книги / Ремонт шагающих экскаваторов

пускается сталь марки СтЗсп4 по ГОСТ 380—88). Замена на сталь марки 09Г2С-6 (ГОСТ 19282—73) допускается только для ребер.

5.Подварка дефектов сварного шва без предварительной разделки запрещается.

6.При выборе электродов предпочтительна марка с более вязкой механической характеристикой (относительное удлине­ ние в %), превышение других механических свойств при этом нежелательно.

7.К работам нужно привлекать наиболее квалифицирован­ ных сварщиков не ниже V разряда.

8.Сварочные работы по стреле экскаватора с вместимостью

ковша 20 м3 и более производить только по рекомендациям за- вода-изготовителя.

Ниже приводится ряд общих технологических указаний по заварке трещин, установке вставок, ребер и накладок.

Перед заваркой (при толщине листа до 30 мм) концы тре­ щин необходимо засверлить (на диаметр 18—26 мм), чтобы остановить их распространение, особенно в момент больших термических напряжений. Отверстия прозенковать под углом ~60° Если рассверлить концы трещин невозможно, то следует выполнить отверстия диаметром 30—50 мм воздушно-дуговой или газокислородной резкой, отступив от конца трещины на 40—60 мм. Данные отверстия можно не заваривать, но их кром­ ки должы быть тщательно зачищены.

Сквозные трещины элементов металлоконструкций необхо­ димо разделать газокислородной или воздушно-дуговой резкой (V-образная разделка с углом раскрытия кромок 45—50°). При трещинах длиной свыше 600 мм разделку следует производить в направлении от краев к центру, а в случае выполнения отвер­ стий диаметром 30—50 мм — через отверстия к концам тре­ щины.

Формы разделки несквозных трещин рекомендуются соглас­ но рис. 4.28. В случае наклонных трещин перед заваркой тре­ щины необходимо предварительно наплавить металл в объеме т с до получения нормальной разделанной трещины.

Трещины длиной до 400 мм заваривают от краев к середине

800 мм совмещают оба описанных выше способа. Вначале за­ варивают концевые участки в направлении к середине. Размеры концевых участков выбирают такими, чтобы оставался участок длиной 300—400 мм, который и заваривают в последнюю оче­ редь способом «горки».

Применяют также и заварку способом двойного слоя (рис. 4.30) при толщине листа до 16 мм. На участке I накладывают

А

Рис. 4.28. Формы разделок несквозных трещин, расположенных от поверхно­ сти А:

а — нормально; б — наклонно

Рис. 4.29. Последовательность наложения сварочных валиков при заварке тре­ щин длиной:

а — <400 мм каскадным способом; б — >400 мм способом «горка»; 1—12 — сварочные валики

шттммшъ/ N

ж

Рис. 4.30. Последовательность наложения сварочных валиков при заварке тре­ щин способом двойного слоя:

1—12 — сварочные валики

методом. Причем третий слой наносят в направлении, обратном первым двум, а четвертый — в направлении, обратном третьему слою.

Трещины с выходом на свободную кромку листа длиной до 200 мм заваривают на проход попеременно в обе стороны (рис.

Рис. 4.31. Последовательность заварки трещин, выходящих на край элемента:

42 — длиной <200 мм; б —длиной >200 мм; 1—6 — сварочные валики

б

Рис. 4.32. Схема наложения сварочных валиков при заварке трещин:

■а — блоками; б — иеревязкой слоев; 1—16 — сварочные валики

Рис. 4.33. Схема формирования типового стыкового шва:

•с — параллельно поверхности Л; б — параллельно кромке; / — корневой сварочный валик; S — отжигающий слой; 9 — подварочный сварочный валнк; 2—19 — сварочные валики

4.31, а), трещины длиной 200 мм и более—■обратно-ступенча-

тым методом (рис. 4.31, б) в направлении к кромке блоками или перевязкой слоев (рис. 4.32).

При заварке сквозных трещин и доступе к ним с обратной стороны корень шва обязательно разделывают и подваривают. Схемы заполнения многопроходного швэ при заварке трещины

и стыков двух листов (установка вставки) приведены на рис. 4.33.

