取料機(jī)斗輪體制作及機(jī)加工工藝要點(diǎn)淺析

繆沈紅

摘要：斗輪體是取料機(jī)中的重要構(gòu)件，在取料過(guò)程中，取料機(jī)通過(guò)斗輪體的自身旋轉(zhuǎn)將礦料從堆場(chǎng)運(yùn)輸至臂架皮帶上。斗輪體制作工藝復(fù)雜，通過(guò)實(shí)例，論述斗輪體制作的各個(gè)關(guān)鍵步驟以及注意要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：斗輪體;焊接;機(jī)加工

0? 引言

取料機(jī)中的斗輪機(jī)構(gòu)主要由斗輪體、9組料斗裝置、斗輪體驅(qū)動(dòng)裝置、料斗固定裝置等組成。就像電腦主板一樣，這些部件都是安裝到斗輪體上的，斗輪體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊接工作量大，斗輪體質(zhì)量的好壞會(huì)直接影響到其與料斗裝置、斗輪體軸的裝配，也就影響到整個(gè)斗輪系統(tǒng)的質(zhì)量。本文從斗輪體各零件的數(shù)控放樣、基礎(chǔ)制作及裝配焊接出發(fā)，分析主要的關(guān)鍵點(diǎn)，保證斗輪體的制作質(zhì)量。

1? 斗輪體的制作

1.1 主要零件的數(shù)控放樣

在數(shù)控放樣時(shí)，與驅(qū)動(dòng)軸裝配的斗輪體法蘭板件12放5毫米厚度的平面機(jī)加工余量，內(nèi)孔位置直徑上放40毫米的加工余量。斗輪體輻板由第四道圓環(huán)件8、第三道圓環(huán)件9、第二道圓環(huán)件10以及第一道圓環(huán)件11共4道圓環(huán)焊接而成。結(jié)合鋼板的寬度，分段后焊接的難易程度，以及經(jīng)濟(jì)效益，每道圓環(huán)確定由6塊相同扇環(huán)拼接而成，因此，在數(shù)控放樣時(shí)，所有的24塊扇環(huán)，內(nèi)側(cè)圓弧放1毫米的焊接收縮余量，外側(cè)圓弧放1毫米的焊接收縮余量，圓周寬度方向每塊板放2毫米的焊接收縮余量并將扇環(huán)按照?qǐng)D紙要求彎成不同角度的錐面。斗輪體筒體外圈均分成三段進(jìn)行放樣，由于外圈需要卷圓，因此，每一段的兩側(cè)放200毫米的余量用于卷圓，卷圓完成后，留部分焊接收縮余量，將其余部分進(jìn)行修割。斗輪體筒體上下面圓環(huán)各由9個(gè)料斗支座節(jié)點(diǎn)板及9塊扇環(huán)組成：在放樣時(shí)，為使后續(xù)劃線(xiàn)工序更為便捷，料斗支座節(jié)點(diǎn)板內(nèi)孔暫時(shí)不對(duì)其開(kāi)設(shè)，等到整個(gè)斗輪體制作完成，劃線(xiàn)后手工割出;上下圓環(huán)中的扇環(huán)半徑各放大5毫米，即整個(gè)內(nèi)、外圈直徑放大10毫米，用于整體的焊接收縮。其余部件不放余量。所有零件數(shù)控完成后按圖紙焊接要求開(kāi)設(shè)坡口。

1.2 胎架的搭制及斗輪體輻板的拼裝

根據(jù)斗輪體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，斗輪體在水平狀態(tài)下進(jìn)行制作，根據(jù)斗輪體法蘭板以及斗輪體輻板之間的形位尺寸，在地面搭制同斗輪體輻板形狀一致的槽鋼胎架，胎架搭制完成后，首先將斗輪體法蘭板水平放置在胎架上，然后裝配第一道圓環(huán)件11，將斗輪體法蘭同第一道圓環(huán)點(diǎn)焊，保證它們之間的相對(duì)高度，再用卡馬定位好。件11組件之間同樣點(diǎn)焊在一起，并用卡馬進(jìn)行定位，并測(cè)量第一道圓環(huán)的直徑和高度，盡量使外圓比理論直徑大2毫米，高度比理論高度高出3～5毫米。按上述步驟依次焊接裝配第二、三、四道圓環(huán)。根據(jù)圖紙尺寸，修割第四道圓環(huán)件8余量。上述焊縫的焊接需要等到筒體拼裝完成后方可進(jìn)行。

