一種井下鏟運機鏟斗制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種井下鏟運機鏟斗制作方法，包括對各零件進行下料，校平與矯直，制作斗底板，對鏟斗整體的拼接與成型，鏟斗整體的組焊，整體的加工以及對整體進行防腐處理。本發(fā)明提供的一種進下鏟運機鏟斗制作方法，制造工藝簡單，在制造過程中設(shè)計制造使用有效工裝夾具，采用先進的加工設(shè)備，確保組焊、機加工精度，優(yōu)化調(diào)整制造的工藝流程，大幅提局了伊斗的成品質(zhì)量和使用壽命，同時大大的降低了產(chǎn)品制造成本，價格降至進口件的1/2~1/3，而使用壽命基本接近進口件。
【專利說明】一種井下鏟運機鏟斗制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種井下鏟運機，特別涉及一種進下鏟運機鏟斗制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著國內(nèi)井下礦山大量采用進口大斗容鏟運機，其配套使用的鏟斗為鏟礦、運輸、卸礦的直接部件(如附圖4所示)，工作狀態(tài)直接與礦石沖擊、摩擦，因此，鏟斗是鏟運機損耗最快的部件。原配進口鏟斗過于昂貴且交貨周期較長，因此國內(nèi)眾多制造廠家紛紛開發(fā)研制進口大斗容鏟運機配套備件。井下進口鏟運機備件產(chǎn)品國產(chǎn)化自制以來，國內(nèi)廠家一直摸索著井下進口鏟運機主要、易損備件——鏟斗的制造工藝、方法的改進，在研制過程中，一直存在制造精度不高，產(chǎn)品使用壽命達不到預(yù)期目標(biāo)，以及安裝一次性成功達不到100%等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種井下鏟運機鏟斗制作方法。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種井下鏟運機鏟斗制作方法，包括如下步驟:
(1)對各零件下料，對簡單直線條的板料零件，采用半自動火焰切割下料，先在板材上劃線或者彈線劃出下料毛坯外形，再將半自動火焰切割機軌道與割嘴按線調(diào)整，再固定軌道，進行切割下料，對復(fù)雜曲線形狀的零件鏟斗側(cè)板、銷耳板、及側(cè)鏟刃板，采用數(shù)控火焰切割下料，放出合適的切割余量，切割完成，全部進行清除割渣的處理；上下排銷耳座采用鋸床下料、鍛造毛還，粗加工、半精加工留焊接后加工余量，再與伊斗整體組焊；
(2)、校平與矯直，檢查切割后的板料毛坯的變形情況，并用壓力機壓平、壓直，對尺寸較小的板材零件，直接用錘擊方法進行矯直校平。
[0005](3)、斗底板的卷制，將斗底板采用數(shù)控火焰切割下料、校平后在卷板機上卷制相應(yīng)的圓弧段，并用與斗底板組焊的外側(cè)銷耳板的內(nèi)圓弧對斗底板底部的外圓弧進行尺寸貼合的檢驗與復(fù)核；
(4)、鏟斗整體的拼接與成型，拼接前，各板在焊接連接處，氣割出焊接坡口，直線板材邊用半自動火焰切割坡口或用銑邊機加工坡口；規(guī)則圓形孔或外圓焊接處銑或鏜出焊接坡口 ；復(fù)雜形狀的焊接處，直接手工切割焊接坡口，再將拼接的側(cè)板側(cè)刃板與斗底板進行拼接，保證其相互垂直；在斗底板外側(cè)后方劃線確定銷耳板的位置，然后拼接銷耳板，保證耳板與斗板垂直以及各耳板間開檔尺寸；拼接完成進行形位尺寸的初檢；
(5)、鏟斗整體的組焊，拼接時鏟斗與鏟運機安裝重要部位的上下兩排銷耳座，用焊接芯軸貫穿上下排銷耳座的預(yù)留孔，保證其同心度，組焊時，上下兩排焊接芯軸均不拿下，根據(jù)設(shè)計圖紙及拼接的鏟斗半成品，明確各焊接部位的焊縫種類，參照焊接工藝規(guī)程選擇合理的焊接電流，結(jié)合設(shè)計的圖紙技術(shù)要求，確定各處的焊縫高度，焊接時經(jīng)熱處理材質(zhì)為耐磨鋼板的鏟刃板、兩側(cè)鏟刃尖端不組焊，并在拼接完成后從鏟斗體下取下，并保留必要的定位撐筋，待后續(xù)組焊時定位，組焊完成進行焊接質(zhì)量檢驗，檢驗合格后，進行各處焊渣、飛濺的去除。