В случае жесткого закрепления элементов металлоконструк­ ций рекомендуется заваривать шов, накладывая слои парал­ лельно одной из кромок (рис. 4.33, б).

Симметричная Х-образная разделка кромок стыков вставки (лист толщиной более 20 мм) предпочтительна.

Практически же для несущих металлоконструкций из-за трудности доступа к обратной стороне листа такая разделка ограничена. Заварку вертикальных трещин следует вести снизу вверх обратно-ступенчатым методом при общем направлении сварки сверху вниз.

При заварке сквозных трещин листа толщиной более 20 мм (особенно в жестких конструкциях) рекомендуется в зоне кон­ цов трещин производить перед заваркой нагрев до 200—250 °С.

При невозможности подварки корня стыкового шва к одному из вставных элементов необходимо приварить подкладной лист из стали марки ВСтЗ толщиной 6—10 мм и шириной 50—80 мм (рис. 4.34, а) или квадрат размером 16X16 мм (рис. 4.34,6).

В практике ремонта приходится производить замену участ­ ков труб и стыковать трубы после излома. Порядок сварки сты­ ков труб разных диаметров в пространственных положениях показан на рис. 4.35 и 4.36. Конструкции кольцевых стыков труб приведены на рис. 4.37.

Применение накладок, вставок, ребер жесткости при ремонтсэкскаваторов должно быть обоснованным, так как во многих случаях дополнительные накладки в форме заплат создают дополнительные напряжения в элементах конструкции, не поз­ воляют контролировать ранее заваренную трещину, увеличива­ ют жесткость конструкции.

Перед установкой накладок необходимо тщательно защищать швы трещин заподлицо с основным металлом.

Частичная вырезка листа и установка вставок на металло­ конструкциях (кроме ковша) нежелательны и рекомендуются только в исключительных случаях. Как правило, следует сохра­ нять целостность конструкций, избегать больших деформаций. На ковшах рекомендуется полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа сварочной проволокой Св-08Г (ГОСТ 2246— 70) или самозащитной порошковой проволокой ПП-АНВ2У диаметром 2,8 и 3,2 мм по ТУ ИЭС-388-83. После окончания

Рис. 4.34. Конструкция стыковых а сварны-х швов на подкладках

— SO-80 -

Рис. 4.35. Схема последовательного наложения валиков (1—32) при сварке неповоротных вертикальных кольцевых стыков труб:

а —диаметром 1 5 0 — 2 0 0 мм с прихватом С ; б —диаметром > 2 0 0 мм; в —диаметром

> 6 0 0 мм

сварочных работ необходимо контролировать качество сварного1 шва и при обнаружении дефектов устранить.

При заварке трещин на металлоконструкциях стрелы и надстройки кроме визуального контроля следует проводить ультразвуковую дефектоскопию [УЗД].

Полуавтоматическая и автоматическая наплавка под слоем флюса является самым распространенным способом восстанов­ ления деталей машин.

Технологический процесс автоматической наплавки под сло­ ем флюса достаточно отработан и широко известен в промыш­ ленности. Данным способом восстанавливают посадочные по­ верхности вал-шестерен, центральных отливок узла центральной цапфы и других осей.

Перед наплавкой поверхности деталей нужно тщательно под­

Нагрев уменьшает вероятность образования трещин после на­

з о н а х н е д о п у с т и м о !

Рекомендуется применять наплавочную проволоку Св-08А

Наплавку следует производить в один-два слоя, не более. 'После проведения наплавки желательно повторно нагреть де­ таль до 550—680 °С и тут же обернуть в два слоя асбестовым полотном, обеспечив ее медленное охлаждение. По окончании наплавки и проведения контроля деталь механически обраба­ тывается до размеров по чертежу.

