矿用支架横梁

耙斗机使用时需知道的常识以及注意事项
耙斗机司机操作前要先进行培训，掌握设备的基本性能和操作要领，未经培训者不得操作耙岩机。开车前要先发出信号，待人员全部撤至安全地点后才能操作耙岩机。起动设备，拉紧主绳滚筒的操作手柄，耙斗开始耙矸，待矸石到达卸载口后立即拉紧尾绳的操作手柄，使耙斗返回耙矸地点，重新耙岩。
矿业装备行业的发展空间是广阔的，但是任何设备技术的发展历程都是连续、循事渐进的，有了雄厚基础，才有高层发展。千里征途，始于足下。要全面审视国内外矿业装备和矿业生产建设发展的态势，选好近期产品开发项目，坚持科学发展观，逐步做大做强，低风险地稳步前进，获取更好的经济效益和社会效益。
耙斗机主机部分采用行星轮传动，该系列耙斗装岩机具有装岩效率高，结构简单，可靠性好，操作方便，适用范围广等特点。耙斗装岩机不仅用于平巷，而且可以在30度以下斜巷使用，是提高掘进速度，实现巷道掘进机械化的一种主要机械设备。耙斗装岩机带有气动推车缸，矿车装满后，可用风动推车缸将重车推出，以减轻工人的劳动强度，缩短调车时间，提高掘进速度。

楔横轧制导板粘料影响因素分析探究
在楔横轧机上下两个轧辊中间左右位置各设一块导板，用以控制轧件，防止轧件歪斜，保证轧制过程的稳定，并可有效地控制产品的尺寸精度，有利于精密楔横轧工艺的实现，见图1。但在楔横轧制过程中，由于冷导板和热轧件接触产生摩擦力，经常会使轧件的表面材料被刮下粘到导板工作面上，这部分材料有的会掉落，重新粘到工件上，在抛丸时自工件脱落，形成表面坑，见图2，而粘到导板上的材料不掉落时，会在工件表面形成划痕，见图3，这两种情况，轻者影响表面外观，重者造成产品报废。长期以来，导板粘料造成的产品表面坑或表面划痕的废品占全部废品的50%左右，该缺陷一直困扰着我们，为解决此问题，我们进行了大量试验，终使该缺陷得到有效控制。
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图1 楔横轧工作原理图
1-轧辊 2-轧件 3-导板
影响导板粘料的因素
导板工作面粗糙度
导板工作表面越粗糙，与轧件的有效接触面积越小，二者相对运动时，对轧件的压强越大，在接触点的凸峰微切削作用下将轧件表面材料刮下，形成导板粘料，见图4。
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图2 导板粘料坑
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图3 导板粘料划痕
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图4 导板工作面粘料图
导板工作面硬度
导板工作面越软，在轧制时，越容易磨损，使导板表面变粗糙，产生粘料现象。
导板工作面材料
由于导板工作表面直接与热轧件接触，并且承受着很大压力下的切向和轴向的滑动摩擦。因此，如果导板材料高温耐磨性较差时，就容易磨损，磨损后会造成工作面不光滑，轧制时，高温轧件材料会粘到导板上。同时，导板工作面的显微组织晶粒大小对耐磨性和粘料也有影响。
工件温度
工件温度越高，塑性越好，强度越低，越容易被导板刮料。同时，温度高，还容易在工件表面产生氧化皮，氧化皮组织比正常组织疏松，容易脱落，粘到导板上。
导板安装位置
导板上下、左右位置对轧制工艺的稳定，产品质量影响很大。
⑴导板上下位置。
导板上下位置与轧辊的转动方向有关，如图5(a)所示，当轧辊逆时针旋转时，轧件顺时针旋转，轧件容易被左导板工作面的下部和右导板工作面的上部刮伤。所以在轧辊的径向调整好后，应将左导板调整至尽量贴向下轧辊，将右导板调整至贴向上轧辊，如图5(b)导板实线部分。如图6(a)所示，当轧辊顺时针旋转时，轧件逆时针旋转，情况正好相反，左导板应贴向上轧辊，右导板应贴向下轧辊，如图6(b)。
⑵导板左右位置。
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图5 轧辊逆时针旋转时导板上下位置确定图
1-上轧辊 2-下轧辊 3-左导板；4-右导板 5-轧件
