采煤机电控箱隔爆面加工探讨.pdf

采煤机电控箱隔爆面加工探讨 徐伟赵军吕焱 三一重型装备有限公司 [ 摘 要] 文章介绍 了采煤机电控箱的隔爆结合面的要求和加工方法。找出了一些加工过程中容易出现 的问题， 并提出了相应的预防措施 。 [ 关键词] 隔爆面加工 中图分类号 T D 6 3 2 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 9 9 1 4 X 2 0 1 1 3 1 0 0 9 3 一 O l 引青 在采煤机电控箱的外壳设计中， 为了防止传爆， 盖板与箱体的连接面均使 用平面隔爆面， 隔爆面加工质量的好坏直接影响到电控箱壳体的隔爆性能。 由于采煤机工作环境的特殊性， 若是隔爆面加工不符合要求， 可能会导致电气 设备传爆， 后果相当严重。 1对■■面的要求 隔爆 电气设备中的隔爆接合面可以是平面、止 口、圆筒、螺纹。也可 以采用其他形式的接合面， 例如曲面、锯齿等。采煤机电控箱大部分采用平 面形式的接合面。根据 G B 3 8 3 6 ． 2 - 2 0 0 0 及 G B 3 8 3 6 ． 4 - 2 0 0 0对隔爆兼本质 安全型电控箱的要求 、煤安认证要求， 同时企业标准对隔爆接合面要求又有 所提高， 即规定 隔爆平面接合表面的粗糙度R a 不大于3 ． 2 m ， 隔爆接合面的 间隙小于0 ． 2 ln ll l 。 2平i啊■接合面使用场合 根据采煤机电控箱防爆要求和整体设计结构， 平面隔爆接合面主要用于箱 体与盖板间的接 合面 。 3平面啊一百的加工方法 隔爆接合面要求间隙小于0 ． 2 m， 即要求单个隔爆面的平面度小于0 ． 1 m m ， 表面粗糙度 R a小于 3 ． 2 u m ， 可以采用磨削、铣削的加工方法， 对于回转类零 件端面是隔爆面的也可采用车削方法完成。从零件特点和经济角度考虑， 大 型隔爆箱体隔爆面大多采用铣削完成。由于加工形状并不复杂， 一般采用镶 硬质合金的盘铣刀加工， 方法虽然比较简单， 但在实际加工过程中会出现种种 质量问题， 现在主要探讨在隔爆面加工过程中出现的质量问题产生的原因及其 解 决方 法 。 4质量同■和原因分析 隔爆面的主要参数是平面度和表面粗糙度， 它们对产品能否隔爆有着至关 重要的影响。采用硬质合金 高速铣是简单有效的方法， 使用也非常广泛。但 是在实际加工生产过程中， 往往由于各种原因导致产品质量不合格， 主要表现 为平面度超差、粗糙度不够 、加工表面有波纹等 等 下面从 以下几个方面分析不合格项产生的原因 i 背向力过大导致变形。大型电控箱体多采用优质碳素结构钢焊接完 成， 一般在加工较长的隔爆面的时候， 由于箱体的结构和刀具角度选择的不合 理造成切削时的背向力F 口 过大， 导致加工面发生变形， 加工完成后， 变形回弹， 造成平面度超差 。 2 加工表面粗糙度 R a过大。加工切削参数不仅影响着加工质量， 而且 也影响着加工效率， 如果切削刀具和参数选择的不合理， 会造成加工表面粗糙 度 R a过大， 造成产品的返修或者报废 导致表面粗糙度过大的因素主要有铣 削层深度过大 、铣刀片安装欠妥，刀片跳动过大、刀具不锋利等。 3 由于振动， 导致加工表面产生波纹。由于铣削属于多刃刀具断屑切 削， 加之如果加工系统刚性不足， 极易产生振动， 从而降低加工质量和精度， 加 一I 表面易产生波纹，同时还会影响生产效率 4 加工过程中应力释放导致变形。电控箱体在焊接过程中产生了较大 的焊接应力， 如果应力消除的不够充分， 在机加过程中由于结构形式的变化， 应 力释放， 导致变形。不仅如此， 应力还会在今后使用过程中缓慢释放， 箱体逐 渐变形。 