[发明专利]一种矿用风机叶片加工工艺优选方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种叶片加工工艺，特别涉及一种矿用风机叶片加工工艺优选方法。

背景技术

矿用风机作为矿业安全生产的主要技术装备，是矿井通风系统的重要组成部分，是矿井安全生产和灾害防治的基础。矿用风机为井下工作人员提供新鲜风流并排出有害气体，其质量的优劣，运行安全稳定与否，检测和调节、控制方法是否可信可靠，都非常重要。风机叶片是风机的重要组成部分，它在工作过程中需承受比较大的交变动载荷，而且工作的环境恶劣，因此对于矿用风机其质量、安全可靠性及技术性能均对矿业安全生产和经济效益产生很大影响，一旦出现故障，轻者造成停产，重者会发生安全事故，造成人员伤亡和财产损失，因此如何进行风机叶片加工提高叶片加工质量显得特别重要。

目前矿用风机叶片的常用加工方法主要有以下三种方法：切削加工、冲压成型和铸造成型三种方法。运用切削加工方法加工叶片，加工成本低，但加工工序多且加工时间也较长；冲压成型方法加工操作比较复杂，加工的叶片表面精度不高、加工质量一般；铸造成型方法具有加工成本小、技术成熟，但采用铸造成型方法遇到的质量问题主要有气孔、缩松、冷隔、充型不足。不同的产品加工的过程， 物料和能源的消耗不相同， 对环境影响也不相同， 且制造过程是产品生命周期中直接消耗资源和产生环境污染的重要阶段，因此有必要对风机叶片的加工工艺路线进行资源环境特性分析与研究。对矿用风机叶片加工工艺路线的研究中，国内外矿用风机叶片加工工艺的设计人员通常以绿色制造为基点，将产品制造的经济效益与社会效益协调优化，以实现经济价值与社会价值的双赢；在现有风机叶片加工工艺中，一般出于加工精度、加工难易程度即加工工艺性、加工经济成本、加工的生产效率来设计规划矿用风机叶片加工工艺，同时也有从叶片选用材料的成型工艺性角度进行规划的，而缺少在叶片加工工艺设计阶段，降低制造耗能、减小噪声的规划。

发明内容

为了解决现有矿用风机叶片加工存在的上述技术问题，本发明提供一种矿用风机叶片加工工艺优选方法，通过设置各加工工艺参数，模拟各种加工设备加工工艺过程，计算工序加工能耗，通过对比各加工工艺不同工序所耗能量及对产生的噪声总量进行分析计算，得出相对能量最低、噪声总量最小的矿用风机叶片加工工艺。

本发明解决上述技术问题的技术方案包括如下步骤：1）建立矿用风机叶片切削加工能耗和噪声模型，并进行能耗和噪声量计算；2）建立矿用风机叶片冲压成型能耗和噪声模型，并进行能耗和噪声量计算；3）建立矿用风机叶片铸造成型能耗和噪声模型，并进行能耗和噪声量计算；4）分析比较矿用风机叶片切削加工、冲压成型和铸造成型的所耗能量及所产生的噪声量，获得相对能量最低、噪声总量最小的矿用风机叶片加工工艺。

与现有技术相比，本发明的技术效果是：本发明通过对比矿用风机叶片不同加工工艺过程所耗能量及产生的噪声总量进行分析计算，可以得出相对能耗最低、噪声总量最小的矿用风机叶片加工工艺；本发明可对产品制造过程中资源环境进行相应的评价，从而降低环境负面影响、提高资源利用率。

附图说明

图1是本发明的流程图。

图2是本发明中矿用风机叶片加工工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种矿用风机叶片加工工艺优先方法包括如下步骤：

(1) 建立矿用风机叶片切削加工能耗和噪声模型，并进行能耗和噪声量计算；

(2) 建立矿用风机叶片冲压成型能耗和噪声模型，并进行能耗和噪声量计算；

(3) 建立矿用风机叶片铸造成型能耗和噪声模型，并进行能耗和噪声量计算；

(4) 分析比较矿用风机叶片切削加工、冲压成型和铸造成型的所耗能量及所产生的噪声量，获得相对能量最低、噪声总量最小的矿用风机叶片加工工艺。

下面以叶轮直径为1900 mm，轮毂比为0.6的矿用风机叶片的加工工艺为加工工艺规划对象，对本发明的各个步骤作详细说明。风机叶片采用切削加工方法加工时，风机叶片材料为Q235A板材；风机叶片采用冲压成型方法加工时，风机叶片材料为Q235A钢板；风机叶片采用铸造成型方法加工时，风机叶片材料采用ZL104。