CN104400311A - 电铲铲杆联接筒现场定位修复装置及其现场修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电铲铲杆联接筒现场定位修复装置及其现场修复方法，属于电弧焊堆焊。该装置的特点是由两定位套和连接杆连接构成，所述连接杆两端分别设大小相同的圆柱形定位套，定位套的直径与基孔内径同径相紧配合，定位套长度与基孔长度一致，两定位套的中心轴线在同一直线上。采用该定位修复装置，确保两个基孔的同轴度满足苛刻的同轴度要求，采用该定位修复方法对电铲铲杆联接筒处的基孔进行修复，简单易行高效，修复效果好，完全达到原设计标准和技术要求，电铲铲杆联接筒使用寿命长，年平均修复次数减少，极大地降低劳动强度和生产成本，还大大缩短电铲检修时间，保障矿山正常生产。

Description

电铲铲杆联接筒现场定位修复装置及其现场修复方法

技术领域

本发明属于电弧焊堆焊，尤其涉及电铲铲杆联接筒同轴定位修复装置及修复方法。 

背景技术

    电铲铲杆前呈H形，重达15吨之多，铲杆前端与铲斗连接，铲杆后端设联接筒，联接筒设基孔，由销轴固定在回转平台的基座上，铲杆带动铲斗往复运动，将矿石铲起装入矿车中。由于铲斗频繁往复运动，销轴摩擦联接筒基孔，基孔磨损严重、且不均衡，产生失圆、锥孔、马鞍型孔等，尺寸超标，造成电铲无法正常使用。当前，处理的方法是，一是更换部件，缺陷是备品备件费用多，外购备件周期长；二是现场对基孔破损处进行修复，先对基孔进行目测、估算，然后根据目测结果，对磨损处进行补焊，存在的缺陷是目测误差大，补焊时会使基孔轴心偏移，更为严重的是修复后的联接筒左右两基孔的同轴度无法保证，加之检修现场没有适合的大型加工设备，修复效果差，使用寿命短，基孔修复频繁，劳动强度大；运到外地修复，费时费力，维修成本高，影响检修进度，进而影响矿山正常生产。 

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种电铲铲杆联接筒现场定位修复装置，保证基孔同轴度满足要求，修复效果好，延长使用寿命，减少修复次数，降低劳动强度和生产成本，缩短检修时间，保障矿山正常生产。 

电铲铲杆联接筒现场定位修复装置，包括铲杆联接筒，铲杆联接筒呈H形，其两翼下部对称设大小相同、轴线一致的圆形基孔，其特点是该装置由两定位套和连接杆连接构成，所述连接杆两端分别设大小相同的圆柱形定位套，定位套的直径与基孔内径同径相紧配合，定位套长度与基孔长度一致，两定位套的中心轴线在同一直线上。使用时，将该装置的两定位套置于基孔中，两端与基孔端面齐平，以确定基孔磨损部位，然后对磨损部位进行补焊。 

本发明进一步改进，所述定位套沿中心轴线外侧设圆柱形减重直孔，内侧设螺纹连接孔，圆柱形减重直孔、螺纹连接孔与定位套同心，圆柱形减重直孔底部中心设圆规定位孔，减重直孔减轻自重，螺纹连接孔安装连接杆；定位套表面公差要求为0±0.08mm，粗糙度为Ra1.6um。 

本发明进一步改进，所述连接杆两端同径且同在一轴线上，两端面中心设圆规定位孔，两端中心线外侧对称设螺纹与定位套的螺纹连接孔相配合，螺纹的长度大于螺纹连接孔的深度，定位套与连接杆组装后，保证两定位套的轴心在同一直线上。 

本发明进一步改进，所述定位套沿中心轴线设圆柱形连接孔和圆柱形减重直孔，与定位套同心，圆柱形减重直孔底部中心设圆规定位孔；连接杆上对称设凸缘，凸缘到相应端面的长度小于定位套的长度，连接杆两端设外螺纹，连接杆置于连接孔和直孔中，螺母置于直孔内，套在连接杆上，定位套由螺母固定。 

一种电铲铲杆联接筒现场定位修复方法，按以下步骤进行： 

1、焊前准备

1）制作定位修复装置  根据联接筒及基孔标准尺寸，加工定位套，定位套呈圆柱形，沿中心轴线加工螺纹连接孔和减重垂直孔，直孔内端面设同轴心中心点；连接杆两端对应设螺纹，连接杆两端套装定位套，连接杆和定位套的轴线在同一直线上；

