液压支架生产工厂下料车间工艺设计探讨

　　相对于一般工厂设计而言，液压支架结构件下料车间设计属于非标结构件加工范畴，但对于一般的机械工厂设计有其特殊性，主要表现在如下几个方面：(1)设计任务量大，需大批量成套生产；(2)下料的厚度较大，最大可达到200mm；(3)根据受力和结构特点，结构件多为非直线切口：(4)需要大量的坡口切割。

　　中煤北京煤矿机械有限责任公司是生产液压支架的专业工厂，新建下料中心集钢板预处理、下料、切割坡口为一体的加工车间，是液压支架结构件生产的第一道工序，也是影响产品质量和生产的关键工序。新建下料中心设计生产纲领及原则为：(1)加工范围为液压支架结构件的下料和预处理，下料量为8万t/a，切割钢板最大厚度200mm，下料后板材最大尺寸1.5×4.5(m)。(2)生产工人两班作业，管理人员一班生产。年时基数设备3740h，工人1790h。(3)可适应柔性生产系统，结构件下料可根据产品型号做适当调整。　　

　　1　工艺选择及参数确定　　

　　1.1　工艺选择

　　目前切割下料主要有热切割和冷切割两种方式，比较成熟的切割工艺主要有：剪切、锯切、水射流切割、激光束切割、等离子切割和火焰切割等。通过各切割工艺特点分析，可用于液压支架下料的工艺主要有火焰切割和剪切。

　　火焰切割特点为：切割质量中等：切割面光滑、垂直：以金属学角度来看其氧化表面好：在热影响区碳化及硬化；高热输入；材料范围有限；切割速度较低。

　　剪切切割的特点为剪切精度好、生产效率高、操作方便、锯刀使用寿命长。

　　两种下料方式的最大不同是：剪切下料只能切割直线切口，切割厚度受到一定限制，投资成本较大但运营成本较低，而火焰切割正相反。考虑液压支架各种结构件的特点，设计在不同工位采用了两种不同的切割方式，其中下料厚度小于16mm且为直线切割的采用了剪板下料，其它工位均采用火焰切割下料。

　　1.2　工艺参数确定

　　工艺参数是设备能力计算、作业面积选择、定员计算的依据，根据近年来设计经验及计算，确定下料主要工艺参数如下：

　　(1)成材率：80％。成材料的选择对后续工艺计算有一定的影响，根据国内生产液压支架的下料成材率水平，我们经过北煤机等企业近几年生产统计，取了一个较高的数值。

　　(2)氧气消耗量：41mm/t，丙烷消耗量：6.8m/t。

　　(3)电力消耗：39.60kW・h，t。

　　(4)钢丸消耗：7kg/t。该部分消耗量较小，而且可重复使用。

　　(5)在制品生产周期：10天。

　　2　下料设备选型

　　根据下料生产纲领、生产周期及成材率，计算月下料量为8340t/月。