CE3000型挖掘机动臂耳板开裂维修方式的改进

CE3000型挖掘机动臂耳板开裂维修方式的改进

王建辉,李庆刚,吴云国 ,兰泽洲,王军,李瑞生

包钢集团公司白云铁矿 内蒙古包头市 014080

摘要：本文针对徐工CE3000型液压铲在白云铁矿露天采场的生产实践工作中，由于动臂下耳板开裂造成故障停机，故对开裂的耳板进行修复，降低了设备的额故障率，提高了液压铲的生产效率。

关键词:液压铲，动臂，V型坡口、气体流量、焊接

前言：

随着我国挖掘机技术的不断提高，液压铲在露天采场的应用越来越多广泛。不仅在国内而且在国外的市场销量也很好，大多数应用在露天煤矿、铜矿、铁矿等。由于液压铲的特点工作效率高，故障率低、对工作环境适应性强、灵活机动等优点。越来越多的矿山企业使用液压铲，白云鄂博铁矿首次购进液压铲投入采场使用3年多，目前动臂下耳板开裂，根据要求要将设备开入检修线进行维修，一方面要长距离开车从现场开到检修线，从实际工作来讲不利于安全生产，同时，对挖掘机的行程部分磨损非常大，为此我们提出现场就地拆卸焊接。

1.现场维修修方案

动臂下耳板开裂位置见下图。总体返修方案为板材裂纹刨开后补焊磨平及增焊下耳板加强板。

图1 动臂下耳板开裂位置

2.板材裂纹刨开后补焊磨平

2.1.裂纹表面处理

2.1.1. 打磨待修复区域表面及周围油漆，打磨以见到母材金属光泽为准，切勿伤及母材。

2.1.2. 打磨区域应足够大，以能涵盖所有可见裂纹为基础；在此基础上沿打磨边缘向外延伸30mm，以便确定修复打磨区域。

2.2.气刨、打磨

将裂纹用气刨设备刨除并用角磨机打磨至完全露出金属光泽。 

2.2.1.碳弧气刨设备及参数：

碳弧气刨机：额定电流500A以上碳弧气刨机1台；

碳棒规格：Φ6×355；

气刨电流：250~300A；

压缩空气压力：0.4~0.6Mpa；

2.2.2打磨作业设备

电动角向磨光机1台，角磨片、抛光片若干。

2.2.3坡口形式

气刨坡口时，以裂纹中心线为气刨中心线。若裂纹已完全贯穿板厚，则优先推荐气刨出X型坡口（坡口角度需≥60°），完成第一面后气刨清根打磨第二面后再焊接，其次推荐气刨出V型坡口（坡口角度需≥60°）并在焊接完坡口内部后，在焊缝根部气刨清根打磨后进行封底焊接；

若裂纹未贯穿板厚，则气刨出坡口并处理干净后，进行填充焊接，坡口底部打磨出圆弧，圆弧半径R需大于5mm。

2.3.焊接

在原位置焊接坡口焊。焊接方式82%Ar+18%CO2气保焊为首选，其次为100% CO2气保焊，若无气保焊，则选用手工电弧焊相关设备实施焊接作业。注意：下耳板外侧的返修焊缝在焊接后需打磨至与钢板平齐。

2.3.1. CO2气保焊工艺参数

气体流量：15~20L/min，根据施工环境可稍加大；

焊丝规格：优先推荐焊丝强度为50kg级别的药芯焊丝（ISO 17632-B-T492T1-1CA / AWS A5.20 E71T-1C），其次为50kg级别实芯焊丝（GB/T8110 ER50-6 /ISO 14341-B-G S6 / AWS A5.18  ER70S-6 /ER70S-G>）；

焊丝直径：Φ1.2；

电源极性：直流反接；

焊接参数：

1）平焊

打底焊：右焊法（又叫拉焊），电流240-260A，电压：23-28V，气体流量15-20L/min

填充焊：右焊法，电流260-320A，电压：26-32V，气体流量15-20L/min

盖面焊：左焊法，电流260-320A，电压：26-32V，气体流量15-20L/min

2）立平焊

打底焊：电流90-130A，电压：18-20V，气体流量15-20L/min

填充焊：电流100-140A，电压：18-22V，气体流量15-20L/min

盖面焊：电流100-140A，电压：18-22V，气体流量15-20L/min

3）立角焊

电流140-170A，电压17-20V，气体流量15-20L/min

4）横焊

电流240-280A，电压26-30V，气体流量15-20L/min

5）仰焊

电流110-150A，电压18-22V，气体流量15-20L/min

2.3.2.手工电弧焊工艺参数

焊条规格：直径Φ4mm（ GB/T5117 E5015 / AWS A5.1 E7015 / ISO 2560-B-E 49 15A），使用前先将焊条在300~350℃烘焙1小时，随烘随用；

电源极性 ：直流反接；焊接参数：电流160-200A，电压20-22V。

2.3.3.坡口气刨形式

（a）V型坡口并封底焊                      （b）X型坡口并第二面气刨清根焊接

2.4.后续处理

2.4.1清渣；打磨：清渣、打磨焊接区及其附近，保证焊缝与母材平齐，打磨方向需垂直于焊接方向；

2.4.2对补焊焊缝进行超声波探伤、着色探伤检验，存在缺陷问题及时重新补焊焊接；

2.4.3做好修复的工件的的编号、修复时间、地点等信息的记录工作；

2.4.4对修复部位进行打磨、喷漆。

3.增焊下耳板加强板

3.1.下耳板增焊区域表面处理

3.1.1. 打磨待修复区域表面及周围油漆，打磨以见到母材表面为准，切勿伤及母材；

3.1.2. 打磨区域应足够大，以能涵盖所有增焊区域为基础；在此基础上沿打磨边缘向外延伸30mm。 

3.2.焊接

参照图1，焊后打磨，使焊缝顺滑过度。如果焊接操作空间不足，则需将斗杆油缸拆掉。

焊接方式以82%Ar+18%CO2气保焊为首选，若无，则选用手工电弧焊相关设备实施焊接作业。

工艺参数参照2.3.1.或2.3.2.

3.3.后续处理

图1

4. 维修后的效果

通过对对徐工CE3000型液压铲活动的动臂下耳板开裂故障进行现场维修修复，采用现场就地停止作业，将铲斗放到合适的可焊接位置。将液压缸及销轴拆除采用碳弧气刨开出V型坡口，通过采取以上的焊接措施，降低了设备的额故障率，提高了液压铲的生产效率。

焊接效果如图:

结束语

基于液压铲在露天采场生产工作中遇到的问题，对挖掘机出现的故障进行详实统计，从每个故障时间上、性质上、故障部位、发生的频率等进行统计，为后续的设备维修总结了经验。提高了生产效率、在设备的矿岩区域调整生产位置，改变作业方式等几方面都体现了液压铲的优势。如在采场台阶狭小空间内清理靠时效率非常高，我们通过对液压铲的现场维修方式的改进在设备开动率方面和设备生产效率方面收到了事半功倍的效果。         

实践证明我们的工作中还存在不足，还需结合工作实际查漏改进，坚持不懈的努力创新，以提高采掘设备的高效运行，为安全生产工作创造条件。