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1、495HR电铲底架梁裂纹原因分析及焊修工艺 摘 要：本文针对495HR电铲履带架底架梁出现裂纹的原因进行了分析，提出了防止裂纹出现的一些方法和一套底架梁焊修的工艺流程。 关键词：495HR电铲；行走系统；底架梁；焊修1 背景介绍495HR电铲在高负荷的挖掘过程中，各部主要机构承受着周期性的复杂的冲击载荷。一般来说底架梁不会出现问题，事实上在行走检修的过程中发现四台495HR电铲均出现不同程度的裂纹。提出了一套自己的检修工艺流程。本文介绍了495HR电铲可能导致底架梁出现裂纹的原因、工艺流程原理和过程，希望能给其他矿产挖掘机底架梁检修提供一定的参考。2 495HR电铲行走装置简介和焊修工艺流程4
2、95HR电铲行走侧机架，相当于电铲的两条腿，主要是支撑电铲整体机构和实现电铲行走移动功能的组件。行走侧机架分左右两个。每个侧机架都有20条3.5英寸的超级螺栓紧固到底盘上，如图1：通过对行走机构的定期检查、理论受力分析、整体结构观察及超级螺栓定期校验和生产现场维修经验的总结，分析得出底架梁裂纹的主原因有几方面：2.1 侧机架和底架连接整体机构存在不足 由图1可以看出，侧机架是空格板状拉筋结构，且前后导向轮与驱动轮分别距螺栓紧固处距离较远，形成相对较长的力臂。当设备扭动时，前后螺栓紧固处受到扭力最大，此时底架梁螺栓连接处受到扭力强度更大。根据观察，电铲底架梁裂纹多集中在前后两侧螺栓处，机构本身的
3、问题是主要诱因。2.2 电铲司机操作不当 哈尔乌素露天煤矿的495HR电铲经常大角度扭铲，在不平整地表强行扭铲，甚至借助斜坡和电铲自重进行滑动扭铲，等等这些不规范扭铲操作给电铲带来极大损害。当底架所受到扭力大于底架的机械强度时，底架就会发生变形乃至出现裂纹。2.3 地表不平整 采掘面地表过硬，很多地方岩石大块过多过大，而电铲司机经常存在因走铲造成电铲三条腿支撑的状况，这对本身就承受着强大载荷的40条超级螺栓来说更是雪上加霜，个别螺栓处承受载荷更是数倍、数十倍于平时所受。此时螺栓的着力点是底架，通过杠杆原理我们知道底架梁连接处此时受力最大，造成了该处裂纹的大规模出现。综合多年维修经验，提出是否将
4、一侧底盘用千斤顶支撑起来，将履带架拆除，进而将底架梁焊修。电铲整体净重1350吨左右，一侧受力在700吨以下，根据现有条件，可以使用四台300吨千斤顶将底盘支撑起来。现场状况和理论力学，得出四台千斤顶的支撑位置，如图2：由于底盘要求用千斤顶支撑起来，所以地表必须平整，地面必须坚硬，保证千斤顶受力均匀。选择比较宽敞的维修场地，用推土机及平路机将工作场地平整出来；与电铲司机配合，把设备停放到维修场地；用吊车把履带吊松，将联接销子拆下；缓慢地动行走机构，把履带链拆除；用吊车将电缆滚筒吊起并取出联接销子；（注：电缆滚筒要放到待维修的履带一侧。）把电铲旋转到要维修的一侧，留出吊点的位置，并用推压机构将大
5、臂支撑起来；准备好的钢板焊上固定底座，把千斤顶放好，并用推土机拉到指定位置，对底盘进行支撑；（注：要求支重轮和履带的间隙是100mm。）拆除相关联的辅助元件，其中包括油管、风管、电机线、风机、测速电机；用吊车把侧机架吊住，防止拆超级螺丝时侧机架向外侧倒塌，这样拆除螺丝比较方便；（注：拆除超级螺丝时，每个小螺丝1/5圈的循环松动，防止松动过大而无法拆除超级螺丝大帽。）与吊车配合，将底盘和侧机架分离，并对侧机架进行支护，焊工对需要焊接的位置进行焊接（按焊接工艺要求进行焊接），组装侧机架的工序和拆除的工序相反；11紧固超级螺丝时，要注意以下几点：a使用一个小号的力矩扳手，将力矩调整到最终力矩的10%
6、（约23英尺?磅）进行紧固；b调整力矩到50%再进行紧固（约117英尺?磅）；c调整力矩到75%紧固（约175英尺?磅）；d调整力矩到110%紧固（约256英尺?磅）；e最终调整到233英尺?磅进行紧固；12支撑底盘。a保证每个千斤顶受力均匀，防止电铲底盘受力不均而倾斜；b支撑起底盘后，要用同高度的支座进行支撑，防止千斤顶泄压电铲倾斜；13维护和保养要求：底架与履带装置连接时，要求上部接触面、侧部接触面用塞尺检测，不允许有缝隙，因为这些面是用于定位的，工作时要承受相当大的载荷。底架与履带架的连接螺栓必须达到规定的预紧力矩，需逐个检查，确保螺栓全部达到力矩要求，对于超级螺栓，检测每个小螺母拧紧力矩，这样能保证底盘稳定可靠。3 使用效果和经济效益传统底架梁检修工艺要耗费大量人力和设备拆卸安装上车部分，拆除下车部分步骤繁多，检修工期长，保守估计检修期一个月；按照新工艺检修四台495HR电铲所需人力和设备少，平均十天左右。仅四台495HR电铲因采取新工艺节省时间能够剥离的岩石量一年多达2112000立方米。哈尔乌素露天煤矿年任务剥离量是13213万立方米，仅实施该项新工艺相当于完成1.6个百分点，新检修工艺所创造的经济价值可见一斑。建议将这项工艺流程向其他电铲推广使用。