(栾川龙宇钼业有限公司河南省洛阳市471500)
摘要:液压挖掘机动臂和斗杆等工作装置通过销轴与基座联接,基座起着支撑工作装置,承受作业时的载荷冲击,故对基座的机械强度、结构稳定性和抗疲劳性能要求较高,为确保牢固、可靠,基座和挖掘机底盘采用一体式设计,由于其结构特殊性,基座变形损坏,维修比较困难,本文对液压挖掘机基座焊修修复,提出了科学合理的修复工艺。
关键词:液压挖掘机;基座;工艺;焊接;修复
目前矿山在用液压挖掘机6台,其中4台由于使用年限较长、设备老化,不同程度出现了基座焊缝开裂、基座主板裂纹、基孔磨损等现象,采用常规的切割更换耳板、拼接堆焊的修复方法,由于受焊缝单薄、焊接变形和材质改变等因素的影响,难以确保焊补修复的质量,且可能导致故障扩大,增加维修成本。
液压挖掘机基座上安装着动臂及斗杆,作业时,铲斗、动臂、斗杆等工作装置的由于工况环境及联接特点,受到较大机械载荷及冲击载荷,工作装置的载荷最终传递到基座,基座承受着强烈的载荷冲击,液压挖掘机基座结构如下图。
挖掘机的作业工况环境一般较恶劣,在作业时工作装置要承受强烈的冲击载荷及较大的机械载荷,对基座的机械强度、结构稳定性和抗疲劳性能要求较高,基座和底盘采用一体式设计。但由于使用年限长、设备老化,长期受到载荷冲击,基座易出现焊缝开裂、基座主板裂纹、基孔磨损等情况。
由于其结构特殊性及受力载荷较大,对损伤的侧部主板采用切割坡口、拼接堆焊、切割更换耳板的日常简单焊补修复工艺,因为受到焊缝单薄、焊接变形和材质改变等因素的影响,无法确保焊补修复质量。
为提高基座的修复强度和修复质量,满足挖掘机安全使用要求,根据大臂基座的结构特点,在充分考虑作业时基座的受力情况及焊接时的质量控制等因素,组织技术人员经过多次的探索和实践,研究确定了基座主板加装衬板整体修复工艺,通过切割坡口--校正焊接--衬板加固--打磨整形等工艺流程,完成对大臂基座的加固修复工作,此工艺保留了基座一体式的设计结构,具体工艺流程如下。
1.固定位置修复耳板测量基座两侧耳板间距,在两侧耳板之间焊接圆钢进行固定,防止焊接变形,保证耳板间的安装尺寸,对磨损失圆的耳板内衬板进行更换。
2.切割坡口焊修主板将基座主板开裂处用气刨沿裂纹方向刨削出U型坡口,用角磨机去除毛刺,采用多层、分段焊接,每段焊接长度控制在60mm,每段焊后用小锤迅速敲击焊缝和周边,以消除内应力和塑性变形,防止产生热裂纹。
3.制作衬板预留焊口测量基座侧板几何尺寸,根据测量尺寸采用σ20钢板切割制作基座侧部衬板,在衬板的中间切割出两道50mm×200mm的加固焊口,以确保焊接后的稳定性和减少焊接变形。
4.安装衬板预防扭曲将衬板安装在基座主板外侧,用千斤顶对衬板施加正向压力,确保衬板和基座侧板严密贴合,分段、对称、点焊固定,利用焊接热应力的平衡分布,达到减小和控制扭曲变形的目的。
5.焊接衬板防止变形采用多层、分段、断续焊接,每段焊接长度控制在60mm,焊后锤击消除内应力;控制层间温度,按照第一层和第二层焊接方向相反的方法进行焊接,使其在焊接长度内形成均匀的角变形,达到控制焊缝质量得目的。
6.打磨整形完成修复衬板焊接完成后,测量基座的各项安装尺寸数据,测量合格后,通过修整、打磨、喷漆、安装大臂及斗杆,完成修复。
总结语,液压挖掘机基座修复工艺的实践与应用,充分的考虑了作业时基座的受力情况以及焊接时的质量控制等因素,保留了基座一体式的设计结构,修复方法和工艺流程科学合理,修复后基座结构稳固可靠,完全满足设备的安全运行。