CN104858609A - 一种铲运机铲斗铲刃修复的方法 - Google Patents

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潘茂军
胡志华
丁亚兵
周敏
王东
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Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Nanjing Meishan Metallurgy Development Co Ltd
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    • B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

一种铲运机铲斗铲刃修复的方法，修复方法包括以下步骤：第一步、焊前准备；第二步、坡口加工；第三步、焊接工艺；第四步、焊后工序：对焊接部位进行机械加工、打磨后，经探伤检查确认焊缝无质量缺陷；当焊接质量达到JB4730-94标准Ⅰ级的要求；焊接部位表面平均硬度值达到至少HB449，则修复结束。本发明为一种铲运机铲斗铲刃修复的方法，其克服现有技术存在的问题，提供一种针对铲运机铲刃修复方法，不仅能将铲刃修复，而且还能提高铲斗的工作强度，确保修复后使用效果和使用寿命。

Description

一种铲运机铲斗铲刃修复的方法
技术领域  
本发明是一种针对铲运机的铲斗中铲刃板的修复方法，特别涉及一种铲运机铲斗铲刃修复的方法。
背景技术
在矿山开采过程中，所有的矿石都需要铲运机进行搬运，在装载和搬运的过程中铲斗的损坏很大，特别是铲斗的铲刃板损坏更大。铲运机铲斗结构强度是决定铲运机工作效率与运行费用的关键因素之一。铲运机作业工过程可分为插入、铲取和提升3个作业区间，如图1所示。AB段为插入区间，铲斗底部平行于地面，水平插入物料BC段为铲取区间，铲斗在前进的同量逐渐提升；CD段为提升区间，铲运机停止前进，通过操纵举升液压缸和转斗液压油缸来完成铲斗的提升。
1、铲斗插入时铲刃板及斗底的受力分析；
铲刃板在插入料堆过程中，靠近斗底部分的铲刃板插入物料深度大，又由于物料自然堆放，底层物料密度和质量相对较大，其挤压程度与其深度成正比。所以铲刃板上的水平阻力以及侧板上的摩擦力随物料垂直深度的增加而增加，并在铲斗插入到B点时，达到最大值。铲刃板与铲斗侧刃的水平阻力分布如图5所示。
2、铲斗铲取料时铲刃板及斗底的受力分析；
铲斗在点B转斗并提升动臂，铲斗侧刃主要受到铲斗侧刃外表的摩擦力，而铲刃受到其上方物料的阻力，方向均为垂直向下。铲斗侧刃外表面摩擦力随物料深度呈直线变化，而侧刃阻力由于侧刃上方物料的质量不同也呈线性变化，且在点Bth最大。侧刃及侧板的受力分布如图6所示。
3、铲斗提升时铲斗受力分析；
铲斗在点C时侧刃基本达到水平位置，并开始进入提升区间。此时底刃、斗底、铲斗圆弧及侧刃处主要受到垂直作用力，且在点C时受力最大，直到铲斗彻底离开料堆。此时铲斗的铲刃板、斗底只受斗内物料重力。
发明内容
针对以上问题，本发明为一种铲运机铲斗铲刃修复的方法，其克服现有技术存在的问题，提供一种针对铲运机铲刃修复方法，不仅能将铲刃修复，而且还能提高铲斗的工作强度，确保修复后使用效果和使用寿命，为达此目的，本发明提供一种铲运机铲斗铲刃修复的方法，修复方法包括以下步骤：
第一步、焊前准备：加工一块同样大小的铲刃板，选用相应材料的钢板及猛钢，将其加工长50厘米宽20厘米厚度0.5厘米的钢板4块及加工长30×40厘米宽20厘米厚度0.5厘米的“7”型钢板12块及加工长20厘米厚度2×2厘米的U型猛钢2块；