[0006](6)、焊接后去應(yīng)力處理，采用時間較短的整體高溫回火的消除焊接應(yīng)力的處理；
(7)、去應(yīng)力處理完成后，再將耐磨鋼板的鏟刃板、兩側(cè)鏟刃尖端8與鏟斗體組焊；
(8)、高溫回火處理后再與鏟斗體組焊的耐磨鋼板的鏟刃板9、兩側(cè)鏟刃尖端8，在焊接后采用焊縫兩側(cè)200°C氧氣烘烤加熱，加熱割炬后15(T200mm處排管噴水冷卻的溫差拉伸局部回火法去除最后的焊接應(yīng)力；
(9)、整體機械加工，去應(yīng)力處理完成后，組焊材質(zhì)為耐磨鋼板的鏟刃板、兩側(cè)刃底部，焊接完成進行清除焊渣、飛濺處理，全部焊接完成后取下焊接芯軸，待鏟斗完全冷卻后，在落地鏜銑床上一次性裝夾，鏜出上下兩排安裝上下排銷耳座的孔及其端面，加工完成進行相關(guān)尺寸檢驗；
(10)、整體防腐處理，再次檢查及清理內(nèi)外表面的殘留焊接飛濺，以及加工產(chǎn)生的毛刺等，然后進行兩道防銹、兩道面漆的油漆涂刷，經(jīng)機械加工的銷座孔壁及端面不刷油漆，而用鈣劑脂類油脂涂抹進行防腐處理。
[0007]作為本發(fā)明的一種改進，在所述的步驟(4)中的拼接過程中，在同一平面的板材零件優(yōu)先進行拼接，以保證其平面平整度。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進，在所述的步驟(5)的焊接過程中采用C02氣保焊。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進，在所述的步驟(6)中的回火工藝為:將鏟斗放入回火爐，隨爐加熱至60(T650°C，到溫度后保溫f 1.5小時后，隨爐緩慢冷卻1(Γ15小時后，出爐冷卻至常溫。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進，所述的回火爐采用電阻爐。
[0011]作為本發(fā)明的一種改進，在所述的步驟(10)的刷漆過程中，鏟刃板及側(cè)鏟刃板采用深色油漆，其余部位采用鮮艷色油漆。
[0012]本發(fā)明提供的一種進下鏟運機鏟斗制作方法，制造工藝簡單，在制造過程中設(shè)計制造使用有效工裝夾具，采用先進的加工設(shè)備，確保組焊、機加工精度，優(yōu)化調(diào)整制造的工藝流程，大幅提高了鏟斗的成品質(zhì)量和使用壽命，同時大大的降低了產(chǎn)品制造成本，價格降至進口件的1/2?1/3，而使用壽命基本接近進口件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為井下鏟運機鏟斗結(jié)構(gòu)主視圖；
圖2為井下鏟運機鏟斗結(jié)構(gòu)左視圖；
圖3為鏟斗耳板、側(cè)板、側(cè)鏟刃等復(fù)雜曲線形狀零件簡圖；
圖4為鏟斗耳板采用芯軸焊接示意圖；
圖5為井下鏟運機結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為伊運機伊斗的結(jié)構(gòu)意圖；
圖7為鏟斗去應(yīng)力熱處理工藝曲線圖。
[0014]圖中:1-下排銷耳座 2-上排銷耳座3-外側(cè)銷耳板4 -中間銷耳板 5-斗底板6 -鏟斗側(cè)板7-側(cè)鏟刃8-側(cè)鏟刃尖端9-鏟刃板10-上排銷耳座焊接芯軸11-下排銷耳座焊接芯軸12-鏟運機后車架13-鏟運機前車架14-鏟運機舉升大臂15-翻斗油缸16-鏟運機搖臂17-鏟運機鏟斗。

【具體實施方式】
[0015]以下將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明提供的技術(shù)方案進行詳細(xì)說明，應(yīng)理解下述【具體實施方式】僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0016]一種井下鏟運機鏟斗制作方法，包括如下步驟:
