履带架焊后转外协消除内应力退火，回来后在平台上进行二次修型，这样有利于加工过程中尺寸精度的保证。

（2）具体的工艺流程为下料—减速机安装板的组立及电焊—粗加工—组立—电焊—去应力退火—喷砂—涂底漆—整体加工—涂漆等工序。通过第二次改进以后，两托链座板板厚留量5mm，将组件减速机安装板组立电焊后转下一工序划线机加，将这3个孔分别粗加工，加工深度及孔都留加工余量6mm。此工序可安排在小型镗床上，减少了大型设备的占用时间，节约了生产成本。详细尺寸如图1所示。

结语

通过使用这种工艺方法，使EBZ260掘进机履带架的切削应力得到了控制，机加的尺寸精度和表面精度满足了设计要求，提高了生产效率，缩短了生产周期，节约了制造成本。这种工艺方法可用于大型系列掘进机履带架的制造过程。经过优化的工艺方法，既提高了生产效率，又保证了产品的质量，从而增强了产品的市场竞争力。

参考文献

[1]陶驰东.采掘机械[M].北京：煤矿工业出版社，1993.

[2]朱正欣.机械制造技术[M].北京：机械工业出版社，1999.