第二步、坡口加工：以机械加工方式，在铲斗和铲刃板上分别打磨出V形坡口作为施焊区域，并使施焊区域硬度值达到HB185-HB321；
第三步、焊接工艺：采用多层多道焊，焊条要经过烘干处理，然后在空气中自然冷却到室温；焊接时先将16锰钢铲刃板进行对接焊好，采用双面焊接工艺，需要焊接正反三遍，每一遍焊完需要自然冷却后再进行第二遍，正面焊完焊反面，以防焊接应力变形；
铲刃板焊接完成后，铲刃板的底部与铲斗底部采用4块长50厘米宽20厘米厚度0.5厘米的钢板焊接，焊接的工艺采用搭接焊；
在铲斗的侧刃和铲斗底部，左右两边各焊接长30×40厘米宽20厘米厚度0.5厘米的“7”型钢板各6块，焊接的工艺采用搭接焊。
在铲斗的铲刃与铲斗的侧刃连接处，左右各焊接长20厘米厚度2×2厘米的U型锰钢各1块，焊接的工艺采用搭接焊；
第四步、焊后工序：对焊接部位进行机械加工、打磨后，经探伤检查确认焊缝无质量缺陷；当焊接质量达到JB4730-94标准Ⅰ级的要求；焊接部位表面平均硬度值达到至少HB449，则修复结束。
作为本发明进一步改进，步骤一的钢板为45号钢板，步骤一的猛钢为16号锰钢，为了保证强度钢板需采用45号钢板，猛钢需采用16号锰钢。
作为本发明进一步改进，步骤二坡口加工工序可采用气割形式打坡口，为了保证气割效果可采用。
作为本发明进一步改进，步骤三焊条，采用J506焊条或J507焊条,本发明焊条一般采用J506焊条或J507焊条。
本发明的有益效果如下：(1)焊接过程飞溅小，烟尘少，焊接成型美观；(2)焊接接头具有优良的综合力学性能。有足够的强度及良好冲击韧性；(3)焊后变形量小，有易于修复后装配；(4)修复后，使用效果良好，使用寿命较长。
附图说明
图1为本发明的作业区划分示意图；
图2为本发明待修复铲斗主视图；
图3为本发明待修复铲斗后视图；
图4为本发明待修复铲斗侧视图；
图5为本发明侧刃板及侧板的垂直力分析图；
图6为本发明待修复铲斗铲刃板示意图；
图7为本发明修复用钢板示意图；
图8为本发明修复用“7”字型钢板示意图；
图9为本发明修复用“U”型锰钢钢块示意图；
图10为本发明修复后铲斗主视图；
图11为本发明修复后铲斗后视图；
图12为本发明修复后铲斗侧视图；
具体部件名称如下：
1.铲斗铲刃；2.铲斗底；3.铲斗侧刃；4.钢板焊接位置；
5.“7”字型钢板焊接位置 ；6.“U”型锰钢钢块焊接位置
具体实施方式
以下结合附图和实施例对发明做详细的说明：
需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是幅图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明为一种铲运机铲斗铲刃修复的方法，其克服现有技术存在的问题，提供一种针对铲运机铲刃修复方法，不仅能将铲刃修复，而且还能提高铲斗的工作强度，确保修复后使用效果和使用寿命。
一种铲运机的铲斗修复方法，涉及铲刃板损坏，修复方法包括以下步骤：
第一步、焊前准备：加工一块同样大小的铲刃板，材料选用Q345即16锰钢板见图7，加工长50厘米宽20厘米厚度0.5厘米的45号钢板4块见图8，加工长30×40厘米宽20厘米厚度0.5厘米的“7”型钢板12块见图7、加工长20厘米厚度2×2厘米的U型16锰钢2块见图9。
第二步、坡口加工：以机械加工方式，在铲斗和铲刃板上分别打磨出V形坡口作为施焊区域，并使施焊区域硬度值达到HB185-HB321，该坡口加工工序可采用气割形式打坡口；
