本發(fā)明涉及采礦設(shè)備，具體而言，涉及一種礦用電鏟鏟斗結(jié)構(gòu)及礦用電鏟鏟斗加工方法。

背景技術(shù)：

1、大型露天礦所應(yīng)用的采掘電鏟單斗容量一般為35m3，甚至55m3以上，這類型的大型電鏟設(shè)備自重可達1200～1500噸以上，如55m3電鏟最大卸載高度10米，采掘最大推壓力112噸、最大提升力290噸，理論生產(chǎn)率6600立方米/小時。電鏟鏟斗是電鏟車的主要挖掘工作裝置，電鏟鏟斗通常由斗體、提梁、斗底、斗唇等組成，作為電鏟鏟斗主體的斗體，其組成包括用于承載挖掘物料的斗下壁和用于與其他設(shè)備連接的斗上壁(即上部箱體)，整體呈寬口型。

2、目前，現(xiàn)有的電鏟鏟斗的斗體故障基本集中在上部箱體的位置，上部箱體的變形、開裂等故障的根本原因在于上部箱體結(jié)構(gòu)的力學設(shè)計性缺陷；現(xiàn)有的電鏟鏟斗的上部箱體的結(jié)構(gòu)通常為雙層鋼板結(jié)構(gòu)，即雙層鋼板平行設(shè)置，并在兩層鋼板的中間沿左右方向設(shè)有一個中間筋板(例如：長度為2160mm的中間筋板)分別與上下兩層鋼板焊接固定，以作為支撐；電鏟鏟斗在實際運行一定時期后，由于上部箱體的中間僅設(shè)有一道中間筋板，再無其它支撐性筋板，在電鏟鏟斗采掘過程中受到超過百噸、甚至更高的沖擊力后，因上部箱體的兩側(cè)抗剪切能力較弱，極易發(fā)生變形，即便上下兩層的鋼板厚度達到30mm以上，上部箱體結(jié)構(gòu)在采掘過程中在巨大外力作用與沖擊下，還是會不可避免的發(fā)生變形、開裂等故障，嚴重降低電鏟車設(shè)備的挖掘工作效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種礦用電鏟鏟斗結(jié)構(gòu)及礦用電鏟鏟斗加工方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的電鏟鏟斗的上部箱體抗剪切能力較弱，極易發(fā)生變形、開裂等故障的問題。

2、為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種礦用電鏟鏟斗結(jié)構(gòu)，包括：上部箱體結(jié)構(gòu)、側(cè)壁結(jié)構(gòu)和下部箱體結(jié)構(gòu)；礦用電鏟鏟斗結(jié)構(gòu)具有相互垂直的長度方向、高度方向和寬度方向；側(cè)壁結(jié)構(gòu)分別與上部箱體結(jié)構(gòu)沿寬度方向的兩端、下部箱體結(jié)構(gòu)沿寬度方向的兩端連接；上部箱體結(jié)構(gòu)位于下部箱體結(jié)構(gòu)的上方，用于與外部機械臂連接；側(cè)壁結(jié)構(gòu)、上部箱體結(jié)構(gòu)和下部箱體結(jié)構(gòu)之間形成容納腔，容納腔用于容納挖掘得到的物料；其中，上部箱體結(jié)構(gòu)包括上板體、下板體、多個橫向加強筋和多個縱向加強筋；上板體沿寬度方向的兩端、下板體沿寬度方向的兩端分別與側(cè)壁結(jié)構(gòu)連接；上板體位于下板體的上方，且兩者平行間隔設(shè)置；橫向加強筋的延伸方向平行于寬度方向，且橫向加強筋沿高度方向上的兩端分別與上板體、下板體固定連接；縱向加強筋的延伸方向平行于長度方向，縱向加強筋沿高度方向上的兩端分別與上板體、下板體固定連接；多個橫向加強筋沿長度方向平行間隔設(shè)置，多個縱向加強筋沿寬度方向平行間隔設(shè)置。

