矿井维修钳工培训教案

荆矿机电科教师授课教案教师姓名：吴建民、刘术雨授课班别：矿井维修钳工培训班授课科目：矿井维修钳工电子教案文件名称：矿井维修钳工教案2016年1月6日教学内容矿井维修钳工教案授课时数72教学目的为了提高此次培训人员的安全技术和业务素质，减少伤亡事故提高经济效益，达到对本专业人员持证上岗的目的。本次培训采用课堂授课与操作训练相结合的方式，使参培者在具备了应有的专业技术知识的同时还掌握了操作要点及规范操作程序，最终能够使学员达到独立上岗的工作能力。教学重点、难点一、钳工基础知识二、钳工工艺知识三、矿井排水设备四、矿井提升设备教学方法理论讲解及上机操作指导教具本课小结通过此次培训班的学习，使参培者在专业技术和操作能力上充实了自我，提高了水平。在掌握理论知识的同时，参培者更要不断完善、巩固自己，并在以后的实际工作中细心体会揣摩，不断总结经验，以理论联系实际来指导工作。思考题一、划线的步骤?二、钢的热处理有哪些？三、空压机的参数和含义?四、离心式水泵工作原理?止抛掷，高空或井筒作业时，工具应栓好保险绳，防止坠落。第一节、钳工基础知识一、钳工基础知识钳工是使用钳工该机工具或设备，按技术要求对工件进行加工、修整、装配的工种。钳工的基本操作技能包括：画线、錾（zan）削、锯削、钻孔、扩孔、忽孔、绞孔、攻螺纹、套螺纹矫正与弯形、铆接、刮削、研磨、技术测量及简单的热处理。1.常用单位及换算1m=100cm1cm=10mm1mm=100道1英尺=12英寸（英国国王的脚长）1英寸=8英分1英寸=25.4mm1英分=25.4/8=3.175mm（注意英制长度不是10进位）1Mpa=106PaPa的单位是N/m2，是个很小的单位，所以用兆帕表示。1MPa=10kgf/mm21kgf=9.8N（工程单位是10N）1km=1公里1m3=1000L2.常用量具结构及使用方法1）游标卡尺的结构和使用方法（1）结构：由尺身、游标、内量爪、外量爪、深度尺和紧固螺钉等组成（2）刻线原理：尺身上每小格为1mm，当两量爪合并时，尺身上的49mm刻度线正好对准游标上的50格的刻度线，则尺身游标1格和游标1格长度之差为1-（49÷50）=0.02mm，所以它的精度是0.02mm。（3）读数方法：读数分3步a、读出游标上零线左边尺身上的毫米整数；b、找出游标上哪一条刻线与尺身刻线对齐，读出读数；c、把尺身和游标上的尺寸相加即为测量尺寸。2）千分尺的结构和使用方法（1）结构：外径千分尺由尺架、测微螺杆、测力装置等组成（2）刻线原理：固定套管上相临两刻线每格长0.5mm。测微螺杆螺距为0.5mm，微分筒转1圈，测微螺杆就移动1个螺距0.5mm，微分筒上等分50格，微分筒每转1格，测微螺杆就移动0.5÷50=0.01mm，所以千分尺的测量精度为0.01mm。（3）读数方法：读数分3步a、读出微分筒边缘在固定套管主尺的毫米数和半毫米数；b、看微分筒上哪一格与固定套管基准线对齐，读出不足半毫米数；c、两个读数相加即为测量尺寸。3）百分表的结构和使用方法（1）结构：由齿轮、齿条、指针、测量杆、弹簧等组成。（2）刻线原理：测量杆移动1mm，大指针转1圈。而在百分表的表盘上有100个等分格。大指针转1格，表示零件尺寸变化0.01mm，所以百分表的测量精度为0.01mm。第二节、液压系统一．液压系统的组成及作用动力元件：油泵，是将机械能转换成液压能的装置。执行元件：液压缸或马达，是将液压能转换成机械能的装置。控制元件：控制液压系统压力、流量、方向的元件。辅助元件：如油箱、滤油器、冷却器、管道等。二．液压元件1．液压泵液压泵按结构不同分为柱塞泵、叶片泵、齿轮泵；按流量是否改变可分为定量泵、变量泵。洗煤厂浓缩机的液压泵就是变量泵。2．液压缸按运动方式分为直线往复运动液压缸和摆动液压缸；按结构形式分为活塞液压缸、柱塞液压缸和套筒式液压缸。3．