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图6 轧辊顺时针旋转时导板上下位置确定图
1-上轧辊 2-下轧辊 3-左导板 4-右导板 5-轧件
1)导板间的距离。两个导板工作面之间的距离Q应为轧件热态直径kd加上一定的间隙δ，见图7，若该间隙δ过大，则容易使轧件左右摆动，产品尺寸精度差，甚至导致中心疏松，若该间隙过小，则不容易落料，甚至被卡住，或者刮料。因此，该间隙既不能过大，也不能过小。
2)工作导板位置。导板的理想状态是轧制中心线（两导板工作面间的中心线）与轧辊中心连线重合，如图8(a)，左右导板均不受力，但实际上轧件不是贴近左导板就是贴近右导板，或者来回交替贴左右导板，甚至出现轧件一端贴近一个导板，并不断地变化，贴近的导板就是工作导板，为确保轧制稳定，应尽可能使轧件始终贴近一个导板（即工作导板），这就要求轧制中心线（两导板工作面间的中心线）偏离轧辊中心连线一定距离△，见图8(b)。△越大，贴向右导板的力越大，但过大会加重导板磨损，形成粘料，因此应根据经验及公式合理选择△。
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图7 导板左右位置确定图
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图8 工作导板位置确定图
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图9 导板工作面宽度
导板工作面宽度
如图9所示，导板工作面的宽度（即导板厚度）应确保不与轧辊产生干涉。过宽，轧制时会碰到轧辊；过窄，容易刮料，因此，导板工作面宽度一般按热态轧件小直径kd加一定间隙的经验公式确定。
试验过程
为解决导板粘料问题，在确保导板尺寸精度、导板安装位置准确以及轧件温度合理的前提下，我们做了如下试验。
⑴在导板工作面上镶嵌白钢条。白钢条是高速钢，硬度高、耐磨，正常情况下，可以减少导板粘料，但该材料非常脆，抗冲击能力差，一旦轧件卡住导板就会产生崩裂，安全风险也非常大。
⑵H13组合导板。H13是热作模具钢，具有抗热裂能力，在高温时具有较好的强度和硬度，耐磨性好。为降低导板制作成本，又能提高导板工作表面硬度和耐磨性，我们用45#钢和H13材料做组合导板，H13做导板的工作面，热处理后磨床磨削使用，热处理硬度要求50～55HRC，实际硬度50HRC，该导板并未像想象的那样耐磨，轧制不足一个班，就磨损出深坑，出现了粘料现象，轧制800多件，出现了50多件粘料坑工件。
⑶45#钢导板工作面喷涂热处理。喷涂工艺是近几年兴起的一种硬化零件表面的加工工艺，该工艺制作的导板工作面硬度高，表面粗糙度值小，耐磨，寿命长，使用效果不错，但因为喷涂热处理需要委外加工，加工时间长，成本高，一旦损坏，仍需委外处理，因此，这种导板也不太理想。
⑷滚轮导板。滚轮导板是在导板工作面上安装数个一定长度能滚动的圆柱轮，使轧件和导板之间的滑滚动摩擦变为纯滚动摩擦，降低摩擦力，减少导板工作面的磨损，从而可以减少粘料现象，但由于这种方式是在并不很厚的导板工作面上挖洞，做转轴，安装转轮，转轴很细，承载能力差，一旦卡钢，就会将滚轮轴卡断，应用效果并不十分好。
⑸D322焊条堆焊导板工作面后用手工磨削，见图10。随着工业技术的日益发展，堆焊的应用越来越广泛。已从单纯修复磨损零件工艺，发展成制造具有很高的耐磨、耐热、耐蚀等特殊性能要求的双金属零件的重要手段，堆焊后的导板工作面硬度高达52～62HRC，但该导板使用一两个班后就开始粘料，一直靠人工捅导板（也就是每轧一件，由人工将粘到导板上的材料用铁棒捅下来）的办法缓解导板粘料缺陷。这种靠人工捅导板的方法是不可靠的，一是捅导板的人员不是专职人员，既负责上料、又负责捅导板，在上料期间，导板没人捅，就会粘料；二是粘到导板上的材料有时很结实，很难全部捅下来，剩余部分，仍然会造成工件表面缺陷，因此这种方法是不可靠的。
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图10 手工磨削的导板工作面