При невозможности обеспечить осевое вращение детали (не­ поворотные конструкции) следует применять полуавтоматичес­ кий способ наплавки. Для этого используют сварочные полуав­ томаты толкающего типа А-765 и А-1197 (с электродержателем

фективный способ восстановления деталей с большими взноса­ ми (более 6 мм). Методика электрошлаковой наплавки впервые разработана институтом электросварки им. Е. О. Патона АН "УССР. Опыт специализированных разработок (непосредственно по деталям экскаваторов) УкрНИИпроекта Минуглепрома

СССР по восстановлению деталей данным способом позволяет использовать его в практике ремонтного производства. Восста­ навливать электрошлаковой наплавкой наиболее целесообразно износ по зубу вал-шестерен с модулем 20—36. В стадии разра­ ботки находится восстановление массового износа зуба вал-

Метод восстановления металлизацией напылением широкого

распространения в практике ремонта экскаваторов пока не по­ лучил, находится в опытной стадии. Больше используется как. процесс износостойкого покрытия на деталях с небольшими раз­ мерами—до ПО мм. Процесс хотя малопроизводителен, но^ имеет преимущество как тонкого (регулируемого слоя) покры­ тия до 0,1 мм.

Восстановление методами ремонтной втулки и бандажирования надежно, экономически целесообразно и позволяет много­ кратно производить восстановление.

Метод ремонтной втулки, наиболее пригодный при износе посадочных отверстий корпусных деталей типа серег, коушей, заключается в следующем. Изношенное отверстие растачивают обычно до размера с отклонениями по посадке Н8 с учетом толщины втулки, затем изготовляют втулку и запрессовывают' ее в отверстие.

Отверстие во втулке окончательно растачивают до размера по чертежу. Этот же метод допускает сразу установку втулки ремонтного размера, что сводится к операциям: расточка отвер­ стий под ремонтный размер втулки, изготовление втулки (ре­ монтная деталь) и запрессовка втулки. Этим способом восста­ навливают шлицы ведомых полумуфт главной лебедки, обопмьг верхних подвесок, упряжи ковшей. При восстановлении следует обращать внимание на толщину стенки втулки, ее материал и

240—265 НВ в зависимости от механических свойств материала исходной детали.

Наиболее распространенные посадки при выполнении ре­ монтных втулок и7 и и8. Чистота поверхности отверстия не ни­ же 7?а=1,6 мкм, втулки наружной^ поверхности — Ra = 0,8 мкм.

Надежность посадки ремонтной втулки должна рассчиты­ ваться из условия максимального момента, передаваемого этой

втулкой.

Размеры отверстий во втулках должны соответствовать раз­ мерам отверстий ремонтируемых деталей согласно чертежу. Установки дополнительных стопорных деталей определяют па

конкретной детали.

Применяют и метод замены части детали. Замена наружной изношенной части детали новой или ремонтных размеров назы­ вается бандажированием. При нем механической ^обработкой Удаляется изношенная часть детали, вместо которой изготовля­ ется бандаж, имеющий геометрическую конфигурацию и разме­ ры новой детали или детали ремонтного размера. Эта часть,, как правило, должна изготовляться из материала исходнойг детали. Бандаж напрессовывают по расчетной посадке на оставшуюся часть исходной детали, в разъем по периметру при

^необходимости на равном расстоянии друг от друга устанавли­ вают штифты диаметром 16—25 мм, обеспечивая сопряжение

Н8/ц7 или Н8/и8.

Данным способом ремонтируют зубчатые муфты главных ле­ бедок экскаваторов ЭШ 15.90А и ЭШ 20.90. Таким же методом -следует восстанавливать и зубчатые колеса (замена зубчатой части венца) при условии, что толщина обода колеса составляет не менее 3,6 модуля (без учета полной высоты зуба).

Ремонтное корригирование (симметричное) применимо для! зубчатых передач длительного срока службы экскаваторов с ковшом вместимостью 10 м3 и более. Недостаток — нарушение взаимозаменяемости. Целесообразно восстанавливать таким ме­ тодом только крупномодульные зубчатые пары (т ^ 20 мм).

4.5. РЕМОНТ ТИПОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ДЕТАЛЕЙ ЭКСКАВАТОРОВ

Ремонт металлоконструкций — самый трудоемкий и слож­ ный процесс восстановления при проведении капитальных ре­ монтов экскаваторов.