2）制作简易镗床   镗床由电动机、变速器、镗刀杆、支撑法兰、可升降式平台、可调整底座和支撑柄构成，可调整底座上设支撑柄和可升降式平台，可升降式平台上设电动机和支撑法兰，电动机由连接变速器、镗刀杆；

3）制作工装  现场设置维修平台，平面度不小于1.0mm，平台大小及支承重量，以铲杆联接筒的相关数据而确定；

2、铲杆联接筒吊运  采用汽车吊吊运铲杆联接筒，放置在维修平台上，用千斤顶支撑调整，用百分表进行水平找正；

3、清理联接筒基孔  用手砂轮或扁铲清除铲杆联接筒基孔中及孔周围的油、污、锈，直到露出金属光泽，并用汽油擦洗干净；

4、装设定位装置  将定位套对称装入受磨损的基孔，每个定位套两端面与基孔两端面齐平；

5、确定补焊量  以定位套端面的同轴中心点为圆心，用圆规分别在铲杆联接筒两端面划相同直径的圆线，以确定两基孔周围的磨损量，设定补焊量；

6、基孔补焊

1）焊条加热、保温  选用E5015焊条，经加热炉340～370℃左右烘焙1.5h～2h，然后放在保温桶内待用；

2）氧-乙炔焊枪火焰加热焊接处，加热温度为120～160℃；

3）打底焊  用￠3.2mm焊条补焊基孔磨损处表面，形成过渡层；

4）堆焊  采用￠4mm焊条进行堆焊，采用小电流慢速堆焊，收弧时要将弧坑填满，施焊电流100～110A；

5）焊后对补焊处加热处理  先采用氧-乙炔焊枪对补焊处加热，温度为600～650℃，加热后立即采用经烘干处理的石棉布保温，缓冷至室温；

7、对焊后的基孔进行镗孔，采用自制镗床加工

1）由可升降式平台和可调整底座来调整镗刀杆的中心位置，以铲杆联接筒两端面的圆线为划线基准，通过安装在镗刀杆的划针旋转找正，等中心找正后用M16的定位螺栓把支撑法兰焊接在铲杆联接筒上加以固定，同时将可升降式平台、可调整底座调整固定好；

2）粗镗  先以联接筒的两头端面上划好的圆线分别划正粗镗孔，留孔余量1.5～2.5mm；

3）半精镗  采用互为加工基准原则，先以一个基孔为导向基准孔加工另一个基孔，后以刚加工好的基孔为导向基准孔加工上述基准孔，留孔余量0.2～0.5mm；

4）精镗孔  采用互为加工基准原则，先后分别加工两个基孔，直至加工到设定的尺寸；

8、吊运  修复后，用汽车吊将铲杆联接筒吊离维修平台，待电铲铲杆重新组装、调试。

与现有技术相比，优点是构思新颖，结构简凑、合理；采用该定位修复装置，确保两个基孔的同轴度满足苛刻的同轴度要求，采用该定位修复方法对电铲铲杆联接筒处的基孔进行修复，简单易行高效，修复效果好，完全达到原设计标准和技术要求，电铲铲杆联接筒使用寿命长，年平均修复次数减少，极大地降低劳动强度和生产成本，还大大缩短电铲检修时间，保障矿山正常生产。 

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。 

图1是电铲铲杆联接筒现场定位修复装置实施例1的结构示意图。 

图2是本发明实施例2的结构示意图。 

图中：110-联接筒、111-圆形基孔、120-定位套、121a-圆柱形减重直孔、122a-螺纹连接孔、121b-圆柱形减重直孔、122b-连接孔、130-连接杆、131a-螺纹、131b-螺纹、132b-凸缘、133b-螺母。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步地行详细说明。 

由图1、2可以看出，电铲铲杆联接筒现场定位修复装置，包括铲杆联接筒110，铲杆联接筒呈H形，其两翼下部对称设大小相同、轴线一致的圆形基孔111，该装置由两定位套120和连接杆130连接构成，所述连接杆两端分别设大小相同的圆柱形定位套，定位套的直径与基孔内径同径相紧配合，定位套长度与基孔长度一致，两定位套的中心轴线在同一直线上。使用时，将该装置的两定位套置于基孔中，两端与基孔端面齐平，以确定基孔磨损部位，然后对磨损部位进行补焊。 

实施例1 

由图1还可以看出，所述定位套120沿中心轴线外侧设圆柱形减重直孔121a，内侧设螺纹连接孔122a，圆柱形减重直孔、螺纹连接孔与定位套同心，圆柱形减重直孔底部中心设圆规定位孔，减重直孔减轻自重，螺纹连接孔安装连接杆；定位套表面公差要求为0±0.08mm，粗糙度为Ra1.6um。

