0 引言

齿轮-销排为采煤工作面常用的无链牵引传动方式，其销排的形式、尺寸、检验等要求都有国家标准可以参考。采煤机行走部驱动销排的用量很大，一般采用铸造的方法加工[1-2]。本文将该牵引方式移植到带式输送机的行走驱动上，并对该销排的长度和连接方式进行了差异化设计，以适应带式输送机的具体结构，每台设备用量为160节，属于小批量加工，原铸造的方式加工不经济，故采用了焊接式销排结构，具体结构如图1所示。

加工中发现零件的精度要求很高，需要精加工，焊后还要进行精加工，加工周期长、成本高。通过分析了该销排结构的特点，在不影响使用效果的基础上，对原设计进行了改进，并制定了新的加工工艺，不仅降低了加工难度，提高了加工效率，又保证了供货周期。

1 焊接式销排结构和工艺

1.1 主要结构

由图1所示，焊接式销排结构主要由立板、侧板和中间的8个销子组成，销排的上表面、侧面和下表面与导向滑靴接触，其上下表面应保证齿轮和销排的中心距，侧面限制销排与齿轮的左右位置。

本文对规则提取研究的注意力集中在那些具有较高置信度且具有较强覆盖能力的规则上面。设(U,A∪D)是一个覆盖决策系统,U={x1,x2,…,xn}, U/D={k=1,2,…,l},对B⊆A, {1,2,…,n},记

1.2 工艺介绍

销排用立板上两个孔连接于带式输送机刚性架的两个孔上，两节销排之间也要保证节距，故这两个孔有位置度要求，焊后在镗床加工，应保证尺寸公差、位置度和平行度要求。滑轨与销排的上表面、下表面和侧面相对滑动，这些面都需要焊后加工，以保证粗糙度。两节销排之间要实现平滑过渡，故销排这些表面还要加工圆角或者倒角。

组间的自变量是让被试在所提供的实验材料(社交媒体)中进行情境回忆，分为同步沟通和异步沟通两组。两个实验组的被试分别被要求回忆并写下最近一次在网络社区浏览帖子或新闻时留言评论后，很快就收到回复(同步)或是过了很久才收到回复(异步)的经历，同时进行启动检验。随后进行量表填写，测量与研究一相同。

2) 销排与机架间的两个连接孔与销子的配合均采用H8/f 7，需要焊后在镗床加工。此处采用间隙配合两个销子就不会同时受力，间隙大小对结构受力没有影响，安装间隙大小只会影响到两节销排之间的节距，而齿轮-销排传动方式对节距的适应性很大，故可将此处间隙适当放大；间隙放大后位置度要求就可降低，人工划线后在钻床上加工这两个连接孔即可，而且间隙放大后，这两个连接孔也就不需要焊后加工了。销排的上表面、下表面、侧面与滑靴滑动，需要的是粗糙度，而焊接不会改变这些面的粗糙度，它们不需要焊后再加工。

  

1-立板； 2-侧板； 3-齿轮； 4-销轴

 

图1 焊接式销排的结构图

2 工艺改进

2.1 对原结构和工艺分析

首先，将侧板、立板下料，将厚度和宽度铣到成品尺寸上，并在周边打圆角或倒角。

1) 通过查阅资料可知，齿轮-销排传动为精度要求很低的无链传动方式，对于中心距、销排节距要求很低。文献[3]的研究表明，中心距在-10～+10 mm、节距在-5.86～9.3 mm范围内变化都能保证可靠啮合，国家标准对于销排的设计、检验标准也给出了类似的要求。原设计中对于8个连接孔的尺寸和位置度公差要求，对于销轴配合段的要求都是基于三者可靠安装、控制焊接变形提出的，与使用精度无关[3-5]。

1) 将立板和侧板合在一起加工，打标记配套焊接，其上的两个连接孔和8个焊接孔都在钻床上加工，孔径变大。

立板和侧板下料时，上下表面和侧面都留有加工余量，然后加工其上的8个连接孔，为了保证8组孔与销子都能准确装入，这些孔的尺寸公差和位置度公差都有很高的要求，需要镗床精加工达到。同时，销子两端装配部分的尺寸公差和同轴度也有很高的要求，需要精车才能达到。

