EX3600-6型挖掘機鏟斗銷軸座修復工藝

1.磨損情況我單位1臺2010年初投入使用的EX3600-6型液壓式反鏟挖掘機整機工作質量為359t，額定功率為1450kW，鏟斗容積為22m3，鏟斗質量為18.4t，最大切削高度為17.69m，最大卸料高度為11.59m，最大挖掘深度為8.58m。該機主要用于鏟裝巖石，經多年使用后，其鏟斗銷軸座磨損嚴重，鏟斗銷軸座與斗體彎板和底板連接處開裂嚴重，已無法補焊，影響該機正常使用。該機鏟斗磨損情況如圖1所示。

2.修復工藝根據該鏟斗磨損情況，我們確定需更換鏟斗銷軸座并補強相關裂紋。由于銷軸座與彎板和底板焊接在一起，銷軸座損壞嚴重無法修復，而彎板和底板可繼續使用。為保證銷軸座位置尺寸并便于加工銷孔，需將銷軸座、彎板和部分底板一起切割下來，將新制作的銷軸座與彎板和部分底 板焊接為一個整體后鍵削銷軸座孔，再將銷軸座等整體焊接到鏟斗上。

根據以上思路，我們制定并實施了以下修復工藝：切割前清理一整體切割銷軸座(包括彎板和部分底板)→修復銷軸座(包括新制作銷軸座的飯金下料)一制作焊縫坡口→鋒削銷軸座孔→銷軸座點焊定位一焊縫焊接。上述修復工藝要點是：先將新銷軸座、彎板和部分底板焊接成一個整體，再管削銷軸座上的兩排銷孔。這種工藝順序便于管削銷軸座孔，可保證每排銷軸堅孔的同心度。

(1)切割前的清理將鏟斗內的泥土油污清理干凈，使切割部位露出金屬光澤，以便進行切割。泥土可用風鏟進行清理，油污可用氧乙炔火焰進行烘烤，烘烤油污時溫度應控制在100℃以下。注意：應使氧乙炔火焰移動烘烤，不可進行定位烘烤，以免局部溫度過高影響母材的組織結構;烘烤后使用抹布將烘烤部位擦拭干凈。

(2)整體切割銷軸座鏟斗為敞口式，前大后小，其底板為等腰梯形，切割部分尺寸為3730mm×3630mm×1250mm，銷軸座部分切割順序如下：

首先，切割鏟斗背面兩側彎板與側板連接處。彎板厚度為55mm，切割起來比較困難，因此在切割時要調整好割炬，割矩移動速度要慢一些，割縫距離側板應控制在100mm左右(不要太近)，以避免切割時損傷側板。

其次，切割鏟斗正面的底板。底板厚度為25mm，切割速度可略快一些。由于切割位置為仰位，容易燙傷作業人員，切割時一定要注意站位，以便躲閃下落的熔渣。要注意割縫不要離側板太近，要錯開底板與側板的護角筋板，以避免切割時損傷側板。

鏟斗背面，防止銷軸座突然墜落傷人。切割時從右到左依次切割底板并割透。鏟斗銷軸座整體切下來割的情況如圖2所示。

最后，修整鏟斗上的割縫。為保證組對焊接質量、減少鏟斗2個側板向內收縮量，修整前在鏟斗內側焊接1根拉筋，如圖3所示。修整鏟斗上割縫的順序是：彎板割縫→筋板割縫一底板割縫。

修整割縫時，先使用割炬將割縫處初步找平，再使用碳弧氣刨將割縫處刨平。使用碳弧氣刨時，注意電流與碳棒直徑的關系，碳弧氣刨技術參數如下：碳棒直徑為8~10mm，碳棒伸出長度為80~100mm，碳棒與工件的傾角為25°~45°，電弧長度為1~2mm，壓縮空氣壓力為0.4~0.6MPa，刨削速度為0.5~1.2m/min。

在刨削中若出現夾碳、粘渣以及刨槽尺寸和形扶不規則等缺陷，要停下來清除缺陷后再刨。

再次，將銷軸座從鏟斗上整體切割下來。切割前，要用吊車將銷軸座吊住，作業人員要站在 鏟斗背面，防止銷軸座突然墜落傷人。切割時從右到左依次切割底板并割透。鏟斗銷軸座整體切下來割的情況如圖2所示。

