摘要:露天采矿设备受到磨损、疲劳、腐蚀、气候、人为等一系列因素的影响,导致机械零件出现各种不同形式的损坏,直接影响到设备的作业效率。设备的维修工作及修复受损零件就显得尤为重要。露天采矿设备机械零件的损坏部位主要分为:齿轮类、轴类、轴承类以及焊接结构件等。下面对设备零件的损坏形式及相应的修复对策进行分析。
关键词:露天采矿设备:零件:损坏形式;修复措施
一、前言
由于较多客观原因会对采矿机械设备造成许多影响。比如:刮风下雨对机械设备带来的氧化和腐蚀,各种人为或者非人为因素造成的磨损或者损害。除此之外,在自然使用的过程中也必然会出现磨损、老化以及腐蚀等一系列因素的影响。露天采矿设备的零件毁损现象较为常见。实践中比较常见的损坏形式主要有磨损损坏、腐蚀损坏、疲劳损坏以及应力集中等,对于设备维护工作而言,一项极为重要的工作就是受损零件的修复。对零件的损坏形式以及相关原因进行深入分析是修复受损零件的前提,在此基础之上结合实际情况制定最适宜的修复方案。
二、损坏形式及修复措施
2.1 齿轮类零件
(1)齿面磨损 露天采矿设备零件出现齿面磨损的原因主要有:①箱内油量不够而导致的齿面出现非正常磨损:②沙粒或铁屑等杂物落人齿面.造成齿面划痕及磨损,最后就是齿轮自身存在问题,也就是硬度不达标或者是未经齿面热处理程序。在实践中.如果齿面磨损情况较为严重,就没有修复的必要。(2)断齿 超负荷运行、齿轮弯曲强度低以及齿根存在问题等都比较容易引发断齿问题。例如.在实践中应用较为普遍的WK-20型电铲推压二轴小齿发生断裂,由于轴齿的啮合精度低,影响齿轮接触面,进而导致出现较大的接触应力,并且荷载作用不均。对此采取的修复措施为:首先利用碳弧气刨清根,随后进行电弧堆焊工艺进行修复,最后在完成补焊后要进行打磨处理,磨出齿形之后对在堆焊过程中出现的焊接缺陷进行修复。(3)齿面点蚀及剥落 齿轮接触耐疲劳强度低是导致齿面点蚀以及齿面剥落的主要原因。点蚀、剥落与磨损的主要区别体现在:点蚀及剥落主要是以块状形式剥落.而并非以微粒形式被磨损,并会导致齿面出现凹坑。在齿面出现较小的疲劳裂纹的情况下,很容易渗入齿轮润滑油,这样原本细小的疲劳裂纹将会在齿轮进行啮合的同时被延伸和扩张.从而使得润滑油也会随之充满裂纹深处,直至出现金属块状剥落。实践中对于出现点蚀及剥落的零件.没有修复的必要。
2.2轴承类零件
对于露天采矿设备的轴承类零件比较常见的损坏形式主要有磨损、烧伤、保持架受损以及剥皮等。润滑不足或进入异物是导致磨损的主要原因;导致轴承类零件出现烧伤,除上述原因之外还有轴配合精度不足以及挠度过大、安装不当、以及过大的冲击或振动是导致保持架受损的常见原因。而剥皮则主要是由于过大的荷载以及润滑不足等原因造成的。通常情况下,露天采矿设备轴承一旦出现毁损便无修复的必要。在实践中发现轴承损害就会直接进行更换。在实践中要注意以下几方面内容,以便最大限度地延长轴承的使用寿命。(1)安装过程中及时将轴承及周边环境杂物清除干净,即使是极为细小的灰尘也会导致轴承振动及磨损程度增大;(2)在使用及安装轴承的过程中要尽可能地避免强力冲压,禁止对轴承进行直接敲击,禁止用滚动体作为压力传递途径;(3)尽可能使用专业安装工具,禁止使用布类及纤维类制品,最后利用磁感应对轴承进行加热处理,一般要将温度控制在80。100℃.最高不能超过120℃,避免回火效应的出现,加热完毕要在第一时间进行安装。为避免出现由于温度降低导致的内圈端面与轴肩贴合度不紧的问题,可以在轴承冷却后紧固轴向。
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2.3焊接结构件
