煤矿机械涂装车间工艺设计

张 明

煤矿机械涂装车间工艺设计

张 明

张 明

中煤邯郸设计工程有限责任公司

针对煤矿机械涂装车间工艺的特点及要求，提出设计煤矿机械涂装车间的原则，系统阐述了煤矿机械涂装车间的生产工艺和设计要点。

本项目为中煤张家口煤矿机械有限责任公司煤机装备产业园建设项目刮板机零部件涂装生产线。项目隶属于中煤张家口煤矿机械有限责任公司，位于张家口市西山产业集聚区，该集聚区位于张家口市万全县。本项目是煤机装备产业园建设项目配套的一部分。涂装车间为产业园生产服务，其设计产量依据产业园生产纲领确定。

1 设计指导思想

工艺设计以先进性、适用性、经济性为原则，满足高效率、多品种、连续式批量生产要求，具有效率高、涂装质量好等优点；工艺设备、辅助配套设备、土建工程和公用工程的选择配置上统一协调、综合考虑，达到整体最优的要求；车间内、外部物流便捷、顺畅，外观美观大方，做到以人为本。

2 项目主要情况

涂装车间用于煤矿用刮板机零部件涂装，设计包括大件、中件、小件共三条涂装生产线。共设置两个车间：大件涂装车间内设置大件涂装设施，并预留一条大件生产线；中小件涂装车间设置中件、小件以及抛丸设施。两个涂装车间由中间露天场地连接。

两个涂装车间宽度为24 m，长度为126m。车间一侧设辅助用房，风机、循环水池等附属设施设于辅助用房内。两个涂装车间中间预留露天跨连接，露天跨长度189m，露天跨用于喷漆后的重要零部件的存放。

3 生产纲领

1.大件系列最大件尺寸及重量

机头架 5455mm×3098mm×1480mm 26327kg

基架体 8650mm×2530mm×550mm 10648.44 kg

计算产量：每班32件。

2.中件系列最大件尺寸及重量

中部槽工件外形最大尺寸（长×宽×高）：2190×2493×865mm，工件最大重量：5000kg。

电缆槽工件外形最大尺寸（长×宽×高）：2100×1100×800mm，工件最大重量：500kg。

3.小件系列最大尺寸及重量

工件外形尺寸（长×宽×高）：1536×150×150mm，工件最大重量：300kg，产量：每班1200件，年产60万件。

4 工艺设计

1.大件涂装车间

大件涂装车间可完成输送机头架、尾架、槽体、破碎机主机架、过度槽减速器等尺寸较大，重量超过0.9t的大件涂装作业。主要功能是喷漆前的工件清理、准备、喷漆、自然干燥等，并设置待涂装工件存放区和工件周转区。

考虑到项目为柔性生产，需涂装的工件尺寸和重量变化较大，该车间的喷漆设施设置成双工位整体移动式水旋喷漆室，该生产线包含喷漆室为两套，两套喷漆室即可独立作业又可组合工作。

大件主要生产工艺

车间生产为间歇式生产，工件输送方式：车间起重机吊运工件进出喷漆工位，主要生产工艺为：

“组合”上件→工件清理、准备→ 喷底漆 → 流平、表干 →喷面漆→流平、表干、检查→ 下件

（1）大件在焊接总成前已除锈，所以大件涂装不再考虑除锈设施，但需人工清理后喷涂。

（2） 本车间喷涂油漆采用丙烯酸煤矿机械专用防锈漆及配套稀释剂，喷涂方式采用涂料利用率高的环保型混气喷涂。由于所采用的油漆属于快干漆，工件漆膜的干燥采用在喷漆室内自然晾干的方式。

（3） 采用双工位整体移动式水旋喷漆室，双工位整体移动式水旋喷漆室通过喷漆室室体在两工位之间的移动进行生产，从而减少重型工件的运输量。工作时，首先利用车间起重机把工件吊放到地面承重格栅上，然后将整体移动水旋喷漆室室体移至工件上方，形成一个完整的、封闭式的水旋喷漆室，完成喷漆、流平、晾干工作。

（4）喷漆室内连续完成喷漆、流平和晾干工作，工件部分采用组合方式进入喷漆室内喷涂。

2.中小件涂装车间

中小件涂装车间可完成输送机中部槽、电缆槽以及刮板、销轨等杆件小件的涂装作业。主要功能是抛丸、喷漆前的工件清理、准备、喷漆、烘干等，并设置待涂装工件存放区和工件周转区。

中件主要生产工艺

车间生产为自行环链葫芦输送机输送，上件采用车间起重机吊运，主要生产工艺为：

上件 →底漆喷涂→ 流平→面漆喷涂→ 流平 → 烘干（60～80℃，40min）→ 检查、喷号→下件

（1）本车间喷涂油漆采用丙烯酸煤矿机械专用防锈漆及配套稀释剂，喷涂方式采用涂料利用率高的环保型混气喷涂。由于所采用的油漆属于快干漆，工件漆膜的干燥采用在喷漆室内烘干。

（2）喷漆间新鲜空气从送风装置进风口进风，经过滤、加热（如需要）、均流、消音后通过风管进到设备顶部动压室，通过袋式过滤器及板式无纺布过滤后以0.45m/ s以上的断面风速进入室体内，其气流将工件环绕包围住并向中间逐渐收缩，过喷漆雾不能飞溅，从而改善了工人操作时的劳动卫生条件。

（3） 烘干室通过风机将外部新鲜空气经初级过滤网过滤后，与加热器产生换热送入到烘干室底部两侧风箱，再经过滤网二次过滤净化，热空气进入到烘干室内，从室体顶部回到加热机组进入下一次循环，除吸进少量新鲜空气外，绝大部分热空气又被继续加热利用，送入到烘干室内部，使得烘干室内温度逐步升高，当温度达到设定温度时，燃烧器自动停机，当温度下降到设定温度以下4～5℃时，加热系统自动工作，烘干室内温度保持恒定。最后当烘干时间达到设定的时间时，烘干室自动关机，烘干结束。

小件主要生产工艺

车间生产为通用式悬挂输送，人工喷漆，上件采用车间起重机吊运，主要生产工艺为：

上件→底漆→ 流平→面漆→流平→ 烘干（60～80℃，40min） → 强冷 → 检查、喷号→下件

（1） 本车间喷涂油漆采用丙烯酸煤矿机械专用防锈漆及配套稀释剂，喷涂方式采用涂料利用率高的环保型混气喷涂。由于所采用的油漆属于快干漆，工件漆膜的干燥采用在喷漆室内自然晾干的方式。

（2）水帘喷漆室用于刮板及销轴等工件喷涂，为喷涂作业提供一个良好的涂覆场所和舒适的作业环境，提高涂层质量。其原理为：外部空气由进风口经初级过滤网过滤后由送风机送到房顶，这样气体进入静压室内经过滤棉均匀地充斥漆房，并在工件周围形成风幕，这时漆房内有载风速可达0.4m/s以上。工件两侧工作区域内层流风速均匀，且喷漆时的漆雾不会在操作者呼吸带处停留，而随气流迅速下降，此时漆房内有害气体浓度远远低于国家《工业企业设计卫生标准》中车间空气中有害物质最高允许浓度，在排风机的作用下，气流通过排风过滤系统流向排风道，这样排出气体符合国家标准。

5 结语

煤矿机械涂装车间应针对不同工件采取不同的工艺及设备，在车间中往往是多种工艺并存，如整体移动式水旋喷漆室，自行环链葫芦输送水旋喷漆室，通用式悬挂输送水帘喷漆室等，因此需要在实践中不断摸索和改进，确定产品的最佳工艺。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.02.070