冷弯技术在煤矿机械中的应用研究
水泥 2011-12-20
W钢带是煤巷锚杆支护中的重要构件。它可将单根锚杆联接起来组成一个整体的承载结构，显着提高支护整体效果。钢带一般由薄钢板压制成w型，钢带上有冲孔，冲孔形状为圆形或长椭圆形。w型钢带是利用带钢经多组轧辊连续进行冷弯，滚压成型的型钢产品。由于带钢的冷弯成型过程中的硬化效应，可明显提高型钢强度。冷弯成型出材率高（98%），与冲压及热轧型钢比，可节约钢材10%~30%。根据根据我国煤矿井下管道的具体情况，制订了我国矿用w型钢带标准（MT/T861—2000）。在井下使用时，可根据巷道的具体条件，选择不同参数的w型钢带。为与强力锚杆配合，高强度w型钢带已投入使用其被断载荷高达500KN，同时刚度也大幅度提高，组合与护表能力大大增强。
关键词：冷弯技术，煤矿机械
一、w型钢带机主要参数
⑴适用于钢带原度：2.0~5.0mm， 适用钢带最大宽度：400mm
⑵机组理论运行速度：11m／mm， 料卷重量：≤4000kg
⑶主电机功率：11kw，液压电机功率：5.5kw
⑷适用电源：380v／50HZ， 机组总质量：5800kg
二、结构简介
本设备由生料支架、进料导入平台、钢带压平机、成型轧辊主机、计数器、冲孔机、剪切装置、成品接料架、液压站、电脑控制柜等件组成。全机采用工业电脑PLC控制。结构图见图1.
三、设计概况
⑴轧辊设计
在冷弯成型过程中，板材逐渐成型为最终的形状，当材料通过轧机时，是由旋转的轧辊成型的。轧辊设计的目标是：以最少的成型步骤，也就是最少的道次数在给定满足的公差内成型要求的产品。根据（MT/T861—2000矿用w型钢带）标准的要求，该轧辊设计为7个道次，设计一套好的便于使用的轧辊可以遵循以下原则：材料按照预想的方式平滑顺畅流动；足够的成型道次数。轧辊能起到正确作用，必须可以做到以下几点：如轧辊制造准确，并且轧机轴不弯曲，不松动，轴肩定位准确。如果满足以上条件，一组好的轧辊会生产出数万米的优质产品。
⑵轧机设计中应考虑的问题：1、轧机类型的选取，考虑到轧制板材最大宽度400mm，板厚5mm，轴与轴的承载力大，故选用通轴双端式轧机型式。2、轧机轴直径的选取：根据计算与类比法，轴径定为80mm。3、道次间距：道次间距是水平方向的中心轴距，成型产品时，道次间距会很关键，不能太短亦不能太长，过短会产生波浪和扭曲，以至于不能安装调节辊和其它组件（如计数器），另外空间太小会使安装和和使用常规检查轧辊间隙变得极其困难。由此本设备道次间距选在≤500mm。4、下轴和轧机台面距离：一般情况下大多数轧机包括本设备下轴都是固定的，不可调节。5、下轴驱动：冷弯成型行业已作为一种规则，一般均采用下轴驱动。由11kw电机经Pm500减速机带动链轮链条，链条1.5寸双排拖动。6、分离定位套设计：分离定位套可减少多规格宽断面的轧辊更换时间。 从轴端卸下原螺母，拉出机架，分离定位套的换辊操作，只需松开螺母，将轧辊向两侧拉动6~20mm即可，这个间隙即可分离定位套，将其安装在新位置。这种方法可以减少轧辊更换时间约70%~80%。比如，用标准定位套，每个道次套更换时间在10~24min，而用定位分离套，更换时间可以减少3~5min。
