SU1091996A1

SU1091996A1 - Dredge-type scoop

Info

Publication number: SU1091996A1
Application number: SU823524936A
Authority: SU
Inventors: Виктор Фадеевич Балашов; Анатолий Прокопьевич Холодный; Николай Николаевич Романов; Леонид Емельянович Агрызков
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Горного Машиностроения
Priority date: 1982-11-10
Filing date: 1982-11-10
Publication date: 1984-05-15

Abstract

ДРАЖНЫЙ ЧЕРПАК, состо щий из стальной основы, армированной вставками из износостойкого материала , отличающийс тем, что, с целью увеличени его срока, службы, вставки выполнены в виде штырей диаметром и длиной, равными соответственно 0,25-0,50 и 1-3 толщины рабочей кромки черпака, при этом штыри размещены равномерно по объему кромки с шагом между основани ми на ее торце 1,5-3,0 диаметра вставки .DRAGING DASHBOARD, consisting of a steel base reinforced with inserts of wear-resistant material, characterized in that, in order to increase its service life, the inserts are made in the form of pins with a diameter and a length of 0.25-0.50 and 1-3, respectively the thickness of the working edge of the scoop, while the pins are placed evenly along the edge volume with a spacing between the bases at its end 1.5-3.0 of the insert diameter.

