采煤机配件厂家中速磨煤机原理
采煤机配件厂家中速磨煤机中速磨煤机有两组相对运动的碾磨部件,碾磨部件在弹簧力、液压力或其它外力作用下,将其间的原煤挤压和碾磨,终破碎成煤粉;通过碾磨部件旋转,把破碎的煤粉甩到风环室,流经风环室的热空气流将这些煤粉带到中速磨煤机上部的煤粉分离器,过粗的煤粉被分离下来重新再磨。
在这个过程中,热风还伴随着对煤粉的干燥;在磨煤过程中,同时被甩到风环室的还有原煤中夹带的少量石块和铁器等杂物,它们后落入杂物箱,被定期排出。经过上述加工过程,中速磨煤机可以为高炉炼铁系统提供非常适合使用的辅助材料煤粉。优质中速磨煤机具有金属耗量少,金属磨耗低,维护费用低,磨煤电耗小,工作噪音低,结构合理,坚固耐用,价格低廉,维修方便等特点。
采煤机配件厂家中速磨煤机是指工作转速为50~300r/min的磨煤机,属于高炉炼铁辅料备料加工专业设备,中速磨煤机可中速磨煤机以为高炉炼铁系统提供合适的辅助材料-煤粉。传统按转速分为中速、低速、高速磨煤机。中速磨煤机适用于磨制烟煤和贫煤等中等硬度的物料的粉末化磨粉作业,可广泛应用于电力、冶金、建材、化工等行业的制粉系统,特别是需要大量地使用烟煤的高炉喷煤制粉系统中。
皮带机装置的相关摘要
皮带机的皮带是夹钢丝绳芯的高强度橡胶带,由钢丝绳芯和橡胶覆面所组成,钢丝绳芯和衬垫层,起骨架作用,并增强皮带纵向抗拉强度。橡胶覆面有上下覆面,其作用是保护芯体免受机械损伤和减少磨损。支承装置的作用是支持皮带上所载物料的重量,限制输送带的垂度,保证输送带正常运行不发生跑偏。常用的支承装置有托辊和支驾组成的托辊组形式。按其用途不同可分为支承托辊组,调心托辊组和缓冲托辊组等。
驱动装置是用来驱动皮带运动,实现物料的运送的装置。它由电动机,减速器,联轴器和驱动滚筒等组成。倾斜式带式输送机还设有停止器或制动器,以防止电动机断电后,输送带在自重及物料重力作用下产生反回运动。皮带机的驱动原理是依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力来传递动力使皮带条运动的。为了使皮带在驱动滚筒上不打滑,输送带与驱动滚筒之间必须有足够的摩擦力。
皮带机张紧装置的结构形式主要有螺旋式,小车式,垂直重锤式,液压张紧装置等四种。张紧装置的安装位置通常选择在皮带条张力较小的地方(以减小所需的张紧力)。张紧行程取输送机长度的百分之一到百分之五之间,对于水平输送的取小值,倾斜输送的取值。张紧装置的作用是使带条具有适当的初张力,以保证带条与驱动滚筒之间产生必要的摩擦力,在传递牵引力时不打滑;补偿带条在工作过程中的伸长;减小带条运动时的摇晃和在托辊之间的垂度。
制约自动化线生产效率提升的因素
自动化和智能化近年来逐渐成为制造业主流,很多公司根据自身情况,对现有设备进行改造,或者全套引进自动化设备。无论是改造还是引进,都是锻造自动化万里长征的步,无论单工位或者多工位锻造,整条生产线或者局部自动化都是一个庞大的工程,需要对所有生产环节进行信号收集及联锁监控,实现对工件传输与设备控制的系统化整合。通过系统化整合减少人工、降低人力成本和提高生产效率,使生产工艺平稳可控,终保证产品质量。
以我公司某条锻造生产线为例,整条自动化生产线主要包含备料、自动上料、加热炉加热、自动分选出料、压力机自动锻造、自动送料装置(机械手和传送带配合)、自动润滑系统、余热正火等关键节点。根据多年的自动化改造经验,将制约现有自动化线生产效率的因素总结,与大家分享。
精密下料
精密下料部分主要实现根据坯料的材质选择下料方式,应确保坯料的重量和端面的质量符合工艺要求,尤其坯料端面不能有毛刺和锯屑且倾斜度不能**过1.5°,避免端面斜度大而产生折叠等缺陷,同时为自动上料和后续锻件充满良好做好准备,避免上料过程出现卡料等故障。精密下料是自动化平稳运行的步,是产品一致性达标的基础,较大影响着自动线生产效率。精密下料系统如图1所示。
