毋菊梅 朱旺虎

（焦作神華重型機械制造有限公司，河南 焦作 454000）

概述

采煤機是實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)機械化和現(xiàn)代化的重要設(shè)備之一。機械化采煤可以減輕體力勞動、提高安全性，達到高產(chǎn)量、高效率、低消耗的目的。

雙滾筒采煤機是一個集機械、電氣和液壓為一體的大型復(fù)雜系統(tǒng)，工作環(huán)境惡劣，如果出現(xiàn)故障將會導(dǎo)致整個采煤工作的中斷，造成巨大的經(jīng)濟損失.隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展，采煤機的功能越來越多，其自身的結(jié)構(gòu)、組成愈加復(fù)雜，因而發(fā)生故障的原因也隨之復(fù)雜。

2013年11月，焦煤集團趙固一礦MG300/700-WD型交流電牽引采煤機，因操作工人責任心不強，采煤機搖臂與牽引箱鉸接處的銷軸掉落時，工人沒有及時發(fā)現(xiàn)，而繼續(xù)操作采煤機工作，因此造成了牽引箱的聯(lián)接耳從根部開裂，采煤機損壞，整個工作面停產(chǎn)。因無牽引箱、搖臂配件，為了將因采煤機故障停產(chǎn)造成的損失降到最低，接到任務(wù)便針對使用條件及材料特點，制定出維修方案并編制嚴格的焊接工藝。

1 牽引箱問題分析

礦方提供的牽引箱資料相當有限，只有設(shè)備采購時廠家提供的一些簡單的裝配圖冊，沒有關(guān)鍵尺寸參數(shù)，而且從相關(guān)資料查閱不到牽引箱的材質(zhì)。

牽引箱聯(lián)接耳斷裂處離箱體的幾個齒輪安裝位置比較近，而且是關(guān)鍵受力部位，斷裂面呈不規(guī)則形狀，為確保修復(fù)后的強度，將聯(lián)接耳從斷裂處割開，采取合理的焊接工藝，確保焊接強度和箱體不變形。

另外，因現(xiàn)有資料無法提供相關(guān)尺寸，必須安排質(zhì)檢人員對牽引箱的齒輪安裝尺寸及聯(lián)接耳的尺寸進行測量并記錄，以確保修復(fù)后的尺寸精度。

2 牽引箱修復(fù)方案

2.1 確定材質(zhì)

通過對牽引箱聯(lián)接耳進行測量可知，聯(lián)接耳的厚度為95mm，為了縮短維修時間，我們研究決定把原來的聯(lián)接耳重新焊接到殼體上。由于我們沒有焊接經(jīng)驗，廠家售后人員說材質(zhì)為ZG25，建議用422焊條焊接。因此，我們對牽引箱的材質(zhì)進行了化驗，與ZG25的各種元素近似，決定采用廠家建議。

2.2 修復(fù)工序

2.2.1 清洗。將牽引部表面的灰塵污點油污煤塵銹斑清洗。

2.2.2 測繪。測量斷裂處損壞變形量及各孔的數(shù)據(jù)。

2.2.3 拆解、檢查。牽引部內(nèi)部的傳動機構(gòu)，清洗內(nèi)部腔體，查看內(nèi)部腔體損壞的程度。

2.2.4 打坡口。給斷裂的部位開破口，深度是斷裂處的厚度3/4.開破口的寬度是25mm～45mm.最寬不大于60mm.（內(nèi)部是否有裂紋，根據(jù)實際情況再定）。

2.2.5 焊接。焊前加熱，兩面交替焊接，在時間間隔時進行清理焊渣后，在進行下一個焊接循環(huán)。開始焊接后就必須連續(xù)作業(yè)不能停。焊接后，緩慢降溫處理。各內(nèi)孔焊接單邊留5 mm加工量。

2.2.6 探傷。進行探傷檢查，檢查是否有不合格的地方。

2.2.7 劃線。鉗工按圖紙尺寸檢查焊接情況。

2.2.8 加工。按圖紙尺寸加工各平面及內(nèi)孔。

3 制定合適的焊接工藝

我們制定了焊接工藝并開始焊接，由于當時是冬天，溫度為零下10℃，如果直接焊接效果肯定不好，整體加熱怕影響箱體齒輪安裝尺寸。因此，采用局部加熱溫度方法進行焊接。當牽引箱焊接進行到第三遍時，焊縫焊接材料與母材開裂，焊接失敗。

我們通過對材質(zhì)和工藝進行分析認為，由于天氣太冷，局部加熱散熱快，焊接效果不好，焊條強度也不高。因此，我們決定采用焊前牽引箱整體進爐加熱，為了防止殼體變形，溫度控制在180-

圖2 牽引箱焊接后

圖3 坡口示意圖

200℃，焊材采用強度高的506焊絲，重新制定了詳細的焊接工藝。

3.1 鉗工利用定位套定位，采用定位焊固定，耳板之間焊工藝拉筋。

3.2 碳弧氣刨修理坡口，刨出U型坡口，外口尺寸為70mm，內(nèi)口尺寸為25 mm，刨出的坡口使用角磨機進行打磨修整。（見坡口示意圖）

3.3 坡口整修完畢后采用磁粉探傷，探傷無缺陷后進行預(yù)熱，如有缺陷補焊修復(fù)后重新探傷。

3.4 整體預(yù)熱溫度到150-180℃并保溫3小時。

3.5 預(yù)熱后立即進行焊接，連續(xù)焊接溫度不得低于150-180℃。內(nèi)外兩側(cè)交替焊接，每道焊縫焊接結(jié)束進行錘擊釋放應(yīng)力。

3.6 焊后緩慢加熱到180℃保溫2小時后，隨爐冷卻至常溫。坡口示意圖如圖3所示。

3.7 牽引箱修復(fù)效果

通過我們大家的努力，牽引箱聯(lián)接耳焊接完成后，上鏜床加工各平面及內(nèi)孔達到圖紙要求。牽引箱下井并組裝，投入使用至今一切正常，不僅在短時間內(nèi)為礦方解決了難題，也讓礦方減少了經(jīng)濟損失。后來，焦煤有其他礦的采煤機搖臂和牽引箱有類似的損壞，我們都參照這個方案及工藝進行維修，確保礦方的正常生產(chǎn)，也極大地減少了零部件的采購。

[1]吳宗澤.機械零件設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003.

[2]毋虎城.礦山運輸與提升設(shè)備[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2004.