一種采煤機一體澆鑄式連桿及其加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于采煤機械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采煤機一體澆鑄式連桿及其加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]常用的采煤機包括底部移動座、上方的采煤機械手及兩者之間的液壓升降桿和連桿，目前的連桿主要是四個鋼板焊接構(gòu)成長方柱體，柱體中還焊接有加強筋，四個鋼板的材料采用Q460或Q550鋼板，屬于高強度鋼，本身強度高，還需要根據(jù)尺寸進(jìn)行切割，折彎也較為困難，焊接時還需要遇熱，連桿的整體加工的時間較長，采煤機的工作環(huán)境比較惡劣，工作強度大，由于受制于焊接的強度極限，焊接處容易損壞，因此，連桿的使用壽命短，影響采煤機的整體使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種一體澆鑄式連桿及其加工工藝，該連桿結(jié)構(gòu)簡單，各個部位強度較為均勻，而且可以通過增加厚度來提高連桿的整體強度，而且連桿的加工工藝可以采用45號鋼整體澆鑄成型，加工工藝簡單，效率高，連桿的制造成本大大降低。
[0004]本發(fā)明的具體技術(shù)方案是:
[0005]—種采煤機一體澆鑄式連桿，關(guān)鍵點是，該連桿包括兩端的鉸接柱及兩者之間的連接柱，鉸接柱為中部設(shè)置有鉸接孔的圓柱體，連接柱包括兩側(cè)的側(cè)板及兩個側(cè)板之間的支撐結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)包括上下設(shè)置的上加強板和下加強板，兩個側(cè)板、上加強板和下加強板構(gòu)成一體結(jié)構(gòu)的連接柱且中部圍成一個空腔，連接柱的兩端與鉸接柱固定連接為一體結(jié)構(gòu)，空腔兩端分別與兩個鉸接柱中的鉸接孔相通。
[0006]所述的上加強板和下加強板與兩側(cè)側(cè)板的連接位置位于側(cè)板的非邊緣處。
[0007]所述的側(cè)板的高度與鉸接柱的高度相同。
[0008]所述的兩側(cè)側(cè)板之間的距離與鉸接柱的直徑相同，兩端鉸接孔之間的距離為1113_，鉸接孔的直徑為130.9-131.1_，連桿的所有組成部分的材料均為45號鋼，鉸接柱的壁厚為38-42mm，側(cè)板的厚度為33_37mm，上加強板和下加強板的厚度均為33_37mm，連桿的總體重量不超過503kg。
[0009]所述的鉸接孔的直徑為131mm，鉸接柱的壁厚為40mm，側(cè)板的厚度為35mm，上加強板和下加強板的厚度均為35mm。
[0010]如上所述的采煤機一體澆鑄式連桿的加工工藝，關(guān)鍵點是，所述的連桿采用澆鑄一體成型，工藝步驟如下:
[0011]a、制作與連桿外輪廓相同的第一模具，由第一模具制作出具備連桿外輪廓形狀的砂殼，并且砂殼包括上下分體的上砂殼和下砂殼；
[0012]b、制作內(nèi)部具有與空腔和鉸接孔形狀相同的內(nèi)腔的第二模具，第二模具包括上下分體的上模具和下模具，在內(nèi)腔中填充芯砂從而構(gòu)成與空腔及其兩端鉸接孔形狀相同的砂芯，將砂芯安裝在砂殼中相應(yīng)位置；
[0013]c、砂殼上設(shè)置有澆鑄口和輔助澆鑄系統(tǒng)，將45號鋼水沿澆鑄口進(jìn)行澆鑄，最后形成連桿鑄件；
[0014]d、對鑄件進(jìn)行熱處理；
[0015]e、對鑄件進(jìn)行表面處理和精加工。
[0016]所述的步驟a中，砂殼的內(nèi)輪廓尺寸較之連桿的外輪廓尺寸大2%，所述的步驟b中，砂芯的外輪廓尺寸較之連桿的內(nèi)腔的尺寸小2%。
[0017]所述的步驟c中澆鑄時的溫度為1450°C -1500°C。
[0018]所述的步驟d中的熱處理依次包括正火、淬火和回火，正火溫度為850攝氏度，淬火溫度為840攝氏度，回火溫度為600攝氏度，鑄件在淬火之后、回火之前的硬度在HRC55-HRC62 之間。