液压马达按速度分为高速马达、中速马达、和低速马达；按结构分为齿轮马达、叶片马达和柱塞马达。4．控制阀方向控制阀：简称方向阀，在液压系统中，控制液流方向。方向阀按功能分为单向阀和换向阀。换向阀按其结构特点可分为滑阀和转阀。压力控制阀：用于控制液体的压力。有溢流阀、安全阀、减压阀、卸荷阀、顺序阀、平衡阀。5．密封装置（1）“O”形密封圈（2）“Y”形密封圈：耐油橡胶制成，在工作时两唇张开，所以装配时唇边要面对有压力的的油腔。这种密封圈摩擦力小，对相对运动速度较高的密封表面也较适用。（3）“V”形密封圈：具有接触较长，密封性能好，耐压高的特点，但摩擦力太大，适用于相对运动速度不高的场合。（4）“U”形密封圈：密封性能好，摩擦阻力较小，用于往复运动密封装置。第三节、钳工工艺知识一．划线在毛坯或工件上，用划线工具划出待加工部位的轮廓线或作为基准的点、线称为划线。划线的作用：一是确定加工余量；二是便于在机床上加装定位；三是发现不合格的毛坯件；四是通过借料划线的方法对毛坯进行补救。划线分为：平面划线和立体划线1.划线工具划针：针尖磨成15°～20°夹角，要求淬火；2、划线盘和游标高度尺；3、划规；4、样冲：尖磨成45°~60°夹角；5、划线平台；6、钢直尺；7、90°角尺；8、万能角度尺；9、支撑、夹具。2.划线准备与划线基准常用涂色的涂料有石灰水和酒精色溶液划线基准的选择：（1）以两个相互垂直的平面或直线为基准。（2）以两个相互垂直的中心线为基准。（3）以一个平面和一条中心线为基准。3.借料就是通过试划和调整，使各加工表面的余量相互借用，合理分配，从而保证各加工表面有足够的加工余量，而使误差和缺陷在加工后排除，通过借料降低废品率。4.划线步骤审图；2、选基准；3、涂色；4、夹持工件、选工具；5、划线；6、检查确认；7打样冲眼。二．平面加工1.錾削錾子用碳素工具钢（T7A或T8）制成。2.挫削a、挫按齿形距大小分为：粗齿挫、中齿挫、细齿挫、油光挫b、按用途分为：普通挫、特种挫和整形挫（什锦挫）c、按断面形状分为：平挫、方挫、三角挫、半圆挫和圆挫d、特种挫3.锯削锯条的锯齿大小有细齿（1.1mm）、中齿（1.4mm）和粗齿（1.8mm）锯条的眼中为300mm。4.刮削刮刀有平面刮刀和曲面刮刀。5.研磨用研磨工具和研磨剂从工件表面研去一层极薄金属层的方法。三．孔加工1．钻孔麻花钻的螺旋角在18°～30°之间。标准顶角为118°。2．扩孔用麻花钻和扩孔钻扩孔。3．忽孔用忽钻在孔口表面忽出一定形状的孔。如图纸上标注有忽平。4．绞孔用绞刀从零件孔壁上切除微量金属层。四．螺纹加工攻丝前底孔孔径和不通孔深度的选取：螺纹底孔直径大于螺纹内径，防止挤出的材料嵌在丝锥的牙间，损坏丝锥脆性材料D底=D-1.05PD—螺纹大径P—螺距缩性材料D底=D-P不通孔深度为螺纹深度的1.7倍。五．矫正与弯形1．矫正消除材料或工件弯曲、翘曲、凹凸不平等缺陷的加工方法称为矫正。矫正方法：扭转法、伸张法、弯形法、延展法。2．弯形将毛坯料弯成所需形状的加工方法。3．铆接铆钉伸出长度等于铆钉长度的0.8～1.2倍，即为（0.8～1.2）d第四节、机械设备原理一．煤电钻1．煤电钻型号含义：（1）MZ2—12型M—煤矿用；Z—电钻；2—二次改进；12—功率1.2kw。适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的回采和掘进工作面。（2）SD—12F型S—手持式；D—低转速；12—电机功率1.2kw；F—防腐式适宜在中硬以上的煤层中打眼。（3）JBZ—4型：J—交流电；B—隔爆；Z—电钻；4—钻头直径40mm。适宜在软煤层或中硬煤层中打眼。2．煤电钻的结构：由电动机、减速器、开关、钻头和钻杆几个部分组成。二．凿岩机1.凿岩机的种类、用途凿岩机主要用在中硬或坚硬的岩石中钻凿炮孔。凿岩机的种类：风动、电动、液压和内燃等4类。风动凿岩机有手持式、气腿式、向上式和导轨式4类。