本设备用的是铰链联接定位套和带止口的活动垫片，铰链连接的定位套是以铰链作为定位的一种定位方式，外部加弹簧固定，从某种程度上讲，比螺栓固定更能减少装卸时间，而且该构建表面美观，非常实用。定位套是轧辊组的一部分，因此，长度公差和两端平衡度很关键。定位套不必热处理，对加工粗糙度也没有严格要求。
⑶四柱式冲床设计
㈠
钢带机冲孔一般都是由液压冲床完成的，液压冲床的有点是冲切力、行程、冲切速度容易调整，震动和噪声小。由于液压冲床运动部件很少，因此它不宜过载，也不宜太多的维护。但是长久以来，速度的限制是液压冲床的最大缺点。为此，我们在本设备中设计了四柱式下曲柄冲床。该冲床结构简单，价格低廉，是冷弯件冲孔的使用设备。这种机床样式如图2所示：
利用电机来驱动飞轮，飞轮通过转键式离合器联结
曲轴支撑在底座上，通过中部连杆，曲轴驱动曲带
动底板上下运动，曲柄的偏心大小决定了行程的大小
离合器系统控制滑块行程次数，该冲床切力
冲压速度50~60次／分钟。一般小型机械冲床只有两根立柱，但为了安全，能承载更大的机械力，故设计了四柱冲床。
㈡
冲切力的计算，用于平刃口冲载工件在理论上讲等于材料的横切面积与材料的剪切强度的乘积：P=πdtτ
公式中P—力（kw）
d—冲载件的直径（mm）
τ—材料的抗剪切强度（MPa）
钢带冲孔Φ34mm，厚度5mm，低碳钢抗剪强度415Mpa
P=πdtτ=3.14×34×5×415=22.15t
所需冲切力会岁某些因素增减。如模具的钝化，或间隙的加大，都能使力度增大。通过以上的预算就能达到初步的估计。
㈢
钢带剪的计算
为了减小剪切力，剪床设计为斜刃剪切，斜度为3°
P=0.5τ
公式中t—剪切件厚度。
τ—材料抗剪强度Mpa。
—剪切斜度一般在2°～5°之间。
故P=0.5τ=0.5××4.5×=10.5t，因为双刃是10.5×2=21t，
故所需冲切力为21t。
该产品是冷弯技术在煤矿机械中使用的理想产品，其主要特点是：
⑴结构紧凑，制造工艺简单；
⑵自动化程度高；
⑶本设备采用机械冲孔后，生产效率大幅度提高；
⑷操作方便，运行安全可靠；
⑸设备组装出厂、运输、安装方便，安装周期短。
四、结束语
该设备经安装，测试后运行良好，各项参数均符合设计和标准要求，运行平稳可靠，不论从刚度和强度上都能满足生产的要求。
相关资讯
河南：河南省发展和改革委员会等7部门关于公布河南省新服务新供给重点企业和培育企...
水泥 01-05
华新总裁李叶青会见三一集团董事长向文波
水泥 12-23
应急管理部、工信部联合发布！加快应急机器人发展！
水泥 01-05
水泥熟料车间发生机械事故！1人死亡！
水泥,混凝土 09-25
中国机械冶金建材工会主席陈杰平一行到西南水泥调研
水泥 05-25
总投资7.2亿！红狮水泥一项目即将完工！加速“武装”提升竞争力！
水泥 03-23
鑫金山短流程低能耗高品质砂石制备技术入选智能制造数字转型优秀解决方案
水泥 03-06
喜讯！鑫金山在山东省智能制造创新创业大赛中斩获佳绩！
水泥 02-23
连中四元|鑫金山助力华润水泥（武宣）年产1000万吨级精品骨料项目投产！
水泥 01-12
冀东发展机械产品在高碳铬铁生产线中使用情况纪实
水泥 12-27
注意！非道路移动机械第四阶段排放标准实施进入倒计时
水泥 11-30
金隅冀东热加工大铸钢项目投产在即
水泥 11-21
鑫金山“砂石智能工厂建设综合利用技术与成套装备”项目被国家列入《产业基础创新发展目录（2021年版）》
水泥 08-15