Description

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к производству черпаков драг, работающих в услови х абразивного износа. Черпаки драг эксплуатируютс на Joбьtчe и переработке горных масс, обладающих высокими абразивными сво ствами. Воздействие на черпак абраз ной и гидроабразивной среды приводит К быстрому его износу. Наиболее подвержена износу передн режуща стенка черпака, стойкость которой в отдельных случа х не превышает 89 мес. работы (одного сезона) . Известна цельнолита конструкци черпаков драг, а также конструкци черпаков со сменными козырьками, изготавливаемыми из стали 10Г13л 1 Изготовление черпаков со сменными козырьками позвол ет замен ть изнашивающуюс переднюю стенку (сме ный козырек) и продл ть срок службы черпаков,однако это не снижает абрази ного износа самого козырька. Известен способ повышени износостойкости цельнолитых черпаков путем наплавки твердосплавными элек родами. . Однако этот способ не дает стабил ных результатов, так как он требует качественной подготовки наплавл емой поверхности. Кроме того, наплавка н высокоуглеродистую марганцовистую сталь не обеспечивает прочной сварит ваемости разнородных материалов. Известен способ повышени износостойкости литых черпаков за счет поверхностного легировани рабочей поверхности кузова черпака L3J . Однако промышленные испытани деталей с легирующей поверхностью показали незначительное (5-10%) уве личение стойкости черпаков. Легирую щие вставки изготавливаютс из высоколегированного сплава (лигатуры ) и устанавливаютс в полость формы, а затем заливаютс расплавом, под действием которого они легируют заданные участки основы. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату вл етс конструкци дражного черпака, состо щего из стальной основы, армированной встав ками из износостойкого материала 4J Износостойкость таких черпаков увеличиваетс , однако не вл етс значительной, а конструкци известных черпаков-рациональной. Цель изобретени - увеличение срока службы дражных черпаков. Поставленна цель достигаетс тем, что в дражном черпаке, состо щем из стальной основы, армированной вставками из износостойкого материала , вставки выполнены в виде штырей диаметром и длиной, равными соответственно 0,25-0,50 и 1-3 толщины рабочей кромки черпака, при этом штыри размещены равномерно по объему кромки с шагом между основани ми на торце рабочей кромки 1,53 ,0 диаметра вставки. На фиг.1 схематически изображен предлагаемый черпак, общий вид; на фиг.2 вид А (часть черпака); на фиг.З - собранна литейна форма черпака, поперечное сечение. Черпак состоит из основы I, выполненной из стали 110Г13Л и вставок 2 цилиндрической формы, отлитьк из износостойкого чугуна, с .элементом креплени . Элементы креплени могут представл ть собой цельную со вставкой литую конструкцию, либо литейную шпильку (проволочный пруток), установленную в литейную форму при отливке вставок из износостойкого чугуна. Пример. Дражный черпак, толщина рабочей кромки которого составл ет 52 мм. Предварительно из износостойкого чугуна марки 250Х20РТ отливаютс . вставки цилиндрической формы диаметром 16 мм и длиной 40 мм с элементами креплени . Готовые вставки 2 с элементами 3 креплени проставл ютс в литейную форму черпака (фиг.З) по рабочей (режущей) кромке толщиной 32 мм с шагом 25 мм. Собранна литейна форма со вставками заливаетс через литниковую систему 4 сталью 110Г13Л. После затвердевани и очистки отливки черпак подвергаетс закалке; нагрев до 1100 С, а затем охлаждение в Йоде. Твердость вставок после закалки составл ет 58-60 НРС, основы - 207 ИВ. Износостойкие чугуны обладают высоким сопротивлением к абразивному и гидроабразивному износу и превосход т сталь, в том числе и высокомарганцовистую , в 5-10 раз. Вставки черпака, изготовленные из износостойкого чугуна и проставленные по рабочей кромке, способны защитить от износа стальную основу, создава при этом теневой эффект. Прин та цилиндрическа форма вставок определ етс оптимальностью периметра круга, а также требованием отливок к круглой форме и плавки к переходам.The invention relates to mechanical engineering, in particular to the production of dredges operating under conditions of abrasive wear. Scoops are operated on Robsch and processing of mountain masses with high abrasive properties. Impact on the scoop abrasive and hydroabrasive environment leads to its rapid wear. The front wall of the scoop is most susceptible to wear; its resistance in some cases does not exceed 89 months. work (one season). The solid-molded design of the drags, as well as the design of the scoops with interchangeable canopies made of 10G13l steel 1. most visor. There is a known method for increasing the wear resistance of solid casting scoops by surfacing with carbide electrons. . However, this method does not give stable results, since it requires a high-quality preparation of the weld surface. In addition, the surfacing of high-carbon manganese steel does not provide solid welding of dissimilar materials. There is a method of improving the wear resistance of cast scoops by superficially doping the working surface of the body of the L3J scoop. However, industrial testing of parts with alloying surface showed an insignificant (5-10%) increase in the durability of scoops. The alloying inserts are made of a high-alloyed alloy (ligature) and are installed in the mold cavity, and then poured with the melt, under the action of which they alloy the specified areas of the base. Closest to the proposed technical essence and the achieved result is the construction of a dredging scoop consisting of a steel base reinforced with inserts of wear-resistant material 4J. The wear resistance of such scoops increases, but is not significant, and the design of the known scoops is rational. The purpose of the invention is to increase the service life of dredging scoops. The goal is achieved by the fact that in a dredging ladle consisting of a steel base reinforced with inserts of wear-resistant material, the inserts are made in the form of pins with a diameter and length of 0.25-0.50 and 1-3, respectively This pins are placed evenly over the edge volume with a spacing between the bases at the end of the working edge 1.53, 0 of the insert diameter. Figure 1 schematically shows the proposed scoop, General view; figure 2 view A (part of the scoop); FIG. 3 shows the assembled scoop mold, cross section. The scoop consists of a base I, made of 110G13L steel and cylindrical inserts 2, cast from wear-resistant cast iron, with a fastening element. The fastener elements can be a single-piece cast construction, or a casting rod (wire rod) installed in the mold when casting inserts from wear-resistant cast iron. Example. Dredging scoop with a working edge thickness of 52 mm. Prefabricated 250X20PT wear-resistant cast iron is cast. cylindrical inserts with a diameter of 16 mm and a length of 40 mm with fasteners. The finished inserts 2 with fastening elements 3 are placed in a scoop mold (fig. 3) along a working (cutting) edge with a thickness of 32 mm in 25 mm increments. The assembled mold with inserts is poured through the gating system 4 with 110G13L steel. After solidification and cleaning of the casting, the scoop is quenched; heating to 1100 C, and then cooling in iodine. The hardness of the inserts after quenching is 58-60 LDCs, the bases - 207 IW. Wear-resistant cast iron has high resistance to abrasive and hydroabrasive wear and is superior to steel, including high-manganese, by 5-10 times. The scoop inserts, made of wear-resistant cast iron and affixed to the working edge, are able to protect the steel base from wear, creating a shadow effect. The accepted cylindrical shape of the inserts is determined by the optimality of the perimeter of the circle, as well as the requirement of castings for the round shape and melting for the transitions.