⑹D322焊条堆焊导板工作面后磨床磨削，见图11。这种方法与试验5类似，硬度相同，只是对堆焊后的导板工作面用磨床磨削，提高了表面光洁度，表面平滑如镜面，使用30多个班才开始轻微磨损，出现轻微粘料现象，工件表面坑很浅，并未造成产品报废，是一种较为理想的加工方法，不仅延长了导板使用寿命，减少导板粘料，降低废品率，还节约了捅导板的人工成本。
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图11 机器磨削的导板工作面
试验分析
⑴试验1的白钢条硬而脆，只解决了耐磨问题，却未解决抗冲击能力。试验3的喷涂工艺，硬度高，耐磨，也具有抗冲击能力，但制作和维修成本均很高。
⑵试验4由滑滚动摩擦变纯滚动摩擦，摩擦力减小，磨损程度降低，粘料现象减轻，但存在抗冲击能力差，易断轴的缺点，而且制作成本也较高。
⑶试验2和试验6对比：加工工艺都是磨削，但材料不同，其硬度存在较大差异：H13热处理硬度仅达到要求的底限，规范要求硬度50～55HRC，实际硬度48HRC，硬度偏低；堆焊可提高耐磨性与耐蚀性，D322焊条含有Cr、Mo、W、V元素，这些元素使堆焊层具有较好的高温强度，并能在480～650℃时发生二次硬化效应，Cr使材料有很好的抗氧化性能，堆焊冷却速度很快，形成较多的马氏体，马氏体不仅硬度高(堆焊硬度高达52～62HRC)，而且具有很高的屈服强度，使堆焊层经受中度的冲击；导板的磨损实际上是粘连磨损，即两个相对滑动的表面在载荷作用下使个别接触点发生焊合，焊合点在滑动时被撕裂，进而发生分离的过程，这种磨损受表面温度、硬度及光洁程度的影响，磨床磨削后的表面光滑，不易粘合。试验2和试验6相比，表面均为磨床磨削，除材料不同，存在晶粒大小差异外，其粗糙度相差无几，但二者耐磨程度相差很多，由此可见，导板粘料不仅与表面粗糙度有关，还与材料、表面加工工艺、表面硬度有关，从这两个试验可以推断，堆焊工艺比直接用模具钢热处理加工的导板表面耐磨。
⑷试验5和试验6对比：二者均为D322焊条堆焊的工作面，表面硬度均在52～62HRC之间，只是磨削方式不同，一个是手工磨削，一个是机器磨削，手工磨削的表面有磨痕，见图10，粗糙度大，易粘料，机器磨削的表面光滑平整无加工痕迹，见图11，耐磨性提高约30倍，粘料现象得到有效控制，由坑造成的废品率减少85%左右。因此，表面粗糙度是磨损和粘料关键因素。
总结
总之，影响导板磨损和粘料的因素，除导板尺寸、安装位置及工件温度外，重要的是导板工作面的材料、加工工艺、组织状况、硬度及粗糙度。归根结底取决于导板工作面的硬度及粗糙度，因此，导板工作面的材料除具有较高的硬度，较小的粗糙度值，还应保证有一定的抗冲击能力。本文试验和生产实践证明，用D322焊条堆焊后磨床磨削是导板工作面加工的工艺，其硬度控制在55～62HRC，粗糙度Ra不大于1.6μm。

激光焊接技术在电镀模具的应用
随着模具电镀（表面镀铬）技术的日趋成熟，为了防止制件拉毛缺陷，拉延模具表面进行电镀已经成为常态化，目前汽车覆盖件主机厂60%以上的模具在调试稳定后都需要电镀。电镀后的拉延模一旦损伤，以传统的方法修复成本较高，维修周期长。本文介绍了一种针对电镀拉延模具简单快捷、维修成本低的修复方法—激光焊接修复法（本文使用的激光焊机型号为ALM200），可以有效降低维修成本及维修时间。
传统电镀模具修复方法及优缺点
模具镀铬技术是在模具工作表面电镀上一层金属铬，铬层具有很高的硬度，其硬度一般可达到64HRC以上、且表面粗糙度小，使得电镀模有很好的耐磨性。同时镀铬层也具有较好的耐热性。然而电镀模具一旦损伤再修复及其困难。传统电镀模具损伤后的修复方法有两种。
一种是直接光顺模具或者用气焊烤起模具损伤部位再研修。此种方法的维修周期短，一般根据模具损伤面及损伤部位，在几十分钟到几个小时内即可完成。但直接光顺模具，电镀层会遭到进一步的破坏（图1），在镀层与非镀层交汇处制件成形后往往会产生质量缺陷。另外气焊的温度能够达到3200℃，模具电镀层在烘烤后必然会遭到破坏(图2）。