对于露天采矿设备而言,导致大型焊接结构件出现裂纹及损坏的主要原因是:在使用过程中受到较大的荷载或者误操作,这都是造成焊接结构件出现损坏的主要原因。除此之外,如果焊接结构件的焊缝存在焊接缺陷以及应力释放不彻底,在使用一段时间之后也很容易导致裂纹问题的发生,并且裂纹也会随着设备使用时间的延长而变得越来越长、越来越深。对于露天采矿设备大规模焊接结构件出现的开裂及损坏问题,在制定修复措施时也要注意分情况考虑,对于常规性裂缝,首先顺着裂缝用碳弧气刨开坡口,之后使用角磨机打磨碳弧气刨所刨开的坡口,将氧化层去掉,在此之后要选择材质和焊接结构件母材类似的材料实施补焊修复。对于焊接处的余高要使用角磨机予以打磨处理,将过度角位置的应力集中进行有效控制。对于在某一处重复性出现的焊接结构件裂缝.如果依旧采取上述碳弧气刨开坡口再进行补焊的办法.很难达到检修要求,并且经过焊补处理之后的焊接件,出现再次开裂的可能性也会大大增加。这主要是因为在反复对裂缝进行焊接处理的过程中,裂缝周边材质的相关力学性能受到焊缝热影响会相应有所改变,这将会直接影响到焊接性。对于重复出现裂缝的位置在进行焊接修复的时候,第一步就是要将热影响区材质彻底去除,同时换上和原材料相似的材质,在此基础之上进行焊接修复工作。
2.4轴类零件
露天采矿设备的轴类零件比较常见的损坏形式主要有:断轴以及轴颈磨损。其中,导致设备零件出现断轴的原因主要是承受超出能力的荷载或者是应力集中。例如:WK-10C型电铲提升二轴出现断裂、回转以及行走减速箱输入轴发生断裂等。在实践中对于采矿设备轴类零件出现断轴等问题一般在常规检修的过程中不再采取任何修复处理措施。
对于轴颈磨损,润滑油不足或者是载荷超出上限等,均是实践中比较常见的诱因,极易导致轴承或者是齿轮出现损坏。对于此类现象,通常所采取的修复对策主要有:(1)采取补焊法进行修复。需要注意的是,在进行补焊修复时所使用的焊条的材质的强度必须与原材质类似。在完成补焊之后,要借助机床进行机加工,以便受损的零件的外观尺寸以及相关性能符合相关标准的规定。通常而言,补焊法对于小轴类加工较为适宜;(2)胶补法,在空气中可以维持较为稳定的液态或者膏状形态是厌氧胶最突出的特性之一。将厌氧胶涂在金属表面之后便与空气中的氧相隔离,并自动在金属外表面聚合成一种较为坚韧的固体聚合物。在实践中,对于轴颈磨损的露天采矿设备零件在修复的过程中,如果使用厌氧胶,需要确保磨损轴颈的磨损量<0.4 mm,偏磨处<0.5 mm,安装定型之后,将轴垂直方向进行20小时以上的静置;(3)调整换位法,具体来说就是出现轴颈磨损的零件的轴的方位进行调换,这样便可以将没有受到磨损或者磨损程度相对较低的部位充分利用。
三、结束语
对于露天采矿设备而言,在进行常规检修过程中,出现损坏的轴类零件、孔类零件以及箱体类等零部件在进行修复时难度较低,通过实践已经总结出有效可行的修复方案。对于齿轮类零件以及轴承类零件,一旦出现损坏,可修复性较低。在实践操作中一般没有修复价值,通常都是直接更换零件。结合实践经验,总结出露天采矿设备零件的常见损坏形式、导致损坏的主要原因以及相应的修复对策建议,以及对实践中露天采矿设备的检修工作提供借鉴,确保检修率的进一步提升。
参考文献:
[1]焦瑞军 《浅析露天采矿设备机械零件的损坏形式及修复措施》
[2]周英,曹云江 《露天采矿工艺效果的评价》
[3]陈建兵 《露天矿山采矿设备选型的几点体会》
作者简介:才晓勇,汉族,河北省昌黎县人,1976年5月1号出生,现从事挖掘机,高级技师。
论文作者:才晓勇,李东青
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
标签:零件论文; 磨损论文; 露天论文; 设备论文; 轴承论文; 形式论文; 齿轮论文; 《基层建设》2019年第24期论文;