影响产品质量。 科 学论坛 ●I 5 操作人员的原因。加工过程中或者加工完成后， 由于操作不当， 造成 隔爆面划伤， 或未及时对隔爆面进行涂有防护， 出现轻微锈蚀 。操作人员的技 能水平和质量意识也是影响产品质量的关键因素， 是产生不合格产品和不良产 品的主要原 因。 6 机器设备精度不可靠。机器设备精度的稳定性也是影响产品质量的 关键因素， 他直接影响到产品质量的波动。 5提高质量的I _ | 决措麓 针对以上原因． 为了提高隔爆面的加工质量， 应该从合理选择刀具， 合理安 排粗、精加工余量， 根据加工环境和部位合理选择切削参数， 并且改进装卡方 式， 提高系统刚度， 做好减震措施等 1 为了防止背向力过大导致的变形， 精铣时应选用主偏角为9 0 度的端铣 刀． 同时减小精加工余量， 降低切削力 F f ， 避免因切削力过大引起振动。在隔 爆面实际加工过程中， 精加工余量控制在o ． 2 - o ． 4 m m之问， 能取得很好的效 果。 2 为了降低隔爆面的粗糙度， 加工前应检查刀片， 确保刀尖完好 、 锋利， 刀片装夹牢固可靠。实际加工过程 中， 精铣进给量f一般选取 4 5 0 - 5 2 0 m m ／ m i n ， 切屑速度选取 1 5 0 2 1 O m ／ m i n ， 并根据刀盘直径大小确定相应主轴转速。 如果加工表面粗糙度仍达不到要求， 可增加修光刃来提高表面加工质量 3 电控箱体的结构特点为内腔较多， 支撑筋板结构不对称， 应设计专用的 装夹工装， 合理设计支撑点和压紧点位置， 针对腔体增加支撑结构， 增加系统刚 性。如图 3 ， 在电控箱上下板之间增加双向螺母项杆， 通过调节螺母可对上板 施加支撑力F z ， 与背向力 F p 相抵消。 但调节支撑力要适度， 不宜过大， 否则会 使表面 向上弯曲。 4 为了消除焊接应力， 在加工前应进行去应力退火， 应严格按去应力退火 工艺控制温升速度、加热温度， 保温 时间、冷却速度等。此外， 针对大型箱 体件也可采用振动时效的方式来消除应力。 5 隔爆面采用磷化进行表面防锈处理， 机加后的隔爆面在磷化前应涂油 防锈处理，防止因生锈影响表面质量 6 经常对操作者进行培训， 提高其操作技能水平和质量意识， 降低人为因 素影响产品质量几率， 同时定期对设备进行维护和保养， 对 于关键部位经常检 查， 保证设备的精度和性能。 绪语、 电气的隔爆在工业生产中有着重要的作用， 在煤炭开采行业更是至关重 要， 平面型隔爆面加工方式并不复杂， 但是受电控箱结构和加工中各种因素影 响， 还是会出现各种不 良品。我司通过以上多种方法的实施确保了隔爆面的 加工质量， 使采煤机电控箱的隔爆性 能不但满足而且高出行业标准要求 参考 文献 [ 1 ]王启龙． 隔爆壳体的设计研究[ J ] ． 煤矿机械， 2 0 0 4 ， 3 1 2 - 1 4 ． 【 2 ]王运炎． 金属材料及热处理[ M ] ． 机械工业出版社， 1 9 8 7 ． [ 3 ]陈宏钧． 实用机械工艺手册[ M ] ． 机械工业出版社， 2 0 0 3 ． 复下面的 处理步骤 。 参 考文 献 [ 1 ]来清民． 传感器与单片机接口及实例 [ 伽． 北京 北京航空航天出版社， 2 0 0 8 ． [ 2 ]戴佳． 5 l 单片机C 语言应用程序设计实例精讲[ 岫． 北京 电子工业出 版社． 2 0 0 8 ． [ 3 ]金伟正． 单线数字温度传感器的原理与应用[ 砌． 电子技术应用． 2 0 0 0 6 ． [ 4 ]明德刚． D S 1 8 B 2 0 在温控系统中的应用． 贵州大学学报 [ D ] ．2 0 0 6 ， 2 3 1 1 0 6 ． 科 技 博 览 l 9 3