第三步、焊接工艺：采用多层多道焊，以J506或J507焊条；焊条要经过烘干处理，然后在空气中自然冷却到室温；焊接时先将16号锰钢铲刃板进行对接焊好，采用双面焊接工艺，需要焊接正反三遍，每一遍焊完需要自然冷却后再进行第二遍，正面焊完焊反面，以防焊接应力变形。
铲刃板焊接完成后，铲刃板的底部与铲斗底部采用4块长50厘米宽20厘米厚度0.5厘米的45号钢板焊接，见图10-12，4号位，焊接的工艺采用搭接焊，增加铲斗底部的空隙和强度，减少铲斗插入时铲刃板及铲斗底的摩擦力。
在铲斗的侧刃和铲斗底部，左右两边各焊接长30×40厘米宽20厘米厚度0.5厘米的“7”型45号钢板各6块，见图10-12，5号位，焊接的工艺采用搭接焊，增加铲斗侧刃的空隙和强度，减少铲斗铲取料时铲斗侧刃外表的摩擦力同时增强铲斗侧刃和铲斗底部的连接强度，提高抗物料向下垂直力。
在铲斗的铲刃与铲斗的侧刃连接处，左右各焊接长20厘米厚度2×2厘米的“U”型16号锰钢各1块，见图10-12，6号位，焊接的工艺采用搭接焊，增加铲斗提升时铲斗的铲刃与铲斗的侧刃连接处抗物料向下垂直力。
第四步、焊后工序：对焊接部位进行机械加工、打磨后，经探伤检查确认焊缝无质量缺陷；焊接质量达到JB4730-94标准Ⅰ级的要求；焊接部位表面平均硬度值达到至少HB449；修复结束。
铲斗铲刃修复后对其进行力学检测，修复后焊接接头处的力学性能如下表所示：
由此可知，焊接接头综合力学性能可满足铲斗焊接技术要求。
对修复后的铲斗进行跟踪运行检测半年时间内，使用过程中，定期采用煤油、石灰检测裂纹对焊接处进行检测，没有发现任何问题，此方法的发明加强了铲斗的强度，延长了使用寿命，节约了维修成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种铲运机铲斗铲刃修复的方法，其特征在于，修复方法包括以下步骤：
第一步、焊前准备：加工一块同样大小的铲刃板，选用相应材料的钢板及猛钢，将其加工长50厘米宽20厘米厚度0.5厘米的钢板4块及加工长30×40厘米宽20厘米厚度0.5厘米的“7”型钢板12块及加工长20厘米厚度2×2厘米的U型猛钢2块；
第二步、坡口加工：以机械加工方式，在铲斗和铲刃板上分别打磨出V形坡口作为施焊区域，并使施焊区域硬度值达到HB185-HB321；
第三步、焊接工艺：采用多层多道焊，焊条要经过烘干处理，然后在空气中自然冷却到室温；焊接时先将16锰钢铲刃板进行对接焊好，采用双面焊接工艺，需要焊接正反三遍，每一遍焊完需要自然冷却后再进行第二遍，正面焊完焊反面，以防焊接应力变形；
铲刃板焊接完成后，铲刃板的底部与铲斗底部采用4块长50厘米宽20厘米厚度0.5厘米的钢板焊接，焊接的工艺采用搭接焊；
在铲斗的侧刃和铲斗底部，左右两边各焊接长30×40厘米宽20厘米厚度0.5厘米的“7”型钢板各6块，焊接的工艺采用搭接焊;
在铲斗的铲刃与铲斗的侧刃连接处，左右各焊接长20厘米厚度2×2厘米的U型锰钢各1块，焊接的工艺采用搭接焊；
第四步、焊后工序：对焊接部位进行机械加工、打磨后，经探伤检查确认焊缝无质量缺陷；当焊接质量达到JB4730-94标准Ⅰ级的要求；焊接部位表面平均硬度值达到至少HB449，则修复结束。
2.根据权利要求1所述的一种铲运机铲斗铲刃修复的方法，其特征在于：步骤一的钢板为45号钢板。
3.根据权利要求1所述的一种铲运机铲斗铲刃修复的方法，其特征在于：步骤一的猛钢为16号锰钢。
4.根据权利要求1所述的一种铲运机铲斗铲刃修复的方法，其特征在于：步骤二坡口加工工序可采用气割形式打坡口。
5.根据权利要求1所述的一种铲运机铲斗铲刃修复的方法，其特征在于：步骤三焊条，采用J506焊条或J507焊条。
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