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EX3600-6型挖掘机铲斗销轴座修复工艺

作者: 马师傅

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发布时间: 2020-04-30 15:53:12

1.磨损情况我单位1台2010年初投入使用的EX3600-6型液压式反铲挖掘机整机工作质量为359t,额定功率为1450kW,铲斗容积为22m3,铲斗质量为18.4t,最大切削高度为17.69m,最大卸料高度为11.59m,最大挖掘深度为8.58m。该机主要用于铲装岩石,经多年使用后,其铲斗销轴座磨损严重,铲斗销轴座与斗体弯板和底板连接处开裂严重,已无法补焊,影响该机正常使用。该机铲斗磨损情况如图1所示。

2.修复工艺根据该铲斗磨损情况,我们确定需更换铲斗销轴座并补强相关裂纹。由于销轴座与弯板和底板焊接在一起,销轴座损坏严重无法修复,而弯板和底板可继续使用。为保证销轴座位置尺寸并便于加工销孔,需将销轴座、弯板和部分底板一起切割下来,将新制作的销轴座与弯板和部分底 板焊接为一个整体后键削销轴座孔,再将销轴座等整体焊接到铲斗上。

根据以上思路,我们制定并实施了以下修复工艺:切割前清理一整体切割销轴座(包括弯板和部分底板)→修复销轴座(包括新制作销轴座的饭金下料)一制作焊缝坡口→锋削销轴座孔→销轴座点焊定位一焊缝焊接。上述修复工艺要点是:先将新销轴座、弯板和部分底板焊接成一个整体,再管削销轴座上的两排销孔。这种工艺顺序便于管削销轴座孔,可保证每排销轴坚孔的同心度。

(1)切割前的清理将铲斗内的泥土油污清理干净,使切割部位露出金属光泽,以便进行切割。泥土可用风铲进行清理,油污可用氧乙炔火焰进行烘烤,烘烤油污时温度应控制在100℃以下。注意:应使氧乙炔火焰移动烘烤,不可进行定位烘烤,以免局部温度过高影响母材的组织结构;烘烤后使用抹布将烘烤部位擦拭干净。

(2)整体切割销轴座铲斗为敞口式,前大后小,其底板为等腰梯形,切割部分尺寸为3730mm×3630mm×1250mm,销轴座部分切割顺序如下:

首先,切割铲斗背面两侧弯板与侧板连接处。弯板厚度为55mm,切割起来比较困难,因此在切割时要调整好割炬,割矩移动速度要慢一些,割缝距离侧板应控制在100mm左右(不要太近),以避免切割时损伤侧板。

其次,切割铲斗正面的底板。底板厚度为25mm,切割速度可略快一些。由于切割位置为仰位,容易烫伤作业人员,切割时一定要注意站位,以便躲闪下落的熔渣。要注意割缝不要离侧板太近,要错开底板与侧板的护角筋板,以避免切割时损伤侧板。

铲斗背面,防止销轴座突然坠落伤人。切割时从右到左依次切割底板并割透。铲斗销轴座整体切下来割的情况如图2所示。

最后,修整铲斗上的割缝。为保证组对焊接质量、减少铲斗2个侧板向内收缩量,修整前在铲斗内侧焊接1根拉筋,如图3所示。修整铲斗上割缝的顺序是:弯板割缝→筋板割缝一底板割缝。

修整割缝时,先使用割炬将割缝处初步找平,再使用碳弧气刨将割缝处刨平。使用碳弧气刨时,注意电流与碳棒直径的关系,碳弧气刨技术参数如下:碳棒直径为8~10mm,碳棒伸出长度为80~100mm,碳棒与工件的倾角为25°~45°,电弧长度为1~2mm,压缩空气压力为0.4~0.6MPa,刨削速度为0.5~1.2m/min。

在刨削中若出现夹碳、粘渣以及刨槽尺寸和形扶不规则等缺陷,要停下来清除缺陷后再刨。

再次,将销轴座从铲斗上整体切割下来。切割前,要用吊车将销轴座吊住,作业人员要站在 铲斗背面,防止销轴座突然坠落伤人。切割时从右到左依次切割底板并割透。铲斗销轴座整体切下来割的情况如图2所示。