[0019]所述的步驟e中的表面處理為在拋丸機上進(jìn)行的拋丸，精加工包括用鏜床對鉸接孔進(jìn)行鍵孔精加工。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明中對現(xiàn)有連桿的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，連桿的空腔和鉸接孔是相通的，連桿的加工工藝由鋼板焊接改進(jìn)為一體鑄造成型，現(xiàn)有技術(shù)采用的鋼板為Q460或Q550，而采用一體鑄造后可以采用45號鋼的材料，制造成本會降低，雖然45號鋼的強度較之現(xiàn)有技術(shù)有所下降，但可以通過增加厚度的方式來提高強度，采煤機所用連桿的兩端鉸接孔之間的距離為1113mm的確定值，在澆鑄時增加鉸接柱、側(cè)板、上加強板及下加強板的厚度，但是厚度的增加會導(dǎo)致連桿及采煤機整體重量的增加，連桿的重量過大會導(dǎo)致采煤機動力減弱、機械臂行動遲滯及重心不穩(wěn)等一系列問題，因此，厚度的增加控制在一定程度內(nèi)，既能夠保證了連桿的強度足夠，又使得連桿的重量增加在采煤機能夠正常工作的范圍內(nèi)。此外，鑄造的加工方式可以根據(jù)設(shè)備大小快速調(diào)整模具大小從而達(dá)到匹配的需要，較之現(xiàn)有技術(shù)的焊接拼裝式生產(chǎn)，本發(fā)明的連桿生產(chǎn)成本低、周期短、強度較為均勻，而且生產(chǎn)的調(diào)整靈活方便。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明中連桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是圖1中連桿的縱向剖面示意圖。
[0023]圖3是圖1中連桿的橫向剖面示意圖。
[0024]圖4是砂殼的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5是下砂殼的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6是第二模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖7是砂芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖中，1、鉸接柱2、鉸接孔，3、側(cè)板，4、上加強板，5、下加強板，6、空腔，7、上砂殼，8、下砂殼，9、上模具，10、下模具，11、砂芯。
【具體實施方式】
[0029]本發(fā)明涉及一種采煤機一體澆鑄式連桿及其加工工藝，所述的連桿包括兩端的鉸接柱1及兩者之間的連接柱，鉸接柱1為中部設(shè)置有鉸接孔2的圓柱體，連接柱包括兩側(cè)的側(cè)板3及兩個側(cè)板3之間的支撐結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)包括上下設(shè)置的上加強板4和下加強板5，兩個側(cè)板3、上加強板4和下加強板5構(gòu)成一體結(jié)構(gòu)的連接柱且中部圍成一個空腔6，連接柱的兩端與鉸接柱1固定連接為一體結(jié)構(gòu)，空腔6兩端分別與兩個鉸接柱1中的鉸接孔2相通，基于上述結(jié)構(gòu)，該連桿的加工工藝采用一體澆鑄成型。
[0030]具體實施例，如圖1至圖3所示，兩側(cè)側(cè)板3之間的距離與鉸接柱1的直徑相同，兩端鉸接孔2之間的距離為1113mm，鉸接孔2的直徑為131mm，連桿鉸接柱1壁厚由35mm增加至40mm，側(cè)板3的厚度由30mm增加至35mm，上加強板4和下加強板5的厚度為35mm，連桿的整體重量由現(xiàn)有的453kg增加至503kg，上加強板4和下加強板5與兩側(cè)側(cè)板3的連接位置位于側(cè)板3的非邊緣處，這樣設(shè)置使得上加強板4和下加強板5作為加強筋對兩個側(cè)板的支撐作用更好，側(cè)板3的高度與鉸接柱1的高度相同，兩側(cè)側(cè)板3之間的距離與鉸接柱1的直徑相同，連桿的所有組成部分的材料均為45號鋼，連桿采用澆鑄一體成型，目前，鑄造時廣泛采用的是C02-鈉水玻璃砂，大都由純凈的石英砂加入4.5%?8.0%的鈉水玻璃配制而成，但是對于幾十噸重的、質(zhì)量要求高的大型鑄鋼件，全部采用面砂或局部采用鎂砂、鉻鐵礦砂，橄欖石砂、鋯砂等特種砂代替石英砂較為有利，有的要求鈉水玻璃砂具有一定濕態(tài)強度和可塑性，以便脫模后再吹C02硬化，可以加入1%?3%的膨潤土(質(zhì)量分?jǐn)?shù))或3%?6%的普通粘土砂(質(zhì)量分?jǐn)?shù))或加入部分粘土砂。為改善出砂性，還可以加入1.5%的木肩(質(zhì)量分?jǐn)?shù))或加入5%的石棉砂(質(zhì)量分?jǐn)?shù))或加入其它附加物。
[0031]如圖4至圖7所示，本發(fā)明中連桿的加工工藝步驟如下:
[0032]a、制作與連桿外輪廓相同的第一模具，由第一模具制作出具備連