由图1还可以看出，所述连接杆130两端同径且同在一轴线上，两端面中心设圆规定位孔，两端中心线外侧对称设螺纹131a与定位套的螺纹连接孔121a相配合，螺纹的长度大于螺纹连接孔的深度，定位套与连接杆组装后，保证两定位套的轴心在同一直线上。 

实施例2 

由图2还可以看出，所述定位套120沿中心轴线设圆柱形连接孔122b和圆柱形减重直孔121b，与定位套同心，圆柱形减重直孔底部中心设圆规定位孔；连接杆130上对称设凸缘132b，凸缘到相应端面的长度小于定位套的长度，连接杆两端设外螺纹131b，连接杆置于连接孔和直孔中，螺母133b置于直孔内，套在连接杆上，定位套由螺母固定。

一种电铲铲杆联接筒现场定位修复方法，按以下步骤进行： 

1、焊前准备

1）制作定位修复装置  根据联接筒110及基孔111标准尺寸，按照实施例1所示的结构图加工定位套120，定位套呈圆柱形，沿中心轴线加工螺纹连接孔122a和减重垂直孔121a，直孔内端面设同轴心中心点；连接杆130两端对应设螺纹，连接杆两端套装定位套，连接杆和定位套的轴线在同一直线上；

2）制作简易镗床   镗床由电动机、变速器、镗刀杆、支撑法兰、可升降式平台、可调整底座和支撑柄构成，可调整底座上设支撑柄和可升降式平台，可升降式平台上设电动机和支撑法兰，电动机由连接变速器、镗刀杆；

3）制作工装  现场设置维修平台，平面度不小于1.0mm，平台大小及支承重量，以铲杆联接筒110的相关数据而确定；

2、铲杆联接筒吊运  采用汽车吊吊运铲杆联接筒，放置在维修平台上，用千斤顶支撑调整，用百分表进行水平找正；

3、清理联接筒基孔  用手砂轮或扁铲清除铲杆联接筒基孔111中及孔周围的油、污、锈，直到露出金属光泽，并用汽油擦洗干净；

4、装设定位装置  将定位套120对称装入受磨损的基孔，每个定位套两端面与基孔两端面齐平；

5、确定补焊量  以定位套120端面的同轴中心点为圆心，用圆规分别在铲杆联接筒两端面划相同直径的圆线，以确定两基孔周围的磨损量，设定补焊量；

6、基孔补焊

1）焊条加热、保温  选用E5015焊条，经加热炉340～370℃左右烘焙1.5h～2h，然后放在保温桶内待用；

2）氧-乙炔焊枪火焰加热焊接处，加热温度为120～160℃；

3）打底焊  用￠3.2mm焊条补焊基孔磨损处表面，形成过渡层；

4）堆焊  采用￠4mm焊条进行堆焊，采用小电流慢速堆焊，收弧时要将弧坑填满，施焊电流100～110A；

5）焊后对补焊处加热处理  先采用氧-乙炔焊枪对补焊处加热，温度为600～650℃，加热后立即采用经烘干处理的石棉布保温，缓冷至室温；

7、对焊后的基孔进行镗孔，采用自制镗床加工

1）由可升降式平台和可调整底座来调整镗刀杆的中心位置，以铲杆联接筒两端面的圆线为划线基准，通过安装在镗刀杆的划针旋转找正，等中心找正后用M16的定位螺栓把支撑法兰焊接在铲杆联接筒上加以固定，同时将可升降式平台、可调整底座调整固定好；

2）粗镗  先以联接筒的两头端面上划好的圆线分别划正粗镗孔，留孔余量1.5～2.5mm；

3）半精镗  采用互为加工基准原则，先以一个基孔为导向基准孔加工另一个基孔，后以刚加工好的基孔为导向基准孔加工上述基准孔，留孔余量0.2～0.5mm；

4）精镗孔  采用互为加工基准原则，先后分别加工两个基孔，直至加工到设定的尺寸；

8、吊运  修复后，用汽车吊将铲杆联接筒110吊离维修平台，待电铲铲杆重新组装、调试。

  

Claims (5)

1.电铲铲杆联接筒现场定位修复装置，包括铲杆联接筒（110），铲杆联接筒呈H形，其两翼下部对称设大小相同、轴线一致的圆形基孔（111），其特征在于该装置由两定位套（120）和连接杆（130）连接构成，所述连接杆两端分别设大小相同的圆柱形定位套，定位套的直径与基孔内径同径相紧配合，定位套长度与基孔长度一致，两定位套的中心轴线在同一直线上。