自动上料和加热系统
翻料机系统
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图1 精密下料系统
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图2 翻料机
精密下料后的坯料,通过传送带或者叉车,放入中频感应加热炉的料箱翻斗内,翻料机(图2)根据阶梯上料的料斗缺料信号进行翻转将料送至阶梯式自动上料机。采取阶梯上料方式;为确保能有效上料,上料过程配备打料系统或者料斗振动系统,确保站立的坯料自动剔除或倒下;在料斗内坯料不够时能自动报警提示操作工进行上料。
加热炉前输送系统
在传送带上坯料通过变频夹料系统、气缸推料、滚轮三种方式进入加热炉,如图3所示。送料系统配备失速卡料报警装置,来监测坯料的运行状态,坯料正常运行时,监测机构发出稳定的脉冲信号,坯料传输过程中由于卡料或者传输不畅等因素导致坯料未能按设定的速度传输时,脉冲信号异常,与PLC连接的控制系统马上报警并切断中频电源,系统报警或者停机,以确保坯料不会熔化在炉膛里,避免损坏打结炉衬。
稳定的负反馈加热炉加热
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图3 传送带控制方式
自动上料机夹辊轮或者气缸将坯料送入加热炉,棒料以连续均匀的速度通过加热感应线圈加热至设定温度。为确保生产的稳定性,整条加热炉必须实现负反馈加热,在出炉口安装红外测温仪光电检测探头,进行实时温度采集。当温度**过或者**设定温度时,PLC自动调节补偿电压,确保坯料温度的平稳性。如果没有负反馈系统,加热炉很容易受到电网电压波动和附近设备启停的影响,导致料温不断波动,不能在要求的温度内锻造,造成过热或者欠温。
进、出炉分选系统
进入炉膛前对坯料重量进行分选,确保进入加热炉的坯料满足工艺要求。炉膛出口设置测温系统,但能实现炉内测温,避免炉口测温因坯料氧化导致误差较大。坯料通过快速出料系统,经过测温系统传输信号给PLC,温度显示到触摸屏上,比对后控制三路分选机构(图4)。加热过的工件唯有经过PLC判断后,才能被过热、欠温、合格三路分选装置分选流转送至下步工序,高温料和低温料分别滑入各自的滑道,符合温度要求的坯料进入锻造工序。
压机自动锻造
⑴目前高能螺旋压力机在国内使用的比较多,大多通过工业机器人实现制坯、预锻、终锻成形;系统集成了压力机、中频加热炉、工业机器人及自动喷墨等设备(图5),该套系统必须具备完善的状态信息查看及故障报警、显示功能,能够快速判断故障并迅速解决。
⑵生产中,首先要保证坯料从加热炉出来以符合要求的横放或者竖放的状态输送到*位置,该处位置不能随意波动,定位工装需要考虑高温环境,防止受热变形影响定位,必须保证精准定位,便于输送装置的夹爪夹持。
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图4 三路分选机构
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图5 锻造自动化系统
⑶自动输送装置(机械手)或者机器人负责将棒料从*位置装入模腔,我们以目前大多数厂家给高能压机配套的多工位模腔为例,工步型腔锻造完后,锻造机械手负责将锻件从个型腔挪动到*二个型腔和锻造完后取出放到传送带上,锻件自动传送到压床工位*位置。无论机械手还是机器人,相似件可以通用一种卡爪(卡爪通常还会有定位元件,用来确定工件在卡爪中的正确位置),差异大的件必须重做卡爪,每次更换品种的时候更换卡爪,将工件分类,尽量减少卡爪的投制量,同时设计的时候要考虑卡爪抓卡的部位,形状简单的水平飞边可以考虑飞边上下两侧,工件上有大面积的可以考虑抓该部位,总之设计的准则就是考虑抓取位置的稳定性。