最后,修整铲斗上的割缝。为保证组对焊接质量、减少铲斗2个侧板向内收缩量,修整前在铲斗内侧焊接1根拉筋,如图3所示。修整铲斗上割缝的顺序是:弯板割缝→筋板割缝→底板割缝。

修整割缝时,先使用割矩将割缝处初步找平,再使用碳弧气刨将割缝处刨平。使用碳弧气刨时,注意电流与碳棒直径的关系,碳弧气刨技术参数如下:碳棒直径为8~10mm,碳棒伸出长度为80~100mm,碳棒与工件的倾角为25°~45°,电弧长度为1~2mm,压缩空气压力为0.4~0.6MPa,刨削速度为0.5~1.2m/min。

在刨削中若出现夹碳、粘渣以及刨槽尺寸和形扶不规则等缺陷,要停下来清除缺陷后再刨。

(3)修复销轴座

首先,将旧销轴座割除,切割时不要割伤再利用的弯板,割缝要平正,并留有一定余量。

其次,替换底板。即将原25mm厚度的旧底板切割掉,替换为50mm厚度的新底板,并将弯板与新底板之间增加立筋,以增加销轴座的强度。

再次,修整销轴座的割口。修整时要保证其两侧修割量相同,修割后的尺寸要比铲斗割口修整后的实际尺寸小10mm,以便组对焊接。

接着,焊接新销轴座及加强筋板。按照原销轴座材质及尺寸切割新销轴座毛坯及加强筋板,将其割口打磨至符合焊接要求后,在销轴座原位置点焊定位,再采用双人对称焊接方法,焊接新销轴座毛还及加强筋板(见图4)。

然后,制作焊缝坡口。即将与销轴座连接的弯板和底板割口处开出单V型坡口,坡口角度为25°~30°。开坡口时,可使用半自动切割机进行切割,也可使用碳弧气刨进行刨削。切割或刨削坡口后要进行打磨,使坡口处露出金属光泽。

最后,将完成焊接工序的新销轴座委托外协加工单位笔削销轴座孔及座孔端面,并车削新销轴。

(4)组对定位销轴座与铲斗组对定位有2个难点:一是将旧销轴座切割下来后,相关结构件会产生变形且变形方向不一致,二是焊接新销轴座时,相关结构件也会产生变形。因此在组对过程中需要不断对结构件进行修整。

组对定位前,在铲斗侧板的前、后端须焊接4个定位板,以保证组对的安全和质量;须准备起重机和2根长度相同的钢丝绳,以保证销轴座在吊起状态下保持水平状态,便于定位点焊。

组对定位时,使用起重机和准备好的2根钢丝绳,将修复的销轴座吊装到与铲斗组对的位置,其前端放到侧板前端定位板(见图4b)上,后端放到侧板后端定位板(见图2a)上。

如果在放置过程中有卡滞处,可使用碳弧气刨或气割进行修整。组对定位时,焊缝间隙应控制在5mm之内,以保证焊透焊缝。待销轴座部分焊缝间隙均符合要求后,进行定位点焊。为防止焊接变形,定位点焊时要采取对称焊方法。

销轴座组对定位完成情况如图4所示。

(5)焊缝焊接焊接顺序焊缝焊接顺序如下是焊前预热一焊接主焊缝→焊接护角,具体要求如下:

焊接前要将焊缝部位预热到150℃左右,其目的是降低焊缝淬硬和裂纹倾向。焊接中要将层间温度控制在200℃以下,以防温度过高造成焊缝塌陷及晶粒粗化,影响焊缝质量。

焊接主焊缝时,先焊接销轴座外侧焊缝,即外侧弯板与侧板、外侧新底板与旧底板连接处的焊缝,再焊接销轴座内侧焊缝,即内侧新底板与侧板、内侧新底板与旧底板连接处的焊缝。焊接铲斗内、外侧主焊缝时,采用多层、多道、双人对称焊接方法,使焊缝两侧受力均匀、减少结构件焊接变形。焊缝接头形式为对接接头,焊缝形式为对接焊缝。

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