3、進一步地，橫向加強筋沿寬度方向上的兩端分別與側(cè)壁結(jié)構(gòu)固定連接；縱向加強筋沿長度方向上的一端或兩端與橫向加強筋固定連接。

4、進一步地，將多個橫向加強筋沿長度方向進行投影，多個加強筋的投影重合；和/或，多個縱向加強筋分為多組，將每一組內(nèi)的多個縱向加強筋沿長度方向進行投影，同組的多個縱向加強筋的投影重合。

5、進一步地，橫向加強筋和縱向加強筋上均有至少一個貫通孔，以減輕重量；上板體沿寬度方向的兩端、下板體沿寬度方向的兩端分別與側(cè)壁結(jié)構(gòu)通過焊接方式固定連接；橫向加強筋沿高度方向上的兩端分別與上板體、下板體通過焊接方式固定連接；縱向加強筋沿高度方向上的兩端分別與上板體、下板體通過焊接方式固定連接。

6、進一步地，貫通孔為腰型孔，橫向加強筋上的貫通孔和縱向加強筋上的貫通孔尺寸相同；橫向加強筋上具有兩個貫通孔，兩個貫通孔相對于第一豎直面對稱設(shè)置，兩個貫通孔的形心位置之間的距離不小于橫向加強筋在寬度方向上尺寸的一半，橫向加強筋沿寬度方向的兩端相對于第一豎直面對稱設(shè)置；縱向加強筋上具有一個貫通孔，貫通孔相對于第二豎直面對稱設(shè)置，縱向加強筋沿長度方向的兩端相對于第二豎直面對稱設(shè)置。

7、進一步地，橫向加強筋、縱向加強筋、上板體和下板體中的至少一個采用牌號為q345a、mn13、mn14、mn13cr2、zgmn13的合金材料中的至少一種；相鄰兩個縱向加強筋之間的距離不大于600mm；相鄰兩個橫向加強筋之間的距離不大于900mm；上板體和下板體的厚度均不小于16mm。

8、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種礦用電鏟鏟斗加工方法，礦用電鏟鏟斗加工方法用于加工上述的礦用電鏟鏟斗結(jié)構(gòu)，礦用電鏟鏟斗加工方法包括如下步驟：s1、針對上部箱體結(jié)構(gòu)、側(cè)壁結(jié)構(gòu)和下部箱體結(jié)構(gòu)需要焊接的位置進行清根打磨處理；然后將側(cè)壁結(jié)構(gòu)與下部箱體結(jié)構(gòu)沿寬度方向的兩端焊接固定；s2、將下板體沿寬度方向的兩端分別與側(cè)壁結(jié)構(gòu)焊接固定，然后依次將多個橫向加強筋分別焊接固定在下板體上；在焊接每一個橫向加強筋時，從橫向加強筋沿寬度方向上的兩端同時相向進行焊接，且控制焊縫的延伸方向平行于寬度方向；s3、依次將多個縱向加強筋分別焊接固定在下板體上，并將每一個縱向加強筋沿長度方向上的一端或兩端與相鄰的橫向加強筋焊接固定；s4、將上板體沿寬度方向的兩端與側(cè)壁結(jié)構(gòu)焊接固定，然后依次將多個橫向加強筋、多個縱向加強筋分別與上板體焊接固定。

9、進一步地，在步驟s1、步驟s2、步驟s3和步驟s4中的至少一個步驟中，焊接完成后要進行保溫處理，控制焊縫位置的溫度范圍為150℃～200℃，保溫時間在2～2.5小時范圍內(nèi)。

10、進一步地，在步驟s1、步驟s2、步驟s3和步驟s4中的至少一個步驟中，焊接時要對需要焊接位置進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度范圍為120℃±5℃，在焊接中，控制層間溫度不大于200℃，以保證焊縫質(zhì)量；和/或，在步驟s1、步驟s2、步驟s3和步驟s4中的至少一個步驟中，焊接方式采用二氧化碳氣體保護焊，焊料選擇低碳藥芯焊絲，并在焊接后對焊縫位置進行超聲波探傷檢查，對存在缺陷的位置采用角磨機打磨清理后再補焊。