⑷高能压机必须保证锻件可以**出型腔,**出必须具有保持功能,而且要求**出的工件必须平稳,每次的**出状态一致,这样才可以确保机械手每次抓卡的位置一致,精准传输。锻件**出的位置和高低需要技术人员根据具体情况设计,以保证**出的锻件是平稳有利于抓取的,否则机械手会因为抓取时受力不稳而报警或者碰坏卡爪,造成生产延误。
⑸整个锻造过程是一个软系统,每个步骤保证按PLC系统的设置进行,对机器人运行轨迹进行编程,机器人的自动启动、再启动和手动操作时,必须确认必要的操作条件,确保设备不损坏,避免发生人员伤亡事故。
自动润滑
脱模剂自动喷涂系统(图6),能够根据锻件形状移动喷嘴喷洒脱模剂及吹气,在操控面板通过合适润滑和吹气时间调整的组合,来实现优化的喷涂。自动喷涂系统和机器人与压机实现互锁,任何一个工作的时候其他都不可以动作,机器人通过PLC集成,每次锻造完成后,卡爪拿走锻件,给自动喷雾装置信号,装置运动到模具型腔进行润滑和冷却,回位后给机器人信号,放料,开始新一轮的锻造。在整个自动润滑的过程中,关键的是脱模剂的选择和润滑喷洒的效果(图7)。
切边冲孔工序
锻造完成后,锻件通过传输带传输到压床附近,并且实现自动定位,方便三轴摆臂手抓取,根据每个产品外形参数,选择卡具,设置机械手运行路线,先手动操作,与压床联机,使双方达到互锁,等一切调试好后,可以使用自动模式,通过机械手进行抓取放置到冲孔切边凹模上,切边压床进行切边冲孔,完成后锻件掉到床下面,传输带直接将锻件传到产品料箱,机械手取走飞边放置飞边箱内,完成一个操作循环。
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图6 自动润滑系统
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图7 不同脱模剂润滑效果
生产线自动控制系统
⑴控制系统采用PLC系统控制机器人、压机等协调动作,采用触摸屏操作界面,进行各项参数设定。主要参数包括:运行程序设置、运行速度、行程、控制权限等。
⑵自动警示。整条生产线设备需要采用多处光电传感技术,提醒操作人员及**操作安全。自动警示包括:送料缺料警示、机器人漏取料警示、机器人异常安全停机警示和压床异常安全停机警示等。
⑶设备运行模式。运行模式采用自动模式和手动模式两种,手工模式在调试时使用,自动模式在整条线都具备实现工况的条件下开始使用。所有人员必须遵守安全规则,划定机器人或者机械手运行的范围,在不确定安全状态下严禁进入,等设备调试顺畅后,所**械手运行轨迹都要封闭。
⑷停止模式。1)切断电源停止:通过关闭操作屏上电源按钮或切断设备电源。2)紧急停止:在发生事故时使用紧急停止按钮,紧急停止按钮必须装在机械手附近,方便操作工以快的时间停止设备,按下紧急停止按钮后使机械手的所有动作立即停止。
模具设计思路
自动化模具设计必须考虑模具寿命,快速锻造模具温升过快,模具排水排气,锻件抓取等问题。锻造工艺的设计,首先从锻造图出发,想象几种可能的锻造变形工序。对各变形工序的材料流动以及所需吨位进行计算分析后,设计模具、制模、试模、修模,后应用于生产。尽管锻件的形状千姿百态,但通过总结也不难发现所有的形状都是由一些规则的变形样式组合得到的,这些变形样式可归类为端面矫正(对于剪床下料)正挤压、反挤压、镦粗、闭式锻造、穿孔、各种精整加工以及上述简单加工方法的组合。
⑴分体模具设计。
