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由于受工作條件的限制,刮板輸送機中部槽使用中要承受拉、壓、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等多種作用,所以局部磨損非常嚴(yán)重,造成中部槽中板過早失效,不能保證正常生產(chǎn)要求。出于降耗提效及提高中部槽使用壽命的目的,生產(chǎn)實際中多采用堆焊技術(shù)方法對中部槽進(jìn)行修復(fù)利用。本文研究分析刮板輸送機中部槽堆焊修復(fù)技術(shù)產(chǎn)品的的質(zhì)量特性,對于提高堆焊技術(shù)的經(jīng)濟技術(shù)效果、延長中部槽使用壽命、促進(jìn)實現(xiàn)安全生產(chǎn)以及礦井高產(chǎn)高效等都具有重要意義。
一、中部槽的結(jié)構(gòu)及工況特點
目前國內(nèi)所使用的中部槽在結(jié)構(gòu)上多采用整體鑄造鏟板槽幫、擋板槽幫與K360超級耐磨鋼中板及底板組焊而成。由于受復(fù)雜、交變應(yīng)力作用,往往損壞最嚴(yán)重、損壞數(shù)量最多。
(1)沿雙邊鏈滑道處A處磨出凹坑,鏟板槽幫與擋板槽幫1、4,同時出現(xiàn)嚴(yán)重磨損,這主要是刮板運動過程中的摩擦磨損;
(2)中板磨透,有的甚至完全磨掉(圖1中B處陰影部分)。運輸煤炭等造成的磨損,尤其工作面煤層存在夾矸斷層或硬過斷層、中板上面運送的是白砂巖(f=9以上)時將更加嚴(yán)重;
(3)封底板3嚴(yán)重變形,部分開焊。當(dāng)采煤機截煤時臥底量不夠、煤或巖底留得高時,由于推移阻力過大,加之中板因磨損而厚度減小、剛性降低,封底板變形會更嚴(yán)重。
圖1中部槽損壞情況示意圖 二、中部槽中板的磨損機理
刮板輸送機的運輸方式是物料和刮板鏈都在中部槽內(nèi)滑行,當(dāng)刮板和鏈條在中板上滑動時,煤和矸石便成為磨料,對中板造成磨損。在運輸?shù)倪^程中,刮板鏈和煤(或矸石、巖石)塊與中部槽中板發(fā)生劇烈磨損,導(dǎo)致中部槽、甚至刮板輸送機失效。
其失效形式是由于刮板圓環(huán)鏈與中板之間存在著煤塊、煤矸石等磨料,除受圓環(huán)鏈的磨料磨損外,還受到黏著磨損,這種磨損形式為金屬-金屬間摩擦磨損,還有在腐蝕介質(zhì)下的腐蝕磨損。顯然,中部槽失效,其中板起著關(guān)鍵作用。中板因磨損而厚度減小直接造成:
(1)刮板鏈條運動軌道降低,刮板對中板、鏟板槽幫及擋板槽幫摩擦力增大,磨損加劇;(2)中部槽整體剛度降低而易產(chǎn)生變形。
三、中部槽的堆焊修復(fù)
堆焊技術(shù)是表面工程技術(shù)的一種,是金屬晶內(nèi)結(jié)合的一種熔化焊接方法。它與一般焊接不同,不是為了連接零件,而是用焊接的方法,在零件的表面堆覆一層具有一定性能材料的工藝過程,可用于修復(fù)零件或增加其耐磨、耐熱、耐腐蝕方面的性能。目前采用的堆焊修復(fù)方法主要是選用KB988耐磨焊絲對中部槽磨損部位進(jìn)行耐磨處理。
1、KB988耐磨焊絲
KB988耐磨焊絲,該焊絲為高鉻型耐磨焊絲,添加碳化鎢合金。高鉻鑄鐵型堆焊材料的價格,接近碳化鎢堆焊材料的效果?沽鸭y能力強,焊接時鋼板不需預(yù)熱,堆焊工藝簡單,飛濺小,脫渣好,焊縫成型美觀,適合大面積堆焊。KB988耐磨焊絲堆焊金屬硬度為60~65 HRC,具有足夠的耐磨性。
2、中部槽堆焊花紋圖案及尺寸的確定
在中板上堆焊的花紋圖案及尺寸主要考慮以下幾個因素:保證刮板均勻磨損,防止和減小堆焊對中部槽產(chǎn)生變形及降低堆焊成本等。經(jīng)過各種堆焊花紋圖案對比,最后選擇了交叉人字形圖案。該圖案焊道排列整齊,對刮板磨損均勻,焊道之間不連接,很大程度上減小了中部槽的變形程度,焊道的距離可以根據(jù)中部槽磨損情況適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。中部槽上焊道的長度100mm,間隔100mm,焊道寬度為(10±2)mm,堆焊層厚度為1.5~2mm。
3、堆焊工藝
(1)堆焊前先除去中板表面油漆和銹污。
(2)用預(yù)先按設(shè)計花樣尺寸制作的樣板在中板表面劃線。
(3)用金屬圓管在槽幫鋼上口,距兩端各1/4長度方向?qū)⒉蹘弯摍M向撐開3~5mm。
(4)中部槽一次對好5節(jié)左右施焊。先焊靠近槽幫鋼一側(cè)同一方向焊道,然后從頭開始焊靠近另一側(cè)槽幫鋼同一方向焊道,相互交替直到焊完全部焊道,不得無順序平推堆焊。
(5)中板焊完之后,在槽幫鋼進(jìn)出口上下沿加焊一道斷續(xù)橫向焊道。
(6)待中板冷卻之后,打掉撐管,堆焊完成。
按上述工藝堆焊的中部槽、槽幫鋼上下沿口變形不超過3mm,不影響井下安裝使用。
四、結(jié)語
對于已發(fā)生磨損的中部槽進(jìn)行及時修復(fù),會有效延長機器的使用壽命,減少更換新設(shè)備等造成的浪費,可在最大程度上降耗提效。
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