2.2 工艺改进

3) 焊接时采用工装保证各位置精度和销排内宽。

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2) 销子两端配合段的尺寸减小，同轴度要求降低，车床粗车即可满足要求。

基于以上分析，提出三条措施：

具体加工过程为：

由以上结构和工艺看出，其零件下料后，立板和侧板需要精镗，销子需要精车；焊接后，又需要在镗铣床上镗两个连接孔并铣三个表面。因此，整个工艺过程，不仅加工工序多、精度要求高，而且加工效率低。

2) 确定电缆的使用环境。包括环境温度、环境腐蚀、电磁干扰情况、防爆等级和敷设方法等，对电缆的线芯材质、护套、屏蔽、铠装、敷设半径等均会产生影响。

然后，采用工装合套加工侧板、立板上的连接孔和焊接孔。销排钻孔工装如图2所示。即将侧板、立板和钻孔工装板对齐贴合好，用夹具压紧在钻床操作台上，并打上标记配对使用。工装板上的8个焊接用孔和2个连接孔是在镗床上精加工的，钻孔的位置度要求为φ0.05，孔径比立板和侧板上要钻的孔φ40稍大，钻孔时不会伤到工装板，能重复使用。在钻床上，瞄准钻孔工装板上的孔在立板和侧板上钻孔。同时，销子按照降低后的要求加工，两端的尺寸公差放大，同轴度降低，只需要粗车就能满足要求。

2011年高标准建成并投入运行的黄河花园口、利津水质自动监测站，和2012年正在实施建设和待建的兰州、河津、潼关等14座自动监测站，将初步形成黄河干流省界断面水质自动监测体系。

  

 

1-钻孔工装板； 2-侧板； 3-立板

 

图2 销排钻孔工装图

最后，用焊接工装将所有件合起来焊接。为了焊接拼装时保证立板和侧板间的平行，同时满足销排节距公差要求，设计了一种焊接工装，如图3所示。焊接工装上加工了8个半圆孔，直径比销子直径稍大，孔间距为节距为125 mm，焊接工装板宽度为销排内宽，该焊接工装在镗铣床上精确加工，孔公差、位置度、宽度精度都很高。先将8个销子放入半圆孔，立板和侧板合并在一起后焊接，销排节距和内宽都靠工装保证。

  

图3 销排焊接工装图

通过改进后的工艺经焊接，所有的加工尺寸都已到位，不用再加工，加工工序结束。可见，采用改进后的加工工艺，所有的加工都在钻床和车床上粗加工，加工效率大大地提高，且加工工序明显减少，避免多次装卡，节约了加工时间。此外，钻床和车床为通用机床，加工周期也容易得到保证。

3 结论

通过对焊接或销排结构的特点分析，在不影响使用效果的基础上，对原设计进行了改进，并制定了新的加工工艺。实践证实在满足了使用性能的前提下，通过新的改进工艺，不仅降低了加工难度，提高了加工效率，而且节省了加工成本。

参考文献：

[1] 吴卫东，刘春生，戴浩然，等．采煤机摆线轮-销排式无链牵引机构运动分析 [J]．黑龙江矿业学院学报，1998(3)；29-33.

[2] 王振乾，汪崇速，周常飞．基于ADAMS的采煤机行走运动学分析[J]．煤矿机电,2007(1)：1-2.

[3] 王振乾．采煤机行走轮与输送机销排啮合冲击原因分析[J]．煤矿机电,2007(3)：50-51.

[4] 吴卫东.采煤机无全连牵引行走机构有限元分析[D].阜新:阜新矿业学院,1996.

[5] 陈伟,杜长龙,夏丽建,等.采煤机行走机构摆线轮设计研究[J].煤矿机械,2010，31(6)：1-2.

作者简介：王静(1980—)，男，副研究员。2016年毕业于中国矿业大学。现从事产品研发设计工作。发表论文10余篇。