其中气腿式凿岩机应用最广泛。凿岩机按冲击次数分为：高频凿岩机和普通凿岩机。按转钎机构分为外回转式和内回转式。另外还有凿岩车。2.凿岩机的型号含义YT—23型：Y—凿岩机；T—气腿式；23—机重23kg。YTP型：Y—凿岩机；T—气腿式；P—高频YYG—80型：Y—凿岩机；Y—液压；G—导轨式。3.YT—23型凿岩机的工作原理（1）外边构件由机头、导向套、缸体、柄体等组成。操作手柄装在柄体的后部，内侧安装有操纵气腿快速缩回的扳机，缸体内腔与活塞配合，构成冲击机构，活塞在压缩气体的作用下冲击钎尾，使钎子打眼。（2）内部结构：转动套前端嵌有钎套，用来安装钎尾并传递钎扭距。活塞在缸体内做往复运动，将压缩气体能量转换成机械能，冲击钎子而作功。配气机构由阀柜、阀芯和阀套组成，将压缩气体交替地送入缸体前、后腔，从而使活塞做往复运动。YT—23型凿岩机采用了凿岩时注水冲洗和停止冲击强力吹洗两种方式排除岩粉。从以上所讲可看出凿岩机类似我们日常使用的电锤。三．矿用绞车1.矿用绞车的用途、类型及适用范围矿用绞车包括调度绞车和回柱绞车。2.型号含义JD—11.4型和JD—2型号含义是：J—绞车；D—调度；11.4—电动机的功率为11.4kw;2—最大静拉力为20kw。JH2—5型和JH2—14型号含义是：J—绞车；H—回柱；2—第二次设计；5或14—牵引力为50kN或140kN3.结构原理（1）结构：调度绞车由滚筒装置、制动装置、机座、电动机等部件组成。（2）传动原理：减速机采用两组内齿轮传动副和一组行星轮系，由工作闸和制动闸控制滚筒转动与制动。四．局部通风机1.局部通风机的类型及型号的含义（1）类型：一种是JBT系列轴流式局部通风机；另一种是BKJ或BKY系列子午加速型轴流式局部通风机。（2）型号含义：JBT—51—2型J—异步电动机；B—防爆型；T—局部通风机；5—风筒直径5000mm；1—局部通风机级数；2—电机级数。BKJ或BKY系列型：B—防爆型；K—矿用局部通风机；J—异步电动机；Y—YB系列高效电动机。2.局部通风机的结构（1）通风机由：（1）、工作轮；（2）、外壳；（3）、电机；（4）、整流器（5）、进风口（6）、扩散器（出风口）等组成。二级风机需在外壳的出风侧和扩散器之间加装后整流器。（2）工作轮在电机驱动下旋转，由于通过叶片两侧的气流质点流速不同，从而产生一个压力差即举力，方向斜指指向进风口。气流质点在举力的反作用力作用下，被斜抛向出风口，经整流器整流后排出。第四节、金属材料和热处理一．金属的力学性能1.载荷的分类按载荷的性质分：静载荷、冲击载荷、疲劳载荷。按载荷的作用方式分：拉伸载荷、压缩载荷、弯曲载荷、弯曲载荷、剪切载荷。2.变形变形有：弹性变形、缩性变形。3.应力（1）内力：材料内部与外力相对抗的力。（2）应力：单位面积上的内力称为应力。σ=F/S4.强度、缩性、硬度、疲劳（1）强度：金属抵抗缩性变形或断裂的能力叫强度。有抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、抗扭强度5种。（2）缩性：断裂前金属产生永久变形的能力称为缩性。（3）硬度：材料抵抗局部变形，特别是缩性变形、压痕或划痕的能力。（4）韧性：材料抵抗冲击冲击载荷而不破坏的能力。（5）疲劳：在交变应力作用下，虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点，但经过较长时间的工作而产生裂纹或突然发生完全断裂的过程。5.金属的工艺性能1.铸造性能；2.锻造性能；3.焊接性能；4.切削加工性能。二．钢的热处理1.退火：将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却（一般随炉冷却）的热处理。目的是消除内应力，便于加工。2.正火：将钢加热到一定温度，保温适当时间后，在静止的空气种冷却的热处理。