另一种方法是先脱镀再修复，修复完成后再电镀。其优点是可以彻底消除制件质量缺陷保正模具的成形的稳定性，但是脱镀后重新电镀的维修成本高。以普通车型翼子板为例，脱镀后重新电镀一次大约需要3～4万元，而且此方法的维修周期长，一个脱镀电镀加维修的周期至少需要3到5天时间，维修期间需要充分考虑模具的产量及生产周期。
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图1 电镀层光顺后损坏
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图2 电镀层气焊烘烤后损坏
传统方法修复时往往涉及到烧焊，普通焊接温度较高，而且辐射范围大，会较大的破坏电镀层。据铁碳合金相图可知，铸铁的熔化温度至少在1148℃，远**电镀层的损坏温度(700℃），而手工氩弧焊的电弧温度可以达到10000℃以上，手工电焊的电弧温度也在6000℃～8000℃，这样电镀层周围很大区域都会受到电弧的热影响。普通焊接的焊接层的余量不易控制，较大余量较易造成在研修过程中电镀层二次损伤(图3）。
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图3 镀层烧焊边缘损坏
激光焊接
目前主机厂常用焊接设备（手工氩弧焊与手工电弧焊）热量高，并且热辐射范围大是导致修复电镀拉延模具失败的根本原因，那么要想更加有效的修复电镀拉延模具，就需要有一种好的焊接方法，热量低并且热影响范围小。
通过对比和多次实验，发现激光焊具两个优点：⑴热量小，焊接边缘不易咬边；⑵焊接精准，烧焊层的厚度易于控制，目前激光焊设备焊层可控制在0.2～0.6mm。
图4为型号ALM200的激光焊机。图5为该焊机焊接时的照片。激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种焊接方法。焊接过程中热量从表面逐渐传递到内部，使工件熔化形成熔池，再向熔池内添加焊丝，以形成激光焊缝。
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图4 ALM200激光焊机
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图5 ALM200焊接照片
ALM200激光焊机的使用方法
⑴调节立体显微镜。1）调节目镜镜筒以配合眼睛瞳孔间的距离。2）定位眼睛观察位置。3）调整眼睛接触点。4）调整视力矫正设定。
⑵开启焊机。等待直到准备好的绿色指示灯点亮。
⑶准备工作。1）移动激光焊机接近工作位置。2）定位光标到焊接位置。
⑷焊接。1）打开激光安全闸门。2）设定所需的激光参数数值。3）将氩气的开关靠近激光焦点合适的位置上。
⑸关闭焊机。1）向左方向转动主电源开关，使之转动到关断位置。2）关闭氩气气瓶上的阀门。
ALM200激光焊机参数的选定
结合实际操作，总结经验参数选定方案如下。
⑴焊丝直径。焊丝直径的选择与所焊接的零件形状有关。一般在焊接较大面积的焊接堆填，可以用直径0.7mm或0.6mm的焊丝。一般的边线和较精细的平面，可以用直径0.4mm或0.5mm的焊丝。一般精细的边线和精细尖角，可以用直径0.2mm或0.3mm的焊丝。焊丝的直径一般不应**过0.8mm。
⑵光束直径。光束直径的选择与所选用的焊丝直径有关，一般为焊丝直径的1.2～2倍，在此范围内看所需焊补零件的部位情况而定，如平面大面积的堆填，可以用到2倍。尖角位置的补焊，可以用1.2倍再取整调节出激光束大小的值。较为常用的为1.4或1.5倍左右。如0.3mm的焊丝，用直径0.4mm，直径0.5mm，直径0.6mm的光束，而较常用的为0.5mm的光束直径。
⑶激光脉冲持续时间。一般使用的时间长度为4ms到7ms之间为宜，较常用的参数为5ms左右。
⑷激光产生频率。激光产生频率是焊接速度的参数，其与焊接操作者的熟练程度、所焊接零件焊接难易程度及复杂程度有关。焊接操作者的熟练程度越高，对焊接技术把握越好，就可以使用较高的焊接频率以提高速度，提高工作效率。反之，则需要使用较低的焊接频率，以把握好焊接的质量和可靠性。
⑸焊接脉冲波形。该参数有4种，S-，S1，S2，S3，其中S-的波形是不可变动的固定方波，S1，S2，S3是用户自定义的波形，一般情况下选用S-。