模具在加强热处理和模具材料提升的前提下,在工艺设计方面相应改进,将容易磨损的部分、圆角要求较小导致残余应力大的模具部分做成小法兰结构直接替换,避免做整个模具镶块,这样就大大减少了模具费用方面的损失。为保证镶块的稳定性,冲头和镶块采用过盈配合,并且冲头和内孔采用数控机床加工,增加模具精密性。
⑵模具设计后的CAE模拟分析。
锻造工艺数值模拟技术是一种较为**的成形工艺分析与优化技术,能使工艺设计人员提早发现设计缺陷,提高设计可靠性和准确性。目前使用Creo4.0进行了锻件及模具的3D建模,然后利用DEFORM-3D v10.1进行工艺的数值模拟,确保投入试制之前工艺方案的可靠性,使成形工艺参数趋于优。图8是我们设计的一种深型腔法兰件产品,通过模拟,找到了的模具设计方案。
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图8 深型腔法兰模拟图
快速换模系统和快速换产系统
生产线配有快速换模系统,由换模小车、导轨和换模支撑台组成,压力机配有两套模座,一套在压力机上进行锻造,另一套可进行组装备用,通过这种更换方式,我们将大量的内部换模作业转化为外部作业,从而缩短设备停机时间,提高设备生产效率,如图9所示。
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图9 两套模座方案
自动线上更换模具或者换产是辅助时间长的,我们称之为内部作业时间。在生产过程中,我们努力将内部作业时间转化为外部作业时间。在我们初步投产时,换产调试一个产品的时间是6.5小时,经过我们进行快速换产SMED(图10)项目后,换产时间下降到2.6小时,大大提高了设备的OEE。我们主要优化了换产步骤和人员配置的标准化作业和流程,模具安装的标准化作业,内外部作业区分转化表等多项工作,将换产时间和更换模具时间大幅压缩。图11是换产过程中时间问题点分析和对策,逐一将时间进行减少,来降低换产时间。
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图10 快速换产步骤图
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图11 换产用时时间分析
人才梯队是自动化实现的**
自动化降低了人的体力劳动,但是对人员的综合技能要求较高,为了让自动化线生产率提高,必须消除人为因素对生产效率和产品质量的影响,提高设备稳定性和一致性,较需要一支高素质的自动化设备保养维护团队,这个团队才是自动化线提高生产效率的****。人才的投资培养,甚至较重于设备的投入。一个自动化高效率的生产,需要工艺技术人员、设备维护人员和熟练的操作技工互相配合。我公司采取自我培养和外部进修的方式,自我培养从员工进入公司之时就制定明确的培养计划,打造机电一体的培养体系;对外进行技能提高培训,加强与外部的学习和交流。
总结
工业自动化的应用越来越广泛,传统的锻造行业是高危、高污、高温行业,实现自动化生产迫在眉睫,自动化装备代替人工,合理配置生产线,使其发挥效益,提高产品质量,提高企业生产能力,终推动公司由“制造”向“智造”转型。
简叙锻造模具设计及其发展(下)
模架设计
模架又称模座,夹持器。模架是用于定位和紧固模块并传递设备锻造力和锻件**出运动的主要部件,它承受锻造过程中的全部载荷。
四种通用模锻设备(模锻锤、螺旋压力机、热模锻压力机和模锻液压机)中,除模锻锤没有模架外,其他三种模锻设备均有模架。模架型式很多,按模具定位方式分类有窝座式、十字键槽式等。
在压力机上模锻,模块是经常更换的,而模架则长期使用,模架属于装备。一般模架使用年限应在20年以上。而且模架重量较重,制造复杂,价格高。一旦制成就难以改动。
