煤礦提升天輪車槽裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究

2023-04-25 17:19 作者:酥慕糖膩歪膩歪 0人讀過 | 我要投稿

煤礦提升天輪車槽裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究

繩槽進(jìn)行銑削。采用單刀進(jìn)給、分次分槽車削的方式,實(shí)現(xiàn)三維運(yùn)動(dòng)即平行于天輪軸心的運(yùn)動(dòng)X垂直于天輪軸心的運(yùn)動(dòng)Y、刀頭的自旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)M方案如圖2所示裝置放置在天輪井架上天輪井架預(yù)留操作空間較小,上方有鋼絲繩干擾,下方缺少支撐平面只有狹小的下三角空間可供使用.故礦井天輪繩槽車削裝置需要托架支撐。

采用整體式機(jī)架定位思想將托架安裝于天輪的2個(gè)外凸檢修用工字鋼上下方，托架由兩邊的固定面和中間的工字鋼橫梁構(gòu)成。托架通過兩邊的固定板掛在天輪平臺上的2根檢修用工字鋼上.找正基準(zhǔn)后用螺栓將其固定。底座下支撐梁與水平面傾斜一角度，兩邊豎板及支撐梁均加有肋板。

01結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 滑軌設(shè)計(jì)

滑軌需要2對用于限制機(jī)床的橫向X和縱向Y的運(yùn)動(dòng)并用于承載工作臺的重量。滑軌受傾斜力時(shí)燕尾導(dǎo)軌頂面上的比壓大于矩形導(dǎo)軌頂面的受水平力時(shí).矩形導(dǎo)軌頂面比壓為0而燕尾導(dǎo)軌頂面的比壓達(dá)到受垂直力時(shí)比壓的70%。矩形導(dǎo)軌的承載能力比燕尾形的高受力分析如圖3所示由于機(jī)床的對導(dǎo)軌的比壓較小，所以選取燕尾形導(dǎo)軌,假設(shè)作用力下與垂直方向的夾角0=60°則導(dǎo)軌頂面6承受的比壓導(dǎo)軌頂面62,承受的比壓，導(dǎo)軌頂面62,承受的比壓。橫向X的靜載荷?？v向Y的靜載荷。故初選導(dǎo)軌型號為GGB20AA。

2.2滾珠絲杠的選擇

橫向X方向絲杠行程I=500mm,絲杠載荷F36N,驅(qū)動(dòng)電機(jī)n=3 000 r/min,n=2 000 r/min,配合減速器減速比i=4,絲杠轉(zhuǎn)速n=250r/min,最大移動(dòng)速度u=25m/min。

2.3步進(jìn)電機(jī)的選擇

X方向電機(jī)首先保證機(jī)床空載時(shí)的進(jìn)給速度使折算到電機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速在電機(jī)額定轉(zhuǎn)速內(nèi)。工作臺最大直線速度2.5m/min,則步進(jìn)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速。

03實(shí)驗(yàn)研究

對天輪車削機(jī)床在高空天輪平臺上的在線車削做相關(guān)實(shí)驗(yàn)天輪作為主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),銑刀進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)并對天輪繩槽進(jìn)行銑削,采用車銑復(fù)合加工完成天輪繩槽的切削工作。機(jī)床安裝時(shí)刀具垂直于天輪轉(zhuǎn)軸軸線車削底座兩固定端保持水平需保證車削電機(jī)在z軸向有足夠的繩槽車削進(jìn)給距離安裝過程中不發(fā)生干涉情況。

底座平面的傾斜角度為30°距離安裝面(天輪平臺上側(cè)面)的高度為714mm天輪軸心距天輪平臺800mm,天輪直徑4000mm機(jī)床底面距刀頭411mm，為盡可能減小進(jìn)刀距離機(jī)架需要盡可能接近天輪。通過卷尺將機(jī)架抬到距離天輪軸線垂直面1.800m的前方位置，保證機(jī)床的車削位置適宜同時(shí)使機(jī)架前端面與天輪軸線保持平行:

使用框式水平儀測量機(jī)架的上端面的前后兩側(cè)邊線通過在機(jī)架底部加墊片的方式調(diào)節(jié)兩端水平位置使其左右兩端保持水平依次測量天輪繩槽直徑發(fā)現(xiàn)天輪4的平均直徑最小天輪1的平均直徑最大,天輪3第4組測量時(shí)得到99.903mm相對其他數(shù)據(jù)超出許多經(jīng)推測可能是局部滑繩所引起。對天輪繩槽進(jìn)行修圓工作后,測量連接裝置前后油缸伸長量如表1和表2所示。

從表1和表2數(shù)據(jù)對比中可以看出經(jīng)過修圓車削后天輪的拉力有一定的均化效果繪制出折線圖得出變化如圖4所示，可以看出經(jīng)過修圓試驗(yàn)后各個(gè)油缸的伸長量相對初始伸長量有均化趨勢，即4根鋼絲繩的拉力值經(jīng)過修圓試驗(yàn)后有明顯的均化現(xiàn)象而這對延長鋼絲繩的使用壽命、減少天輪繩槽的磨損及增加提升系統(tǒng)的可靠性等都是有益的。

04結(jié)語

基于消除鋼絲繩對摩擦襯墊磨損的目的，結(jié)合天輪平臺的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了車削裝置的結(jié)構(gòu)及部件選型得到了燕尾槽的滑軌FFZD2505-3 滾軸絲杠和57J1880EC-1000步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成的裝置本體可實(shí)現(xiàn)天輪車削裝置對天輪襯墊的車削。