正火和退火目的基本相同，但冷却速度比退火稍快。3.淬火：将钢加热到一定温度，保温后快速在水（或油）中冷却的热处理方法。目的是提高硬度、强度和耐磨性。4.回火：钢淬火后，在加热到一定温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理方法。淬火必须经过回火处理后才能使用。目的是消除内应力，防止变形、开裂。有低温回火（＜250℃）、中温回火（300～500℃）、高温回火（＞500℃）。生产中把淬火及高温回火的复合热处理工艺称为“调质处理”。第五节、矿山压气设备一．活塞式空压机的分类1.按气缸作用分为，单作用、双作用空压机。2.按气缸数分为，单缸、双缸、多缸空压机。3.按压缩级数分为，单级、两级、多级空压机。二．空压机的参数、性能、特点及型号含义1.参数（1）排气量：单位时间内空压机排出的空气折算到吸气状态下的空气体积。（2）功率：kw（3）效率：η2.L型空压机的特点（1）结构紧凑（2）汽缸成90°（这就是为什么叫L型空压机的原因），安装方便。（3）动平衡好，运行平稳，受力均匀，基础小。3.型号含义如：4L—20/8型空压机型号含义4—L系列中第4种产品；L—汽缸排列成90°；20—额定排气量20m3/min；8—额定排气压力为0.8MPa（8kgf/m2）三．4L—20/8型空压机的构造（一）主要部件1、机身部件：机身为铸铁制成。2、曲轴部件：球墨铸铁制成。3、连杆部件：球墨铸铁制成。4、十字头部件：连接活塞杆与连杆的部件。5、汽缸部件：缸体、缸盖、缸座。6、气阀部件：阀座、阀片。7、活塞部件：活塞杆、活塞环。8、填料部件：密封环、挡油环。（二）附属部件1、滤风器；2、储气罐；3、安全阀；4、冷却系统；5、润滑系统。第六节、矿山排水设备一．排水设备的组成由离心式水泵、电机、启动设备、管路附件和仪表等组成。管路附件有：底阀、闸阀等。二．离心式水泵的工作原理、性能及型号含义（一）离心式水泵的工作原理电机带动叶轮旋转，在吸水口处形成付压，在大气的压力下，水被压入水泵，（日常有人认为水是被水泵吸入的，这是错误的）水在叶轮离心力的作用下，由排水口排出。吸水口的高度不能大于水泵的允许吸上真空度。什么叫气蚀？在吸水口压力很低，气体的溶解度降低，大量的气体溢出，形成气泡空洞，到出水口处时，由于压力增加，高压水冲向空洞，形成水力冲击，再由于腐蚀性气体的作用，对叶轮造成损害。（日常有人认为吸水管进气就能产生气蚀，这是错误的）。（二）离心式水泵的性能1、流量：在单位时间内所排出水的体积，叫流量。用“Q”表示，单位为m3/s、m3/min、m3/h。2、扬程：水泵的排水高度，叫扬程（也称压头）。用“H”表示，单位为m。3、功率：用N表示，单位kw（1）轴功率。电机传递给水泵的功率，NZ。（2）有效功率：水泵传递给水的功率，Nx。（3）效率：有效功率与轴功率之比。η。（4）允许吸上真空度：能够吸上水的最大吸水扬程。（三）D型离心式水泵的型号含义如200D43×3型水泵型号含义200—吸水口直径（mm）；D—单吸多级分段式；43—单级扬程（43m）3—级数为级。三、D型离心式水泵的构造离心式水泵由联轴节、泵轴、叶轮、平衡盘、泵壳、轴承、油封、填料等组成。第七节、矿井提升设备井提升设备的组成矿井提升设备由提升容器、钢丝绳、提升机、井架、天轮、井筒设备及装卸载附属设备组成。升设备的分类（1）按用途分：主井矿井提升设备；副井矿井提升设备。（2）按提升容器分：箕斗提升设备；罐笼提升设备。（3）按提升类型分：单绳缠绕提升设备；多绳摩擦提升设备。（4）按井筒的角度分：竖井提升设备；斜井提升设备。（5）按平衡方式分：无尾绳不平衡提升设备；有尾绳平衡提升设备。三．提升容器及附属设备（一）罐笼：罐笼是一种多用途提升设备，既可用来提升矸石、升降人员、运送材料设备，也可提升煤炭，罐笼有普通罐笼和翻转罐笼。1.