通用模架重量:MP型16MN热模锻压力机窝座式通用模架重量5~6t;25MN热模锻压力机模架重量6~8t;40MN热模锻压力机模架重量11~16t(其中十字键槽式模架重量约11t,而窝座式模架重量约16t);而125MN热模锻压力机模架重量50~65t。因此对模架设计、制造和使用必须足够重视。模架重量由设备封闭高度和模架结构确定。
模架结构和制造精度直接影响模具结构和锻件精度,应引起高度重视。为了确保模架精度,应定期对模架进行检测和维护,并定期检修(一般应每年检测和维护)。
模架种类及其用途
模架按用途分类,有通用模架和模架,模架按模块定位方式分类,有十字键槽模架和窝座式模架。
⑴通用模架。通用模架系指各类锻件开式模锻和闭式模锻的模具均可在其上安装生产。一般有窝座式通用模架和十字键槽式通用模架。
⑵模架。一般用于大批量单品种生产,锻件精度高。常用的模架有:1)挤压成形模架;2)闭塞模锻模架(带活动模座,具有水平或垂直可分凹模结构);3)机械化模架(具有步进梁传送装置)。
通用模架设计基本要求
⑴通用模架组。模架由上模座和下模座(又称模板或底板)、上垫板和下垫板、上模块和下模块、**出装置、导向装置及模具定位与紧固件组成。对于螺旋压力机,模架应拥有独立承击块,由于模块不设承击面,模块体积小,降低模具材料成本和制造成本。另外,还提高模具使用寿命。
⑵通用模架设计基本要求。
1)模架结构力求具有较大通用性、**性,以适应多品种生产。
2)模架应具有足够的强度、刚度和韧性,防止模架变形和断裂。为此,模架内各种承受锻造负荷的零部件,包括上模座和下模座,均应采用合金钢制造并进行热处理。上模座和下模座以及垫板建议采用5CrNiMo模具钢。
3)模架导向装置务必达到高精度,一般采用导柱导套装置,若是精密模锻,还需要匹配X导轨导向装置,其导向精度达到0.02~0.05mm。
4)模架内设置的**出装置应**出顺畅有延时,有足够**出行程和**出力,并达到可靠、耐用,便于修理和更换。
5)模架应确保模块定位准确,紧固可靠,又操作(含调整和装卸)方便。
6)模架上应设有起重孔或起重棒。
窝座式通用模架
⑴特征。
图7是热模锻压力机窝座式通用模架,在上模座和下模座内具有安装模具的窝座,模块紧靠模架窝座内的三个相互垂直的平面定位,采用斜面压板紧固。若是摩擦或电动螺旋压力机模架,还应在模架上设计独立承击块,这样模具就不需要设计承击面,不仅模块体积小,而且提高模具使用寿命。
⑵优点。
1)模块定位准确,紧固牢靠。窝座式模架是压力机使用广泛的典型结构。
2)适用于锻件批量大、精度高的生产场合。
3)模架制造精度高。模架上模座和下模座三个相互垂直的模具定位基准平面的尺寸制造公差为为±0.02mm,形位公差为0.02~0.05mm。若模具对应的三个相互垂直的定位基准平面尺寸制造公差也达到±0.02mm,形位公差为0.02~0.05mm,则模具安装后即可开始生产,模具做到安装免调整,提高劳动生产率。
4)模架导向精度高。模架一般采用“导柱导套”导向装置,若是精密模锻,则还需要增加X导轨导向机构,较大提高导向精度。
⑶缺点。
需要有较强模具制造能力和较高制模精度。通用性和互换性没有十字键式通用模架好。
十字键式通用模架
图8是热模锻压力机十字键式通用模架,模具十字键定位,用T字形螺栓和L形压板紧固。
⑴特征。
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图7 热模锻压力机导柱导套窝座式通用模架
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图8 十字键槽式通用模架
