TS350支架搬运车L梁改造
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完成单位:陕煤集团神南产业发展有限公司
登记编号:ZSCX-MT2019-J3-08
登记年份:2019
发布时间:2019-12-31
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一、立项背景或依据
陕煤集团神南产业发展有限公司搬家中心(后简称神南产业搬家中心)主要负责煤炭生产矿井综采工作面的安装、回撤工作,同时承揽陕、蒙、晋外部矿井搬家倒面业务。TS350铲板式支架搬运车为澳大利亚的山特维克公司生产,其投运以来,由于具有车身结构紧凑,转弯半径小,承载力大,操控性好的优点,是现有的中型设备运输的首选车型。神南产业搬家中心现有TS350铲板式支架搬运车9台,在近7年的使用过程中,车辆的主要承载部件L梁(与铲板相连的结构件)在其主要的受力部位,多次出现断裂现象,经过多次加强补焊以后,已难以满足项目现场的使用要求,制约着车辆性能的发挥,影响生产进度。为解决上述问题,神南产业搬家中心立项实施本项目。
二、项目实施过程
(一)项目总体目标
原有结构进行优化设计与加固,提高板材的强度和安全裕量,提高车辆的安全性和作业效率,解决制约车辆性能发挥的制约因素。
(二)项目实施的主要阶段
纵观该项目实施的整个过程,实施的主要阶段分为六个阶段,具体可参考成果报告。
(三)项目研究方案
神南产业搬家中心采用现场调研、理论分析、专题研究和试验相结合的综合研究方法。通过充分调研对目前相同结构车型的应用情况,总结存在的问题,研究相关解决方案,同时反复在实践中应用改进和完善。该项目实施方案为:
1、使用条件及载重要求;
2、收集目前国内相同车型的资料,分析其优缺点;深入现场调研相关设备使用状况;分解技术难题,确定本项目总体技术方案;
3、结构件优化设计与验算。
(四)AutoCAD图纸的设计
通过三维建模与有限元分析后,经过会审提出合理化修改建议,设计出TS350支架搬运车L梁AutoCAD设计图纸并通过审核。
(五)完成第一台样机的改造
根据TS350支架搬运车L梁AutoCAD设计图纸,加工制造完成了第一台样机。
(六)项目验收
该项目于2017年11月由陕煤集团神南产业发展有限公司组织验收,验收形式为现场验收,由陕煤集团神南产业发展有限公司搬家中心、北京龙懋宸机电设备有限责任公司共同完成。
三、功能效果(益)
该项目旨在对L梁原有的结构进行优化设计与加固,提高板材的强度和安全裕量,提高车辆的安全性和作业效率,解决制约车辆性能发挥的因素。该项目解决的关键技术主要有以下两方面:
1、由于原车在整体设计时没有留出解决应力集中问题的空间;
2、对易出现应力集中的部位进行改进设计,将应力有效分散。
该项目在取得良好的功能效果的同时,也取得了优异的经济效益,得到了公司及中心的一致认同和广泛的好评。据统计该项目现已累计效益额108万元,年均效益额可达到72万元。
四、创新亮点
该项目的创新亮点主要是:
1、更换L梁材质,提高了各项力学性能;
2、改变L梁受力部位,避免应力集中。
五、实施应用前后效果(益)情况
该项目实施应用前, TS350铲板式支架搬运车维修时类似L梁这种主要部件,只能依靠进口配件进行更换。提报进口配件的过程复杂繁琐,且配件周期长,严重影响生产进度,加之进口配件的高购买成本、高运输费用等等,致使生产接续受到严重制约。
在该项目实施应用后,达到了降本增效的目的,提倡了设备配件国产化,关键是保证了安全快速生产。新设计加工完毕的L梁相比原L梁,设计更合理,各项力学性能更高,在实际生产过程中效果非常理想,为安全快速生产提供了技术保障。
六、推广价值及范围
该项目的应用可有效提高了L梁的综合使用性能,延长了TS350铲板式支架搬运车的使用寿命,减少了井下作业过程中的设备故障率,在实际生产过程中取得了非常理想的效果。有利于推进国产化开发进程,缓解进口配件供应对生产组织的影响,同时节约了生产成本。
该项目可推广至其他特种车辆的“L梁”进口配件更换,通过升级改造L梁的性能,从而提高企业经济效益与社会效益。通过该项目L梁的设计、制造等总结出的技术资料与技术经验,可逐步推广到其他结构件的设计、制造上,在行业内推广前景广阔。