11、進一步地，在步驟s1、步驟s2、步驟s3和步驟s4中的至少一個步驟中，每次焊接依次執(zhí)行打底步驟、填充步驟和蓋面步驟；在打底步驟中，焊絲直徑為1.6mm，焊接電壓在26-27v范圍內(nèi)，電流在180-210a范圍內(nèi)，二氧化碳氣體流量在15-20l/min范圍內(nèi)，焊接速度控制在0.2-0.25m/min；在填充步驟中，焊絲直徑為1.6mm，焊接電壓在27-29v范圍內(nèi)，電流在210-250a范圍內(nèi)，二氧化碳氣體流量在15-20l/min范圍內(nèi)，焊接速度控制在0.25-0.3m/min；在蓋面步驟中，焊絲直徑為1.6mm，焊接電壓在27-28v范圍內(nèi)，電流在180-210a范圍內(nèi)，二氧化碳氣體流量在15-20l/min范圍內(nèi)，焊接速度控制在0.2-0.25m/min。

12、應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明提供一種礦用電鏟鏟斗結(jié)構(gòu)，包括：上部箱體結(jié)構(gòu)、側(cè)壁結(jié)構(gòu)和下部箱體結(jié)構(gòu)；礦用電鏟鏟斗結(jié)構(gòu)具有相互垂直的長度方向、高度方向和寬度方向；側(cè)壁結(jié)構(gòu)分別與上部箱體結(jié)構(gòu)沿寬度方向的兩端、下部箱體結(jié)構(gòu)沿寬度方向的兩端連接；上部箱體結(jié)構(gòu)位于下部箱體結(jié)構(gòu)的上方，用于與外部機械臂連接；側(cè)壁結(jié)構(gòu)、上部箱體結(jié)構(gòu)和下部箱體結(jié)構(gòu)之間形成容納腔，容納腔用于容納挖掘得到的物料；其中，上部箱體結(jié)構(gòu)包括上板體、下板體、多個橫向加強筋和多個縱向加強筋；上板體沿寬度方向的兩端、下板體沿寬度方向的兩端分別與側(cè)壁結(jié)構(gòu)連接；上板體位于下板體的上方，且兩者平行間隔設(shè)置；橫向加強筋的延伸方向平行于寬度方向，且橫向加強筋沿高度方向上的兩端分別與上板體、下板體固定連接；縱向加強筋的延伸方向平行于長度方向，縱向加強筋沿高度方向上的兩端分別與上板體、下板體固定連接；多個橫向加強筋沿長度方向平行間隔設(shè)置，多個縱向加強筋沿寬度方向平行間隔設(shè)置。

13、本發(fā)明通過設(shè)置上部箱體結(jié)構(gòu)包括上板體、下板體、多個橫向加強筋和多個縱向加強筋，使得上部箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成了沿寬度方向橫向分布和沿長度方向縱向分布的格柵狀支撐結(jié)構(gòu)，即多個橫向加強筋和多個縱向加強筋之間的配合支撐，顯著提高了上部箱體結(jié)構(gòu)整體抗剪切力的能力，進而提高了礦用電鏟鏟斗結(jié)構(gòu)整體的承載能力和使用耐久性，減少了維修概率，提高了電鏟車在長期工作下的穩(wěn)定性和安全性，避免了安全隱患的出現(xiàn)，在實際使用中可以獲得明顯經(jīng)濟效能與安全效益；本發(fā)明通過對于上部箱體結(jié)構(gòu)進行創(chuàng)新性地力學結(jié)構(gòu)設(shè)計，解決了現(xiàn)有的上部箱體上常見的力學設(shè)計性缺陷，避免了上部箱體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形、開裂等故障，進而保證了電鏟車設(shè)備的挖掘工作效率；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單且成本低廉，便于通過焊接方式組裝成型及進行后續(xù)維護，適合大規(guī)模推廣使用。