CN104439885A - 一种装载机铲斗的改造和堆焊工艺的优化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种装载机铲斗的改造和堆焊工艺的优化方法，包括：改进铲斗制造精度和铲斗整体刚度和强度，降低焊接变形和焊接内应力影响；优化铲斗堆焊工艺。本发明所述装载机铲斗的改造和堆焊工艺的优化方法，可以克服现有技术中故障率高、维护难度大和可靠性低等缺陷，以实现故障率低、维护难度小和可靠性高的优点。

Description

一种装载机铲斗的改造和堆焊工艺的优化方法
技术领域
本发明涉及机械技术领域，具体地，涉及一种装载机铲斗的改造和堆焊工艺的优化方法。
背景技术
装载机铲斗在连续的高强度工况使用时，会出现开焊、撕裂、过度磨损以及举升中无聊散落等故障现象，这是物料密度超强度使用所致，铲斗的强度安全系数不足更是一个主要原因。在一般情况下，铲斗支座的焊接将不可避免地产生不可忽视的焊接残余变形。而焊后变形矫正，既不经济又严重伤害其工作可靠性。
装载机铲斗的两侧斗齿与测护板的焊接处常常发生断裂裂纹，这些裂纹甚至延伸到整个铲斗斗唇（镶斗齿的平板）部位的所有焊缝结构上，造成严重断裂损坏而降低铲斗的使用性能。已经形成的断裂裂纹受设备运用的振动及作业外力的作用下逐渐扩展，最终形成大面积断裂裂纹使铲斗降低或失去使用价值。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在故障率高、维护难度大和可靠性低等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种装载机铲斗的改造和堆焊工艺的优化方法，以实现故障率低、维护难度小和可靠性高的优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种装载机铲斗的改造和堆焊工艺的优化方法，包括：
a、改进铲斗制造精度和铲斗整体刚度和强度，降低焊接变形和焊接内应力影响；
b、优化铲斗堆焊工艺。
进一步地，所述步骤a，具体包括：
（1）采用与提升臂连接的铲斗铰接向下延伸至铲斗底部前端，两面用楔形板封固成箱形结构，增加铲斗底部强度；同时铲接板也向上延伸至加固角钢上，形成骨架式结构，提高刚性和强度；
（2）使用加强板将斗壁上部与侧壁连接焊固，斗壁上部沿斗体长度方向焊接用角钢的尺寸加大，提高上部刚性；
（3）根据散装物料铲装作业的特点和用户在使用中的经验反馈、统计计算和分析成果，斗壁底部采用7度上翘结构以降低铲装阻力；
（4）通过加装耐磨板、护角斗齿，使用高强度高耐磨性铸钢材料制成的主刀板和底部加宽的侧刀板，在侧板焊接耐磨加强板，降低铲斗易磨损部位的磨损，在部分磨损面采用耐磨堆焊；
（5）铲斗上檐的上挡板被取消，按运动轨迹，斗壁上端直接向上延伸加长尺寸，彻度解决物料向后撤落问题。
进一步地，所述步骤b，具体包括：
（1）采用药芯焊丝熔化极气体保护堆焊；工艺规范：药芯焊丝直径1.6mm，焊接电流220～240A，电弧电压24～26V，CO2气体流量12～16L/min；
（2）熔化极CO2 气体保护电弧堆焊采用半自动或全自动的过程，堆焊速度快熔覆率高。
本发明各实施例的装载机铲斗的改造和堆焊工艺的优化方法，由于包括：改进铲斗制造精度和铲斗整体刚度和强度，降低焊接变形和焊接内应力影响；优化铲斗堆焊工艺；从而可以克服现有技术中故障率高、维护难度大和可靠性低的缺陷，以实现故障率低、维护难度小和可靠性高的优点。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
根据本发明实施例，提供了一种装载机铲斗的改造和堆焊工艺的优化方法。
本发明的技术方案，针对现有技术存在的不足之处，对装载机铲斗进行了结构上改造和堆焊工艺上的优化，实现一种具有高强度、低成本的装载机铲斗。该装载机铲斗改进后在连续的高强度工况使用时，不会出现开焊、撕裂、过度磨损以及举升中无聊散落等故障现象。本发明的技术方案，能够实现产品批量生产，扩大销售市场，增大企业规模。