Металлоконструкции экскаваторов рамного типа (корпус ковша, стрела, поворотная платформа, опорная рама, надстрой­ ка), кроме стрелы и надстройки ряда моделей экскаваторов изготовляют в основном из толстолистовой стали марки 10ХСНД-6 толщиной 12—50 мм. Корпуса ковшей экскаваторов выполняют из толстолистовых сталей марок ВСтЗсп4 и 09Г2С-6.

Большая часть восстановительных работ по металлоконст­ рукциям производится на ремонтной площадке, непосредствен­ но на самой машине, без разборки на секции, что усложняет технологию ремонта (даже незначительное отклонение в каче­ стве может привести к аварии экскаватора).

Дефекты чаще всего встречаются на корпусе ковша, опорной раме и опорных башмаках, реже — на поворотной платформе, надстройке и стреле. Корпус ковша как рабочий орган наиболее подвержен интенсивному износу и повреждению.

При ремонте металлоконструкций следует пользоваться об­ щими рекомендациями (см. разд. 4.4).

Ремонт ковша (корпуса). Нецелесообразно производить бо­ лее двух ремонтов у ковшей вместимостью до 10 м3; а свыше — не более трех. Ремонт ведут методом сварки в следующей по­ следовательности (при вместимости до 15 м3): заварка трещин сварных швов, заварка трещин в любой зоне, правка боковин, замена трубы арки или ее части, установка накладок на трубу ярки, замена части щеки арки, установка на щеку арки накла­ док, замена козырька, днища или его части, части боковины, задней части днища, окантовки, задних уголков днища, проушин

Рис. 4.58. Установка износостойких пластин на корпусе ковша вместимостью

10 мз;

«в— боковая пластина (6 шт.); б — пластина днища (7 шт.): / — износостойкая вставка марки сплава ИЧ290Х18ГЗ; 2 — отливка из стали марки 25JT-I

{передних, верхних и боковых), установка на днище износостой­ ких накладок. При вместимости ковша 20 м3 и более ремонт сводится в основном к частичной замене днища и его уголков, заварке трещин, восстановлению отверстий передних и боковых •проушин, замене передних проушин и полос жесткости днища, установке на днище и боковых уголках износостойких пластин.

Ремонт ковшей следует производить на специализированных участках ремонтных предприятий.

Рекомендуется в процессе ремонта использовать комплекты фрагментов конструкций ковша и деталей, заранее изготовлен­ ных согласно годовой программе производства.

При ремонте ковшей необходимо устанавливать (привари­ вать) на днище и его уголки износостойкие пластины (разра­ ботка ВНИИПТуглемаша и Томусинского РМЗ ПО «Кемеровоуголь»). Схемы установки пластин на ковши вместимостью Ю

Рис. 4.39. Установка износостойких пластин на корпус ковша вместимостью 40 м3:

показала, что при установке данных пластин ресурс ковша уве­ личивается в 2 раза.

По окончании ремонта для снятия остаточных сварочных напряжений и стабилизации размеров взамен термообработки (нормализация, отжиг) ковши рекомендуется подвергать вибра­ ционной обработке — ВО (методика КАТЭКНИИуголь, г. Крас­ ноярск). Конструкции вибрационной установки и вибратора приведены на рис. 4.40 и 4.41 (серийно данное оборудование не выпускается).

Способ ВО заключается в циклическом воздействии на ковш усилием определенной величины и частоты. Циклическое напря­ жение осуществляется в области режимов, обеспечивающих сни­ жение остаточных сварочных напряжений до 70%, уменьшение структурной неоднородности металла в зоне сварки, протекание пластических деформаций в зонах концентраторов.

Область эффективных режимов ВО соответствует начальной стадии скрытого периода усталости. Интервал эффективных ам­ плитуд вибронапряжений составляет 20—110 МПа. Обработка производится до завершения циклической микротекучести ме­ талла в зоне сварного соединения в течение (3-М)104 циклов нагружения.