Величина диаметра вставок определена опытным путем н колеблетс в пределах 0,25-0,5 -толщины рабочей кромки. Увеличение величины диаметра более 0,5 приводит jc разрыву основы металла (трещинам). В случае использовани вставок диаметром меньше 0,25 происходит расплавление и смешивание их с основой металла, что исключает достижение цели.The diameter of the inserts was determined experimentally and ranged from 0.25 to 0.5 times the thickness of the working edge. An increase in the diameter of more than 0.5 leads to jc rupture of the base metal (cracks). In the case of using inserts with a diameter of less than 0.25, they are melted and mixed with the base metal, which eliminates the goal achievement.

Максимально допустим и износ черпаков , составл ющий 1-3 толщины рабочей кромки. В св зи с этим и длина вставок принимаетс равной -3 толщинам рабочей кромки.The maximum wear and tear of the scoops is 1-3 times the thickness of the working edge. In connection with this, the length of the inserts is assumed to be -3 the thickness of the working edge.

Результаты испытаний показывают, что с увеличением диаметра вставок износостойкость материала черпаков возрастает; Кроме того, вставки диаметром более 16 мм (0,5 толщины стенки армируемого образца) привод тThe test results show that with an increase in the diameter of the inserts, the wear resistance of the material of the scoops increases; In addition, inserts with a diameter greater than 16 mm (0.5 wall thickness of the sample to be reinforced) result in

к разрыву сплошности основы, к Снижению прочности. Вставки диаметром менее 0,20 толщины образца (6 мм) в большинстве случаев оплавл ютс и раствор ютс в основе металла, что не приводит к существенному увеличению износостойкости.to break the continuity of the base, to reduce the strength. Inserts with a diameter of less than 0.20 sample thickness (6 mm) in most cases are melted and dissolved in the metal base, which does not lead to a significant increase in wear resistance.

Предлагаема конструкци черпака позвол ет сочетать в себе высокую прочность и ударную в зкость, прису-, щие высокомарганцовистой стали ПОГ13Л, с высокой износостойкостью, присущей износостойким чугунам. Дражный черпак, выполненный из друх композиционных материалов, вследствие использовани более износостойкого материала (износостойкого чугуна) задерживает износ основы металла и погг вьшает срок службы детали в 2-3 раза . Кроме того, снижаютс .затраты на их ремонт и восстановление, а также простои уникального оборудовани , т.е. драг, которые, как известно, работают в 3-сменном режиме в.период летнего сезона, и часта замена черпаков (в черпаковой цепи драги одновременно работает 80 черпаков) приводит к значительным затратам и снижению объемов вьфаботки горной массы.The proposed scoop design allows the combination of high strength and toughness inherent in high-manganese steel POG13L with high wear resistance inherent in wear-resistant cast irons. The dredging scoop made of other composite materials, due to the use of a more wear-resistant material (wear-resistant cast iron), delays the wear of the base metal and increases the service life of the part by 2-3 times. In addition, the cost of their repair and restoration, as well as the downtime of unique equipment, i.e. The drag, which is known to work in a 3-shift regime during the summer season, and frequent replacement of scoops (80 scoops work simultaneously in the scoop dredger chain) leads to significant costs and lowering the volume of refining of the rock mass.

З.О ФШ.56З.О ФШ.56

ni ni

иг.2.ig.2.

Claims

DRAWBERRY SCOPE, consisting of a steel base reinforced with wear-resistant la inserts, characterized in that, in order to increase its service life, the inserts are made in rails with a diameter and length equal to, respectively, 0.25-0.50 and 1-3 thicknesses of the working edge of the ladle, with this pins are placed evenly along the volume of the edge in increments between the bases of its end face 1.5-3.0 diameter of the insert