2. 根据权利要求1所述的电铲铲杆联接筒现场定位修复装置，其特征在于所述定位套（120）沿中心轴线外侧设圆柱形减重直孔（121a），内侧设螺纹连接孔（122a），圆柱形减重直孔、螺纹连接孔与定位套同心，圆柱形减重直孔底部中心设圆规定位孔，螺纹连接孔安装连接杆；定位套表面公差要求为0±0.08mm，粗糙度为Ra1.6um。

3.根据权利要求1或2所述的电铲铲杆联接筒现场定位修复装置，其特征在于所述连接杆（130）两端同径且同在一轴线上，两端面中心设圆规定位孔，两端中心线外侧对称设螺纹（131a）与定位套的螺纹连接孔（121a）相配合，螺纹的长度大于螺纹连接孔的深度，定位套与连接杆组装后，保证两定位套的轴心在同一直线上。

4.根据权利要求1所述的电铲铲杆联接筒现场定位修复装置，其特征在于所述定位套（120）沿中心轴线设圆柱形连接孔（122b）和圆柱形减重直孔（121b），与定位套同心，圆柱形减重直孔底部中心设圆规定位孔；连接杆（130）上对称设凸缘（132b），凸缘到相应端面的长度小于定位套的长度，连接杆两端设外螺纹（131b），连接杆置于连接孔和直孔中，螺母（133b）置于直孔内，套在连接杆上，定位套由螺母固定。

5.一种电铲铲杆联接筒现场定位修复方法，按以下步骤进行：

1、焊前准备

1）制作定位修复装置  根据联接筒（110）及基孔（111）标准尺寸，加工定位套（120），定位套呈圆柱形，沿中心轴线加工螺纹连接孔（122a）和减重垂直孔（121a），直孔内端面设同轴心中心点；连接杆（130）两端对应设螺纹，连接杆两端套装定位套，连接杆和定位套的轴线在同一直线上；

2）制作简易镗床   镗床由电动机、变速器、镗刀杆、支撑法兰、可升降式平台、可调整底座和支撑柄构成，可调整底座上设支撑柄和可升降式平台，可升降式平台上设电动机和支撑法兰，电动机由连接变速器、镗刀杆；

3）制作工装  现场设置维修平台，平面度不小于1.0mm，平台大小及支承重量，以铲杆联接筒（110）的相关数据而确定；

2、铲杆联接筒吊运  采用汽车吊吊运铲杆联接筒，放置在维修平台上，用千斤顶支撑调整，用百分表进行水平找正；

3、清理联接筒基孔  用手砂轮或扁铲清除铲杆联接筒基孔（111）中及孔周围的油、污、锈，直到露出金属光泽，并用汽油擦洗干净；

4、装设定位装置  将定位套（120）对称装入受磨损的基孔，每个定位套两端面与基孔两端面齐平；

5、确定补焊量  以定位套（120）端面的同轴中心点为圆心，用圆规分别在铲杆联接筒两端面划相同直径的圆线，以确定两基孔周围的磨损量，设定补焊量；

6、基孔补焊

1）焊条加热、保温  选用E5015焊条，经加热炉340～370℃左右烘焙1.5h～2h，然后放在保温桶内待用；

2）氧-乙炔焊枪火焰加热焊接处，加热温度为120～160℃；

3）打底焊  用￠3.2mm焊条补焊基孔磨损处表面，形成过渡层；

4）堆焊  采用￠4mm焊条进行堆焊，采用小电流慢速堆焊，收弧时要将弧坑填满，施焊电流100～110A；

5）焊后对补焊处加热处理  先采用氧-乙炔焊枪对补焊处加热，温度为600～650℃，加热后立即采用经烘干处理的石棉布保温，缓冷至室温；

7、对焊后的基孔进行镗孔，采用自制镗床加工

1）由可升降式平台和可调整底座来调整镗刀杆的中心位置，以铲杆联接筒两端面的圆线为划线基准，通过安装在镗刀杆的划针旋转找正，等中心找正后用M16的定位螺栓把支撑法兰焊接在铲杆联接筒上加以固定，同时将可升降式平台、可调整底座调整固定好；

2）粗镗  先以联接筒的两头端面上划好的圆线分别划正粗镗孔，留孔余量1.5～2.5mm；

3）半精镗  采用互为加工基准原则，先以一个基孔为导向基准孔加工另一个基孔，后以刚加工好的基孔为导向基准孔加工上述基准孔，留孔余量0.2～0.5mm；

4）精镗孔  采用互为加工基准原则，先后分别加工两个基孔，直至加工到设定的尺寸；

8、吊运  修复后，用汽车吊将铲杆联接筒（110）吊离维修平台，待电铲铲杆重新组装、调试。