上模座和下模座均为平面,模座上放置垫板,垫板上放置模具。在模具、垫板、模座之间原先均采用互成直角、呈十字的键进行前后、左右定位和调整(图8)。即模块用十字键定位,T字形螺栓和L形压板紧固。垫板上面和下面均加工有互成直角、呈十字的键槽,并采用键定位,这样就削弱了垫板强度。为了提高垫板强度宜采用将垫板放置在上模座和下模座窝座内,并采用螺栓紧固。
⑵优点。
1)通用性和**性较好,适应多品种、不同尺寸锻件,故适合中、小批量以及需要经常进行反复生产场合。
2)模架制造比较简单,不需要大型龙门铣床。
3)模架重量较轻,因为上、下模座均为平面,没有框,故比窝座式模架重量约轻20%~25%。
(3)缺点。
1)模具十字键定位,刚性差,键槽磨损较快,影响锻件精度,增加生产过程模具调整工作量(调整锻件错差)。
2)垫板强度弱,因为垫板上面加工有十字键槽,削弱了垫板强度,易发生开裂。模具也易开裂。
锻件发展方向是锻件精度不断提高,不仅锻件公差不断减小,而且加工余量也不断减小,锻件属精化毛坯(省略粗加工)。为了提高锻件精度和缩短换模时间,提高模锻设备生产能力,提高生产率。宜采用窝座式通用模架,并开始采用自动液压锁紧窝座式通用模架,故十字键式通用模架正在逐步淘汰。
自动液压锁紧窝座式通用模架
为了快速定位和紧固模具,并达到免调整安装模具,近年来产生自动液压锁紧窝座式通用模架,模块靠窝座内三个相互垂直的平面定位,采用自动液压斜面压板紧固模具,可以快速换模,一般仅需要20~30分钟。
这种模架由机构将模块推入模架窝座内,并紧靠模架窝座内三个相互垂直的定位平面,然后采用自动液压锁紧的斜楔块将模块压紧。做到模块快速安装,并免调整安装模具。但是模具模膛和定位面制造精度要求高,模架窝座定位平面尺寸公差为±0.02mm,垂直度、平行度和平面度等形位公差为0.02~0.05mm。这种自动液压锁紧窝座式通用模架将是模锻企业今后发展方向。
伴随着加工设备的快速发展,模具及模架制造精度的提高,锻造模具已经向着安装免调整方向发展,实现减少更换模具的调整时间,从而提高生产率。另外,由于模架和模具导向精度高,取消模具导向锁扣,减少模块体积和模具材料成本,并应避免安装繁琐,调整困难。
模架设计应做到导向精度高、**出装置动作顺畅有延时,具有足够的**出行程和**出力,还要做到模具定位精确、紧固牢靠,并能快速装卸模具等。据调研,已经有锻造企业开始采用自动锁紧窝座式通用模架,做到模具安装免调整。
河南亚兴精锻股份有限公司创建于2003年,公司位于国家文化名城—郑州市文化路航天商务大厦,生产厂区位于黄河之滨、中原福地的平原新区,占地37.5亩,规划生产车间面积12000平方米。亚兴公司是研发制造、生产销售各种型号矿用刮板运输机配件及各行业所需的精锻件的主要骨干企业和供货商。公司建有现代化生产基地,拥有高、中级技术人员20多名和模具制造、锻造、机加工、热处理、装配等标准化生产单元;拥有**业中的电动螺旋2500吨、1600吨、1000吨压力机和1250kw、750kw、500kw中频感应透热炉三条生产线,台式电阻炉热处理生产线三条,加工中心、数控机床10余台及光电线切割机、数控锯床、钻床、拉床、预处理喷丸机、产品检测仪等设备,年生产能力**万吨。主营产品:各类刮板、E型螺栓、哑铃销、驱动链轮、横梁、齿轮、链条等几十种矿用机械配件、上百种型号,同时还生产加工综合机械锻造配件等。全部产品严格按照国家和行业标准研发设计、生产制造,并荣获郑州市“重质量守信用良好单位”称号等,2004年通过国家矿用产品安全标志检验证书,2009年通过了ISO9001:2000**质量体系认证,2011年国家工商总局颁发了“YX亚兴”注册商标认证。