最后，修整鏟斗上的割縫。為保證組對焊接質量、減少鏟斗2個側板向內收縮量，修整前在鏟斗內側焊接1根拉筋，如圖3所示。修整鏟斗上割縫的順序是：彎板割縫→筋板割縫→底板割縫。

修整割縫時，先使用割矩將割縫處初步找平，再使用碳弧氣刨將割縫處刨平。使用碳弧氣刨時，注意電流與碳棒直徑的關系，碳弧氣刨技術參數如下：碳棒直徑為8~10mm，碳棒伸出長度為80~100mm，碳棒與工件的傾角為25°~45°，電弧長度為1~2mm，壓縮空氣壓力為0.4~0.6MPa，刨削速度為0.5~1.2m/min。

在刨削中若出現夾碳、粘渣以及刨槽尺寸和形扶不規則等缺陷，要停下來清除缺陷后再刨。

(3)修復銷軸座

首先，將舊銷軸座割除，切割時不要割傷再利用的彎板，割縫要平正，并留有一定余量。

其次，替換底板。即將原25mm厚度的舊底板切割掉，替換為50mm厚度的新底板，并將彎板與新底板之間增加立筋，以增加銷軸座的強度。

再次，修整銷軸座的割口。修整時要保證其兩側修割量相同，修割后的尺寸要比鏟斗割口修整后的實際尺寸小10mm，以便組對焊接。

接著，焊接新銷軸座及加強筋板。按照原銷軸座材質及尺寸切割新銷軸座毛坯及加強筋板，將其割口打磨至符合焊接要求后，在銷軸座原位置點焊定位，再采用雙人對稱焊接方法，焊接新銷軸座毛還及加強筋板(見圖4)。

然后，制作焊縫坡口。即將與銷軸座連接的彎板和底板割口處開出單V型坡口，坡口角度為25°~30°。開坡口時，可使用半自動切割機進行切割，也可使用碳弧氣刨進行刨削。切割或刨削坡口后要進行打磨，使坡口處露出金屬光澤。

最后，將完成焊接工序的新銷軸座委托外協加工單位筆削銷軸座孔及座孔端面，并車削新銷軸。

(4)組對定位銷軸座與鏟斗組對定位有2個難點：一是將舊銷軸座切割下來后，相關結構件會產生變形且變形方向不一致，二是焊接新銷軸座時，相關結構件也會產生變形。因此在組對過程中需要不斷對結構件進行修整。

組對定位前，在鏟斗側板的前、后端須焊接4個定位板，以保證組對的安全和質量;須準備起重機和2根長度相同的鋼絲繩，以保證銷軸座在吊起狀態下保持水平狀態，便于定位點焊。

組對定位時，使用起重機和準備好的2根鋼絲繩，將修復的銷軸座吊裝到與鏟斗組對的位置，其前端放到側板前端定位板(見圖4b)上，后端放到側板后端定位板(見圖2a)上。

如果在放置過程中有卡滯處，可使用碳弧氣刨或氣割進行修整。組對定位時，焊縫間隙應控制在5mm之內，以保證焊透焊縫。待銷軸座部分焊縫間隙均符合要求后，進行定位點焊。為防止焊接變形，定位點焊時要采取對稱焊方法。

銷軸座組對定位完成情況如圖4所示。

(5)焊縫焊接焊接順序焊縫焊接順序如下是焊前預熱一焊接主焊縫→焊接護角，具體要求如下：

焊接前要將焊縫部位預熱到150℃左右，其目的是降低焊縫淬硬和裂紋傾向。焊接中要將層間溫度控制在200℃以下，以防溫度過高造成焊縫塌陷及晶粒粗化，影響焊縫質量。

焊接主焊縫時，先焊接銷軸座外側焊縫，即外側彎板與側板、外側新底板與舊底板連接處的焊縫，再焊接銷軸座內側焊縫，即內側新底板與側板、內側新底板與舊底板連接處的焊縫。焊接鏟斗內、外側主焊縫時，采用多層、多道、雙人對稱焊接方法，使焊縫兩側受力均勻、減少結構件焊接變形。焊縫接頭形式為對接接頭，焊縫形式為對接焊縫。