1.3 筒體的制作

筒體主要由上下圓環(huán)、上下封板、斗輪體外圈、左右側(cè)封板以及內(nèi)側(cè)封板組成。其中筒體上下圓環(huán)需要先制作成組件，為減小每組料斗支座節(jié)點(diǎn)板的位置誤差及筒體圓環(huán)焊接變形，筒體上下圓環(huán)拼接完成后，需要用卡馬將兩個(gè)筒體圓環(huán)靠在一起進(jìn)行焊接。焊接完成后，根據(jù)斗輪體輻板的第四道圓環(huán)的外圓尺寸修割筒體下圓環(huán)的內(nèi)圓拼接尺寸。點(diǎn)焊裝配筒體下圓環(huán)，安裝斗輪體外圈，左右側(cè)封板以及筒體上圓環(huán)，筒體上下封板。筒體的內(nèi)側(cè)封板，需要等到筒體的內(nèi)部焊縫全部完成后方可安裝。在安裝筒體外圈時(shí)，注意其安裝位置以及同斗輪體法蘭件12的垂直度。在安裝筒體上圓環(huán)時(shí)，必須用吊錘，鋼皮尺測(cè)量每一組料斗支座節(jié)點(diǎn)板的位置尺寸。在每組料斗支座節(jié)點(diǎn)板處，用16號(hào)槽鋼作為工藝撐，保證其焊接后開(kāi)檔尺寸誤差在2毫米以?xún)?nèi)。

1.4 拼板焊縫及耐磨焊縫的焊接方法與要求

所有主要部件裝配完成后開(kāi)始焊接法蘭與輻板及斗輪體輻板之間的焊縫。在焊接時(shí)，以第四道圓環(huán)件8為例，先焊接件8與斗輪體筒體的拼接焊縫a，然后焊接組件8之間的連接焊縫b，按先1后2的順序三人同時(shí)進(jìn)行焊接。上述焊縫焊接完成后，再按照同樣的焊接順序焊接裝配第三道圓環(huán)件9、第二道圓環(huán)件10。再焊接件11和件12，先焊接件11和件12的拼接焊縫c，然后焊接組件11之間的連接焊縫d，焊接前對(duì)件11、件12按相關(guān)的WPS進(jìn)行預(yù)熱，要求開(kāi)始焊接時(shí)三人按照先3后4的順序同時(shí)進(jìn)行焊接;最后完成件11和件12組件與件10的對(duì)接焊縫e，焊接時(shí)按照以上焊接圓周的方法三人同時(shí)焊接。焊接順序如圖1所示。在焊接前需安裝卡馬，必要時(shí)需適當(dāng)增加工藝撐以控制變形，每焊接完成一道焊縫都必須檢測(cè)焊接件的內(nèi)圈圓度及直徑。

正面焊縫焊接完成后，將斗輪體結(jié)構(gòu)件翻身并擱置在胎架上，對(duì)原拼接焊縫反面清根，然后按照之前圓周焊接的方法完成焊接，再對(duì)斗輪體筒體相關(guān)裝配焊縫進(jìn)行焊接，并火攻校正。焊接其余小部件。最后焊接筒體內(nèi)側(cè)封板上的菱形網(wǎng)狀焊縫。由于斗輪體在取料時(shí)，每分鐘能到達(dá)6轉(zhuǎn)，每個(gè)料斗能裝2噸多礦料，礦料對(duì)斗輪體內(nèi)側(cè)封板的沖擊、摩擦?xí)浅４?，加上礦料的比重又大，內(nèi)側(cè)封板會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)磨損變薄，從而導(dǎo)致斗輪體的取料作用失效。因此必須對(duì)筒體內(nèi)側(cè)的封板堆焊網(wǎng)狀形的耐磨焊縫作為耐磨層來(lái)增加斗輪體的使用壽命，耐磨層厚度4～5毫米。由于筒體內(nèi)側(cè)封板為普通鋼板，在普通鋼板上直接堆焊耐磨焊條很容易產(chǎn)生裂紋，一旦出現(xiàn)裂紋，將很難對(duì)其進(jìn)行返工處理。我們采用不銹鋼焊條A402打底，堆焊焊條D256蓋面的方法來(lái)焊接此耐磨焊縫。其中，A402是鈦鈣型藥皮不銹鋼焊條，焊前需要經(jīng)過(guò)250攝氏度烘焙1小時(shí)，采用直流反接，電流不宜過(guò)大;D256是低氫鉀型藥皮堆焊焊條，焊前需要經(jīng)過(guò)250攝氏度烘焙1小時(shí)，交直流兩用，焊接時(shí)不得預(yù)熱，需控制好焊縫層間溫度，在焊接時(shí)，可以趁紅熱狀態(tài)進(jìn)行錘擊或者直接澆水來(lái)使焊接溫度迅速下降，由于該堆焊焊條焊接的焊縫金屬為奧氏體高錳鋼，具有加工硬化，堅(jiān)韌耐磨的特點(diǎn)，用于破碎機(jī)、推土機(jī)等受沖擊易磨損件的堆焊，非常適用于此處。在采用D256焊條進(jìn)行堆焊時(shí)因黃煙較大，應(yīng)注意加強(qiáng)通風(fēng)，焊工站在上風(fēng)位置進(jìn)行操作。所有焊縫焊接完成后，拆除工藝撐，根據(jù)圖紙要求對(duì)焊縫進(jìn)行探傷。對(duì)各組料斗支座節(jié)點(diǎn)板開(kāi)檔尺寸進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。