提产增效 鑫金山破碎机技改在水泥企业的成熟应用
水泥 04-24
临朐山水立磨完成改造提产幅度达到13.27%
水泥 04-20
天业集团天伟水泥有限公司实现首季“开门红”
水泥 04-08
10个骨料项目陆续建成|鑫金山助力华新水泥砂石骨料年产能创新高！
水泥 04-01
鑫金山与罗克韦尔自动化签订数字矿山智能运维战略合作协议
水泥 01-20
关于2021年福建省首台（套）重大技术装备认定名单的公示
快讯 12-27
鑫金山助力江西上高南方水泥砂石产能再增200万吨！
骨料 12-25
李培根院士访问华新交流传统制造业数字化转型之道
水泥 12-23
鑫金山与中国新材院成功签订华润水泥（上思）500万t/a骨料机制砂生产线项目！
骨料 11-05
突发！杭州一桩机塔架倾倒！行驶中公交和货车被砸中！
混凝土 09-07
IKN篦冷机领先技术的应用
水泥 06-04
中材国际：第一季度公司新签合同总额为68.65亿元，同比增长5.95%
水泥 04-29
刷新纪录 鑫金山成功中标华新水泥年产1亿吨机制砂石绿色生产线项目
骨料,砂石快讯 04-27
鑫金山与枣庄交发集团举行战略合作签约仪式
水泥 03-25
志高机械全液压一体式露天钻机与中国水泥发展的步伐——大国重器，国产钻孔设备的崛起
水泥 03-22
捷报频传 | 鑫金山水泥板块新春三单连签
水泥 02-23
2020年基建需求保持高景气！中联重科净利预计增长60%~72%
混凝土 01-22
鑫金山董事长孙中岩：抓住机遇 转型升级 助推砂石行业高质量发展
骨料,砂石快讯 12-22
鑫金山携手云南盘亿建材 打造年产千万吨级绿色环保智能化砂石生产线
骨料,砂石快讯 12-09
强强联合，携手共赢！华润水泥与徐工控股签署战略合作协议
水泥 12-01
合同额达2.1亿美元，又一水泥厂建设项目签约！
水泥 10-10
鑫金山EPC承建沂州水泥（辉泰建材）时产1000吨骨料线投产在即
水泥 09-22
至简磁传动--芜湖磁轮传动
水泥 09-08
鑫金山与重庆弘扬建材集团1200TPH精品砂石骨料生产线EPCO项目成功签约
骨料,砂石快讯 08-17
志高机械董事长谢存一行到访中国水泥网
水泥 07-14
有志当高 天道酬勤 中国钻机品牌的诞生之路
水泥 06-23
国泰建材年产1000万吨精品骨料线竣工典礼圆满成功
水泥 06-02
鑫金山与山水水泥集团战略合作协议签约仪式圆满成功
水泥 05-21
鑫金山江西德安永飞矿业时产1500吨砂石骨料生产线火热建设中
骨料,砂石快讯 05-14
河南省副省长武国定莅临新乡长城总包建设的年产500万 吨精品砂石骨料项目现场调研
骨料,砂石快讯 04-15
鑫金山又一大型绿色砂石骨料生产线项目盛大开工
骨料,砂石快讯 04-14
复工忙生产，交付有保障——鑫金山开启“发货模式”
水泥 03-10
共同战“疫”！徐工混凝土机械全力驰援抗击疫情
混凝土 02-05
南方路机全套搅拌设备应用于万佛塔建材智慧产业园
混凝土 12-20
鑫金山SAP-ERP信息化项目启动大会成功召开
骨料,砂石快讯 12-16
南方路机制砂干混整体解决方案应用于安徽亚玖环保建材
水泥 11-29
鑫金山受邀参加第五届IMIC国际矿山产业大会
水泥 10-22
加载中...
放大
- 小
- 标准
- 大
- 特大
打开水泥网APP阅读