普通罐笼的分类：普通罐笼可分为单层、多层和单车、多车以及单绳、多绳等。标准的普通罐笼载荷按固定车厢矿车的名义载重分为1t、1.5t、3t三种。2.普通罐笼的构造：（1）罐体（2）连接装置（3）灌耳（4）阻车器（5）防坠器（二）箕斗及装卸载设备1.箕斗的作用和种类箕斗是用来提升煤炭或矸石的容器。按卸载方式分为翻转式、底卸式、和侧卸式。按提升钢丝绳数目分为单绳和多绳箕斗。按容积分为3t、4t、6t、8t、9t、12t、16t、20t、25t。我矿新井箕斗就是20t的。2.箕斗结构：斗箱、悬挂装置、和卸载闸门组成。3.底卸式箕斗卸载：当卸载到达地面煤仓时，靠井架上的曲轨和煤的自重打开闸门实现卸载。4.箕斗装载设备：有定量斗箱式和定量输送机式两种。（三）罐道的作用、类型及特点1.罐道的作用：它是提升容器沿井筒运行的导向装置。2.类型及特点：（1）木罐道：寿命短、维修费用高。（1）钢轨罐道：强度大，容器运行平稳；易磨损、费钢材。（1）组合罐道：抗弯、扭能力大，刚性强，磨损小，寿命长。（1）钢丝绳罐道：安装维护方便，通风阻力小；井筒断面要大，井架或井塔负荷大。四．提升钢丝绳（1）钢丝绳的构造：由钢丝、绳股、绳芯组成。钢丝的直径在0.4~4mm，抗拉强度多采用1550N/mm2和1700N/mm2两种。（2）绳芯的种类和作用：有金属绳芯、纤维绳芯。作用是支持绳股，减少绳股的变形，使钢丝绳富于弹性。纤维绳芯有储油、润滑作用。五．井架和天轮1.井架：金属井架、钢筋混凝土井架。2.天轮：给钢丝绳导向。提升机提升机由工作机构（主轴、离合器）；制动系统（制动器、液压传动装置）；机械传动系统（减速器、联轴器）；润滑系统；观测和操纵系统（深度指示器、操作台、测速装置）；拖动、控制和安全保护系统（主电机、电气系统、保护系统、信号系统）；辅助部分（机座、机架、导向轮）。提升机种类：单绳缠绕、单绳摩擦、多绳摩擦。（一）单绳缠绕提升机主轴上有两个滚筒，一个为固定滚筒，另一个为游动滚筒，固定滚筒与主轴固接，游动滚筒通过离合器与主轴相连，两个滚筒可以相对运动，便于调节绳长或更换水平。1.主轴装置：卷绳筒、主轴、主轴承2.调绳离合器：齿轮式、蜗轮蜗杆式、摩擦式3.联轴器：（1）蛇形弹簧联轴器。用于联结电机与减速器，由于弹簧的作用，减轻冲击和振动。（2）齿轮联轴器。用于联结主轴与减速器，这种联轴器能传递较大的扭矩，补偿两轴线的微笑误差，但不能缓和冲击。（二）多绳摩擦多绳摩擦提升机与单绳缠绕提升机相比的优点：（1）多绳承载，绳细；滚筒体积小。（2）运动件的转动惯量小。（3）偶数钢丝绳左右捻各半，提升容器扭转小，减少了罐道与罐耳的摩擦。（4）钢丝绳在滚筒上的弯曲次数少，钢丝绳的寿命长。（5）钢丝绳被同时拉断的可能性小，因此可不设防坠器。（6）提升高度不受滚筒容绳量的限制，适用于深井提升。缺点：（1）多绳的悬挂、更换、调整、维护检修复杂，一根损坏，需全部更换。（2）绳长不能调节，不适应多水平提升。（三）深度指示器：牌坊式、圆盘式。（四）制动系统1.制动系统的作用：（1）正常停车制动（2）正常工作制动（3）安全制动（4）调绳制动2.盘式制动与闸式制动。盘式制动是靠蝶形弹簧产生制动力制动，靠油压松闸。第八节、视图一、“视图”的概念和怎样形成视图。视图——视，就是看的意思。将人的视线人为规定投射线，且是平行投影线，然后正（投射线要做到与投影面垂直）对着物体看过去，将所见物体的轮廓画出来的图形。要学生把平整的课本用手举在眼前，在看见封面的时候，闭上一只眼睛来看，看不见四个侧面的视线就是相当于正投射线，得到的投影就是正投影（视图），否则是斜投影法。一个视图只能反映物体的一个方位的形状。不能完整地反映物体的形状。要完整地表达物体的形状，就必须采用从多个方向进行投影，得到多个视图，最常见地是三个视图（简称三视图）。三视图的形成必须建立在三面投影体系中才能实现。二、三视图的形成过程1.三投影面体系的形成和名称为了准确地确