2? 斗輪體的劃線(xiàn)與加工

2.1 斗輪體的劃線(xiàn)

斗輪體制作完成后，對(duì)其進(jìn)行劃線(xiàn)。利用激光經(jīng)緯儀，以料斗支座節(jié)點(diǎn)板開(kāi)檔中點(diǎn)為中心線(xiàn)，以此中心線(xiàn)為水平基準(zhǔn)線(xiàn)，調(diào)整胎架位置水平，劃出斗輪體法蘭板件12的厚度余量加工線(xiàn)。以斗輪體法蘭板中心孔為基準(zhǔn)，劃出所有料斗支座節(jié)點(diǎn)板圓周方向上的中心位置線(xiàn)，半徑方向上的位置線(xiàn)，在圖紙上測(cè)量得到相鄰2個(gè)料斗支座節(jié)點(diǎn)板孔之間的尺寸后，以其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)板圓弧中心線(xiàn)為基準(zhǔn)，依次劃出其余各個(gè)孔中心位置，在最后一個(gè)孔中心確定后，需要對(duì)最后一個(gè)孔與第一個(gè)孔中心距離進(jìn)行測(cè)量檢驗(yàn)，保證其測(cè)量尺寸與圖紙尺寸相差在5毫米以?xún)?nèi)。所有的料斗支座節(jié)點(diǎn)板孔中心線(xiàn)確定后，按圖紙要求劃出料斗安裝孔的機(jī)加工圓周線(xiàn)以及直徑55毫米孔線(xiàn)。用氧氣乙炔割炬割出55毫米孔，該切割的孔是為了保證機(jī)加工鏜棒能夠插入鏜孔，以及各組料斗安裝孔能有足夠的加工余量進(jìn)行加工。

2.2 斗輪體的機(jī)加工

由于機(jī)加工設(shè)備的局限性，需要將斗輪體呈豎立狀態(tài)，采用水平鏜床對(duì)斗輪體上的裝配孔進(jìn)行機(jī)加工。斗輪體整體劃線(xiàn)完成后，將斗輪體垂直豎立起來(lái)，調(diào)整好斗輪體的垂直度并搭制好工藝撐，確保在機(jī)加工時(shí)無(wú)工件抖動(dòng)現(xiàn)象。首先，對(duì)每一組料斗支座節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行鏜孔，鏜孔時(shí)，每一組孔需用一根鏜棒一次裝夾加工出來(lái)，這樣可以使該組料斗孔的中心線(xiàn)在同一直線(xiàn)上，從而保證料斗的順利安裝。然后再對(duì)法蘭板件12刮平面，鏜驅(qū)動(dòng)軸裝配孔。法蘭板與驅(qū)動(dòng)軸連接的鉸制螺栓孔，由于精度要求高，需要將驅(qū)動(dòng)軸裝配至斗輪體上，在斗輪體水平狀態(tài)下，對(duì)其進(jìn)行配鉆、鉸孔。首先，利用激光經(jīng)緯儀，調(diào)整胎架位置，保證斗輪體水平，復(fù)測(cè)驅(qū)動(dòng)軸的垂直度，上述操作完成后，方可對(duì)鉸制螺栓孔進(jìn)行加工。

所有的機(jī)加工孔尺寸都需要用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量報(bào)驗(yàn)，而料斗支座節(jié)點(diǎn)板孔還需要對(duì)其中的任意一組孔進(jìn)行抽檢，取任意3個(gè)料斗對(duì)其進(jìn)行裝配都沒(méi)有問(wèn)題后方能確認(rèn)合格。

3? 結(jié)語(yǔ)

斗輪體結(jié)構(gòu)看似零部件數(shù)量少，結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，但制作時(shí)工序復(fù)雜，難度較大。只有抓住了制作過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，才能在制作過(guò)程中得心應(yīng)手。

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