⑹焊机的焊接电压。在以上参数确定后，一般情况下，焊丝直径大，电压需调高，焊丝直径小，电压需调低。激光光束直径大，电压需调高，激光光束直径小，电压需调低。激光激励时间长，电压需稍低，激光激励时间短，电压需稍高。波形样式中波形削减越多，电压在与方波情况相比则需越高。焊接工件焊点面积大，热量散失多，电压就需调高。焊接工件越精细，尖角，锐边的情况，电压就需稍调低。
⑺氩气的调节。一般情况下，氩气的流量可以控制在每分钟5升到7升，在焊接工件部位复杂，喷气角度不方便调，需使用两支喷嘴时，可适当加大流量，一般也不**过每分钟12升。
激光焊接修复实例
以下以某车型前门外板拉延凸模为例，介绍激光焊接的具体修复。
⑴损坏情况。生产过程中模具垫异物损坏，损坏深度约0.2mm，损坏区域直径约为10mm，如图6所示。
⑵焊接方法。本次焊接使用直径为0.4mm的激光焊焊丝，烧焊一层即可达到烧焊高度要求，图7为焊接后的状态，烧焊边缘电镀层没有损坏，烧焊边缘没有咬口。
⑶研修方法。
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图6 模具损伤照片
1）在研磨量较大时根据使用工具的种类选用砂轮机或者角磨机，研修过程中要用研板和刀口尺检查研修后的型面（图8），研修剩余大约0.02mm的余量。
2）用小油石（油石颗粒密度120左右）去除烧焊处的高点(图9），并用研板和刀口尺检查，研修至剩余大约0.005mm的余量。
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图7 焊接后效果图
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图8 研板刀口检查
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图9 小油石去高点
表1 实际工作中总结的焊接参数（根据实际情况可微量调整）
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图10 大油石光顺
3）用大油石（颗粒密度250左右）研修光顺整个烧焊周围的型面，直至烧焊处与周围电镀层完全接上 (图10）。
⑷修复的效果。
1）本次维修烧焊30分钟，研修30分钟，较大的缩短维修周期，提高了工作效率。2）图11为修复后的效果，研修后焊点周围电镀层无损坏，制件表面无缺陷。
结论
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图11 修复效果
⑴通过多次利用激光焊接技术对电镀拉延模具的成功修复，证明激光焊接技术修复法是一项比较成熟的修复方法，已形成操作标准。
⑵在大量的修复工作中，针对焊接不同材料，不同型面的模具，总结出了较合适的焊接参数(表1）。

耙斗装岩机工作流程以及如何安全操作
耙斗装岩机是通过绞车的两个滚筒分别牵引主绳、绳尾使耙斗作往复运动把岩石扒进料槽,自料槽卸料口卸入矿车或箕斗而实现装岩作业。该机主要由固定楔、尾轮、耙斗、台车、绞车、操纵机构、导向轮、料槽(进料槽、中间槽、卸料槽)以及电气部分等组成。PB系列耙斗装岩机具有效率高、结构紧凑、应用范围广等特点。用于巷道掘进中配合矿车进行装岩。不仅可以在30°以下上山、下山巷道装岩，还可以进行掘进工序的平行作业，提高掘进速度，是实现巷道掘进机械化的主要机械设备之一。
为了防止在耙斗装岩机工作过程中的故障及事故的发生，机器在使用中应当严格遵守下列各项。电气维修：该设备以电为动力，在调整、检修或更换部件的工作开始之前，一定要确保切断了这台机器的所有电源。不要在机器上连接临时性电缆：如果触到高压电， 会造成严重的电击伤亡。在开动机器或操作任何控制装置前，操作人员必须事先阅读使用说明书，接受过如何正确操作机器的培训，并且完全熟悉所有控制装置。绝不可在仅靠液压支撑的部件下方工作。要安设足够的垫块支撑住载荷。
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