刮板輸送機中部槽堆焊修復工藝

  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重,造成中部槽中板過早失效,不能保證正常生產要求。出于降耗提效及提高中部槽使用壽命的目的,生產實際中多采用堆焊技術方法對中部槽進行修復利用。本文研究分析刮板輸送機中部槽堆焊修復技術產品的的質量特性,對于提高堆焊技術的經濟技術效果、延長中部槽使用壽命、促進實現安全生產以及礦井高產高效等都具有重要意義。

  一、中部槽的結構及工況特點

  目前國內所使用的中部槽在結構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。由于受復雜、交變應力作用,往往損壞最嚴重、損壞數量最多。

  (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,同時出現嚴重磨損,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)時將更加嚴重;

  (3)封底板3嚴重變形,部分開焊。當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,封底板變形會更嚴重。

圖片1.png

  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滑行,當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。在運輸的過程中,刮板鏈和煤(或矸石、巖石)塊與中部槽中板發生劇烈磨損,導致中部槽、甚至刮板輸送機失效。

  其失效形式是由于刮板圓環鏈與中板之間存在著煤塊、煤矸石等磨料,除受圓環鏈的磨料磨損外,還受到黏著磨損,這種磨損形式為金屬-金屬間摩擦磨損,還有在腐蝕介質下的腐蝕磨損。顯然,中部槽失效,其中板起著關鍵作用。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生變形。

  三、中部槽的堆焊修復

  堆焊技術是表面工程技術的一種,是金屬晶內結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方法主要是選用KB988耐磨焊絲對中部槽磨損部位進行耐磨處理。

  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。抗裂紋能力強,焊接時鋼板不需預熱,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生變形及降低堆焊成本等。經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中部槽磨損情況適當地調整。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。

中部槽4.jpg

  3、堆焊工藝

  (1)堆焊前先除去中板表面油漆和銹污。

  (2)用預先按設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長度方向將槽幫鋼橫向撐開3~5mm。

  (4)中部槽一次對好5節左右施焊。先焊靠近槽幫鋼一側同一方向焊道,然后從頭開始焊靠近另一側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,在槽幫鋼進出口上下沿加焊一道斷續橫向焊道。

  (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、結語

  對于已發生磨損的中部槽進行及時修復,會有效延長機器的使用壽命,減少更換新設備等造成的浪費,可在最大程度上降耗提效。

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