本发明的技术方案，通过采用与提升臂连接的铲斗铰接向下延伸至铲斗底部前端，两面用楔形板封固成箱形结构，大大增加了铲斗底部强度，同时铲接板也向上延伸至加固角钢上，形成骨架式结构，比以前的刚性和强度均有很大提高；使用加强板将斗壁上部与侧壁连接焊固；斗壁上部沿斗体长度方向焊接用角钢的尺寸加大，提高上部刚性；斗壁底部采用7度上翘结构以降低铲装阻力；加装耐磨板、护角斗齿，使用高强度高耐磨性铸钢材料制成的主刀板和底部加宽的侧刀板，在侧板焊接耐磨加强板，斗壁上端直接向上延伸加长尺寸。堆焊工艺采用药芯焊丝熔化极气体保护堆焊。
本发明的技术方案完成时，主要技术指标：改进后的铲斗整体刚度和强度得到提高，铲斗硬度达40HRC。经过堆焊工艺优化后，堆焊层厚度由6mm减小为3mm，堆焊层硬度在40HRC以上；申请发明专利2项，形成1项新产品及新技术。主要经济指标：预计实现年产装载机铲斗2000套/年，每套售价12000元，预计年产值可达2400万元，利税47万元，净利润52万元，增加就业人员10人。
本发明技术方案的主要技术内容：
1、通过以下设计改进从而提高铲斗制造精度和铲斗整体刚度和强度，降低了焊接变形和焊接内应力影响。
（1）针对铲斗的底部强度问题， 我们采用与提升臂连接的铲斗铰接向下延伸至铲斗底部前端， 两面用楔形板封固成箱形结构，大大增加了铲斗底部强度， 同时铲接板也向上延伸至加固角钢上，形成骨架式结构，比以前的刚性和强度均有很大提高。
（2）使用加强板将斗壁上部与侧壁连接焊固，斗壁上部沿斗体长度方向焊接用角钢的尺寸加大，提高上部刚性。
（3）根据散装物料铲装作业的特点和用户在使用中的经验反馈，及统计计算和分析成果等，斗壁底部采用7度上翘结构以降低铲装阻力。
（4）针对铲斗磨损问题，我们通过加装耐磨板、护角斗齿，使用高强度高耐磨性铸钢材料制成的主刀板和底部加宽的侧刀板，在侧板焊接耐磨加强板等措施降低铲斗易磨损部位的磨损，还可根据用户的特殊要求在部分磨损面采用耐磨堆焊等加强措施。
（5）铲斗上檐的上挡板被取消，按运动轨迹，斗壁上端直接向上延伸加长尺寸，彻度解决物料向后撤落问题。
2、铲斗堆焊工艺优化技术如下：
（1）优化改进后的堆焊工艺是采用药芯焊丝熔化极气体保护堆焊。工艺规范：药芯焊丝直径1.6mm，焊接电流220～240A，电弧电压24～26V，CO2气体流量12～16L/min。
（2）熔化极CO2 气体保护电弧堆焊采用半自动或全自动的过程，堆焊速度快熔覆率高；CO2 气体的密度较大，隔离空气、保护焊接区的效果十分良好；CO2电弧的热效率高，焊接电流密度大，生产率是手弧焊的3～5倍；CO2气体保护焊的生产成本较低，只有手弧焊的40%～50%；药芯焊丝CO2电弧焊的焊缝成形美观，飞溅少，而且飞溅颗粒细小，容易清除。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种装载机铲斗的改造和堆焊工艺的优化方法，其特征在于，包括：
a、改进铲斗制造精度和铲斗整体刚度和强度，降低焊接变形和焊接内应力影响；
b、优化铲斗堆焊工艺。
2.根据权利要求1所述的装载机铲斗的改造和堆焊工艺的优化方法，其特征在于，所述步骤a，具体包括：
（1）采用与提升臂连接的铲斗铰接向下延伸至铲斗底部前端，两面用楔形板封固成箱形结构，增加铲斗底部强度；同时铲接板也向上延伸至加固角钢上，形成骨架式结构，提高刚性和强度；
（2）使用加强板将斗壁上部与侧壁连接焊固，斗壁上部沿斗体长度方向焊接用角钢的尺寸加大，提高上部刚性；
（3）根据散装物料铲装作业的特点和用户在使用中的经验反馈、统计计算和分析成果，斗壁底部采用7度上翘结构以降低铲装阻力；
（4）通过加装耐磨板、护角斗齿，使用高强度高耐磨性铸钢材料制成的主刀板和底部加宽的侧刀板，在侧板焊接耐磨加强板，降低铲斗易磨损部位的磨损，在部分磨损面采用耐磨堆焊；
（5）铲斗上檐的上挡板被取消，按运动轨迹，斗壁上端直接向上延伸加长尺寸，彻度解决物料向后撤落问题。
3.根据权利要求1或2所述的装载机铲斗的改造和堆焊工艺的优化方法，其特征在于，所述步骤b，具体包括：
（1）采用药芯焊丝熔化极气体保护堆焊；工艺规范：药芯焊丝直径1.6mm，焊接电流220～240A，电弧电压24～26V，CO2气体流量12～16L/min；
（2）熔化极CO2 气体保护电弧堆焊采用半自动或全自动的过程，堆焊速度快熔覆率高。
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