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SGZ800/800 刮板机中部槽修理工艺

2020-09-21

矿山机械 2020年9期
关键词:磨损量堆焊刮板

张 铮

焦作神华重型机械制造有限公司 河南焦作 454150

刮板输送机的中部槽是输煤通道,运行过程中承受煤、刮板和链条的摩擦,是消耗最多的部件。中部槽的质量占刮板输送机总质量的 70% 以上,刮板输送机的失效也多是由中部槽的过度磨损或断裂引起,中部槽的使用寿命是衡量整机寿命的重要指标。除运煤外,中部槽还要承受采煤机的运行负荷,推、拉液压支架的侧向力和纵向力,大块煤、岩石卡死在槽中时的挤压、冲击力等。中部槽的损坏形式除磨损外,还有槽体的变形和连接件的损坏。通过对赵固一矿 SGZ800/800 型刮板机中部槽的损坏特点和使用环境的分析,制定了一套专门针对中部槽的修理工艺。修理后,中部槽各项性能不仅能达到质量标准,也使后续的中部槽批量修理达到标准化水平。

1 结构形式及材料特性

1.1 结构形式

SGZ800/800 型刮板机中部槽由挡板组件、槽帮、中板及封底板组焊而成,上下槽口宽度、中板高度以及中板与槽帮的垂直度必须满足装配要求,其截面结构形式如图 1 所示。

图1 SGZ800/800 刮板机中部槽的截面结构

1.2 材料特性

中部槽槽帮为高锰钢,这种钢具有较高的强度和耐磨性、良好的耐疲劳性以及淬透性。主要化学成分如表 1 所列,其热处理温度如表 2 所列。中板及底板为 NM360,挡板组件为 16Mn。

表1 ZG35SiMn 主要化学成分 %

表2 热处理温度 ℃

2 修理方案及工艺

2.1 修理方案

清理并测量中部槽,统计出主要出现磨损、断裂的 6 个部位,如图 2 所示,即铲煤板、槽帮凸端连接头、中板、中板的舌板、槽帮上沿圆弧面和连接板。

图2 中部槽损坏部位

分析测量中部槽损坏和磨损情况:槽帮上沿圆弧面 5 磨损严重,铲煤板 1 上表面磨损严重,中板上表面 3 磨损严重,槽帮凸端端头 2 断裂,中板的舌板 4卷边及断裂,连接板 6 断裂。测量的磨损量分别为:槽帮上沿圆弧面 5 磨损量最大为 17.5 mm,铲煤板 1磨损量最大为 60 mm,中板上表面 3 平均磨损量为 19 mm。

断裂部位的处理:用火焰切割或气刨将断裂的槽帮凸端端头、中板舌板和连接板的部分端面切除。

中部槽是批量使用的,每一批的磨损程度相同,采取 20% 抽样测绘,绘制磨损后实样,断裂的部位统计数量,并依据原图纸作新。

将磨损部位的测绘图与中部槽原设计图进行比对。磨损量在 5~10 mm 范围内的部位直接堆焊;磨损量大于 10 mm 的部位用同材质材料填焊。

堆焊部位在修理图中标注堆焊尺寸,填焊部位需画出填充材料尺寸图,然后下料,并在修理图中标出。

槽帮上圆弧面磨损量大,且形状不规则,制作新件有加工难度,经分析对比发现,40 t 刮板输送机槽帮上弧面与 SGZ800/800 型刮板输送机槽帮上弧面接近,厚度符合填焊要求。材质为 24Mn2K,根据焊缝组织与母材组织相似的原则直接作为填焊材料。

铲煤板磨损严重,为了增加其耐磨性,填焊材质选用 NM360。

中部槽舌板、槽帮凸端端头、连接板不仅需要好的耐磨性,还要能承受高冲击负荷,新件材质选用Q345。

铲煤板填焊时填充材料之间相互间隙为 15~20 mm。槽帮上弧面填焊板沿长度方向,每隔 100 mm开 50 mm×50 mm 正方形塞焊孔,如图 3 所示。

2.2 焊接工艺

图3 铲煤板、槽帮上弧面填焊

焊接设备为 HC500Ⅱ交流逆变式 CO2气体保护焊机,焊丝型号为 THQ-60cφ1.6 mm 600 MPa 低合金钢实心焊丝,电压为 36 V,电流为 40 A。

槽帮上平面采用堆焊,用焊丝将磨损面堆焊到原有厚度再焊接填充板,焊缝为 V 形及 U 形,填充板四周实焊,中间塞焊。

将铲煤板填充材料进行点焊,所留焊缝为角焊缝和 V 形焊缝。

槽帮凸端端头与槽帮接触部位全部角焊缝焊接,焊脚尺寸为 18 mm。

中板舌板与中板接触面角焊缝焊接,焊脚脚尺寸为 10 mm。

连接板单边 V 形焊缝,焊脚尺寸为 20 mm。

焊接完毕后进行尺寸校验,将焊缝表面打磨光滑。

3 耐磨处理

中板耐磨处理:在中板上,间隔 90 mm 交叉焊接宽 10 mm、厚 2 mm 的焊缝,从整体上形成形状规则、分布均匀的耐磨层,使刮板机链条在滑动过程中脱离与中板母体的直接接触磨损,减少运输过程中的摩擦损坏,提高中部槽使用寿命。

在底板两端 200 mm 的链道处堆焊宽 50 mm、长10 mm、厚 2 mm 的耐磨层,增强底板的耐磨能力。

在铲煤板上表面每间隔 60~80 mm 进行厚 2 mm的八字纹耐磨处理,减少其表面的直接磨损。

4 检测与验收

焊后检测各部分尺寸,中部槽接口处错口量上下 1.0 mm,左右 2.0 mm;中板厚度比原件中板小 2.0 mm;槽帮上沿厚度比原件小 1.5 mm;铲板厚度比原件小 2.0 mm。修理后各尺寸均符合 MT 1097—2012《煤矿机电设备检修技术规范》。

空载试运行和验收,输送机正反分别运转 30 min,大修中部槽与完好中部槽搭接完好,无漏煤缝隙,满足互换要求;刮板及刮板链运行顺畅与中部槽无刮卡性撞击。

5 结语

通过赵固一矿几个工作面后期的使用情况,证明中部槽修理工艺和质量是合理稳定可靠的。本工艺的成功实施为中部槽大修提供了借鉴经验,节约了成本,提高了效率。□

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