張 錚

焦作神華重型機(jī)械制造有限公司 河南焦作 454150

刮板輸送機(jī)的中部槽是輸煤通道，運(yùn)行過程中承受煤、刮板和鏈條的摩擦，是消耗最多的部件。中部槽的質(zhì)量占刮板輸送機(jī)總質(zhì)量的 70% 以上，刮板輸送機(jī)的失效也多是由中部槽的過度磨損或斷裂引起，中部槽的使用壽命是衡量整機(jī)壽命的重要指標(biāo)。除運(yùn)煤外，中部槽還要承受采煤機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷，推、拉液壓支架的側(cè)向力和縱向力，大塊煤、巖石卡死在槽中時的擠壓、沖擊力等。中部槽的損壞形式除磨損外，還有槽體的變形和連接件的損壞。通過對趙固一礦 SGZ800/800 型刮板機(jī)中部槽的損壞特點(diǎn)和使用環(huán)境的分析，制定了一套專門針對中部槽的修理工藝。修理后，中部槽各項(xiàng)性能不僅能達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，也使后續(xù)的中部槽批量修理達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化水平。

1 結(jié)構(gòu)形式及材料特性

1.1 結(jié)構(gòu)形式

SGZ800/800 型刮板機(jī)中部槽由擋板組件、槽幫、中板及封底板組焊而成，上下槽口寬度、中板高度以及中板與槽幫的垂直度必須滿足裝配要求，其截面結(jié)構(gòu)形式如圖 1 所示。

圖1 SGZ800/800 刮板機(jī)中部槽的截面結(jié)構(gòu)

1.2 材料特性

中部槽槽幫為高錳鋼，這種鋼具有較高的強(qiáng)度和耐磨性、良好的耐疲勞性以及淬透性。主要化學(xué)成分如表 1 所列，其熱處理溫度如表 2 所列。中板及底板為 NM360，擋板組件為 16Mn。

表1 ZG35SiMn 主要化學(xué)成分 %

表2 熱處理溫度 ℃

2 修理方案及工藝

2.1 修理方案

清理并測量中部槽，統(tǒng)計出主要出現(xiàn)磨損、斷裂的 6 個部位，如圖 2 所示，即鏟煤板、槽幫凸端連接頭、中板、中板的舌板、槽幫上沿圓弧面和連接板。

圖2 中部槽損壞部位

分析測量中部槽損壞和磨損情況：槽幫上沿圓弧面 5 磨損嚴(yán)重，鏟煤板 1 上表面磨損嚴(yán)重，中板上表面 3 磨損嚴(yán)重，槽幫凸端端頭 2 斷裂，中板的舌板 4卷邊及斷裂，連接板 6 斷裂。測量的磨損量分別為：槽幫上沿圓弧面 5 磨損量最大為 17.5 mm，鏟煤板 1磨損量最大為 60 mm，中板上表面 3 平均磨損量為 19 mm。

斷裂部位的處理：用火焰切割或氣刨將斷裂的槽幫凸端端頭、中板舌板和連接板的部分端面切除。

中部槽是批量使用的，每一批的磨損程度相同，采取 20% 抽樣測繪，繪制磨損后實(shí)樣，斷裂的部位統(tǒng)計數(shù)量，并依據(jù)原圖紙作新。

將磨損部位的測繪圖與中部槽原設(shè)計圖進(jìn)行比對。磨損量在 5～10 mm 范圍內(nèi)的部位直接堆焊；磨損量大于 10 mm 的部位用同材質(zhì)材料填焊。

堆焊部位在修理圖中標(biāo)注堆焊尺寸，填焊部位需畫出填充材料尺寸圖，然后下料，并在修理圖中標(biāo)出。

槽幫上圓弧面磨損量大，且形狀不規(guī)則，制作新件有加工難度，經(jīng)分析對比發(fā)現(xiàn)，40 t 刮板輸送機(jī)槽幫上弧面與 SGZ800/800 型刮板輸送機(jī)槽幫上弧面接近，厚度符合填焊要求。材質(zhì)為 24Mn2K，根據(jù)焊縫組織與母材組織相似的原則直接作為填焊材料。

鏟煤板磨損嚴(yán)重，為了增加其耐磨性，填焊材質(zhì)選用 NM360。

中部槽舌板、槽幫凸端端頭、連接板不僅需要好的耐磨性，還要能承受高沖擊負(fù)荷，新件材質(zhì)選用Q345。

鏟煤板填焊時填充材料之間相互間隙為 15～20 mm。槽幫上弧面填焊板沿長度方向，每隔 100 mm開 50 mm×50 mm 正方形塞焊孔，如圖 3 所示。

2.2 焊接工藝

圖3 鏟煤板、槽幫上弧面填焊

焊接設(shè)備為 HC500Ⅱ交流逆變式 CO2氣體保護(hù)焊機(jī)，焊絲型號為 THQ-60cφ1.6 mm 600 MPa 低合金鋼實(shí)心焊絲，電壓為 36 V，電流為 40 A。

槽幫上平面采用堆焊，用焊絲將磨損面堆焊到原有厚度再焊接填充板，焊縫為 V 形及 U 形，填充板四周實(shí)焊，中間塞焊。

將鏟煤板填充材料進(jìn)行點(diǎn)焊，所留焊縫為角焊縫和 V 形焊縫。

槽幫凸端端頭與槽幫接觸部位全部角焊縫焊接，焊腳尺寸為 18 mm。

中板舌板與中板接觸面角焊縫焊接，焊腳腳尺寸為 10 mm。

連接板單邊 V 形焊縫，焊腳尺寸為 20 mm。

焊接完畢后進(jìn)行尺寸校驗(yàn)，將焊縫表面打磨光滑。

3 耐磨處理

中板耐磨處理：在中板上，間隔 90 mm 交叉焊接寬 10 mm、厚 2 mm 的焊縫，從整體上形成形狀規(guī)則、分布均勻的耐磨層，使刮板機(jī)鏈條在滑動過程中脫離與中板母體的直接接觸磨損，減少運(yùn)輸過程中的摩擦損壞，提高中部槽使用壽命。

在底板兩端 200 mm 的鏈道處堆焊寬 50 mm、長10 mm、厚 2 mm 的耐磨層，增強(qiáng)底板的耐磨能力。

在鏟煤板上表面每間隔 60～80 mm 進(jìn)行厚 2 mm的八字紋耐磨處理，減少其表面的直接磨損。

4 檢測與驗(yàn)收

焊后檢測各部分尺寸，中部槽接口處錯口量上下 1.0 mm，左右 2.0 mm；中板厚度比原件中板小 2.0 mm；槽幫上沿厚度比原件小 1.5 mm；鏟板厚度比原件小 2.0 mm。修理后各尺寸均符合 MT 1097—2012《煤礦機(jī)電設(shè)備檢修技術(shù)規(guī)范》。

空載試運(yùn)行和驗(yàn)收，輸送機(jī)正反分別運(yùn)轉(zhuǎn) 30 min，大修中部槽與完好中部槽搭接完好，無漏煤縫隙，滿足互換要求；刮板及刮板鏈運(yùn)行順暢與中部槽無刮卡性撞擊。

5 結(jié)語

通過趙固一礦幾個工作面后期的使用情況，證明中部槽修理工藝和質(zhì)量是合理穩(wěn)定可靠的。本工藝的成功實(shí)施為中部槽大修提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)，節(jié)約了成本，提高了效率?！?/p>