1、各零件的下料。鏟斗結(jié)構(gòu)如附圖1和圖2所示，在鏟斗制造過程的備料階段，對簡單直線條的板料零件，采用半自動火焰切割下料，先在板材上劃線或者彈線劃出下料毛坯外形，再將半自動火焰切割機軌道與割嘴按線調(diào)整，再固定軌道，進行切割下料。對復(fù)雜曲線形狀的零件如附圖3所示的鏟斗側(cè)板6、銷耳板3、4及側(cè)鏟刃板7等，采用數(shù)控火焰切割下料，代替了傳統(tǒng)的手工放樣一手工氣割下料一鉗工劃線一加工外形的復(fù)雜工序，大大縮短工序節(jié)約加工成本。割縫2?3_左右的偏差也完全滿足結(jié)構(gòu)件組焊要求，也有效保證了后續(xù)拼接組焊的各相對位置精度。先用CAD軟件繪制1:1圖幅圖紙，圖紙中只含平面內(nèi)所有實線輪廓，不畫任何輔助線(如中心線、點劃線等)，并以dwg格式保存；繪制完成，轉(zhuǎn)化為DFX格式文件；再用AUT0CAM軟件讀取，并進行編程,輸出為記事本級.txt文件格式；最后數(shù)控火焰切割機上讀取.txt文件格式，備好板料，即可直接切割成板料毛坯。半自動及數(shù)控火焰切割下料，均要根據(jù)后續(xù)加工工序及下料設(shè)備的特點，放出合適的切割余量。切割完成，全部進行清除割渣的處理。上下排銷耳座1、2采用鋸床下料、鍛造毛坯，粗加工、半精加工留焊接后加工余量，再與鏟斗整體組焊。
[0017]2、校平與矯直。切割下料前，若板坯料本身就有較大、較明顯的且難以校平的變形或缺陷，則切割下料時直接避開缺陷范圍進行下料。檢查切割后的板料毛坯的變形情況，并用壓力機壓平、壓直，因井下鏟運機所用板材，一般都是板厚小于50mm的中薄板，故一般的壓力機可以進行校平。對尺寸較小的板材零件，可以直接用錘擊方法進行矯直校平。
[0018]3、斗底板的卷制。斗底板5根據(jù)鏟運機的設(shè)計，尤其鏟斗慣性重心位置設(shè)計，特別在中大型斗容的鏟運機中，斗底板5中間段一般采取多段直線與多段圓弧的組合設(shè)計，一方面使鏟斗裝載量盡可能在設(shè)計范圍內(nèi)實現(xiàn)最大化，另一方面，便于鏟裝過程中礦石堆的裝入與卸出的順暢。斗底板5數(shù)控火焰切割下料、校平后在卷板機上卷制相應(yīng)的圓弧段，并用與斗底板5組焊的外側(cè)銷耳板3的內(nèi)圓弧對斗底板底部的外圓弧進行尺寸貼合的檢驗與復(fù)核。
[0019]4、鏟斗整體的拼接與成型。拼接前，各板在焊接連接處，氣割出焊接坡口，直線板材邊用半自動火焰切割坡口或用銑邊機加工坡口 ；規(guī)則圓形孔或外圓焊接處銑或鏜出焊接坡口 ；復(fù)雜形狀的焊接處，直接手工切割焊接坡口。在同一平面的板材零件(如鏟斗側(cè)板6與側(cè)鏟刃7)優(yōu)先進行拼接，以保證其平面平整度；再將拼接的側(cè)板側(cè)刃板與斗底板5進行拼接，拼接處采用撐筋、角尺等保證其相互垂直；在斗底板5外側(cè)后方劃線確定銷耳板3、4的位置，然后拼接銷耳板3、4，用角尺、撐筋等保證耳板與斗板垂直以及各耳板間開檔尺寸；拼接完成進行形位尺寸的初檢，初檢合格后方能開始組焊作業(yè)。
[0020]5、鏟斗整體的組焊。如附圖3所示拼接時鏟斗與鏟運機安裝重要部位的上下兩排銷耳座1、2用焊接芯軸10、11貫穿(銷耳座1、2為粗加工半成品，留有孔及其端面的加工余量)，保證其同心度。組焊時，上下兩排焊接芯軸10、11均不拿下。根據(jù)設(shè)計圖紙及拼接的鏟斗半成品，明確各焊接部位的焊縫種類，參照焊接工藝規(guī)程選擇合理的焊接電流。結(jié)合設(shè)計的圖紙技術(shù)要求，確定各處的焊縫高度。焊接采用C02氣保焊。焊接時經(jīng)熱處理材質(zhì)為耐磨鋼板的鏟刃板9、兩側(cè)鏟刃尖端8不組焊，并在拼接完成后從鏟斗體下取下，并保留必要的定位撐筋，待后續(xù)組焊時定位。組焊完成進行焊接質(zhì)量檢驗，檢驗合格后，進行各處焊渣、飛濺等的去除。而鏟斗整體去應(yīng)力處理后再將耐磨鋼板的鏟刃板9、兩側(cè)鏟刃尖端8與鏟斗體組焊。
[0021]6、焊接后去應(yīng)力處理。鏟斗為焊接連接的結(jié)構(gòu)件，焊接過程會在多處產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，如不消除，在產(chǎn)品使用中會在焊縫處產(chǎn)生嚴(yán)重的開裂、變形并蔓延，最終可能導(dǎo)致產(chǎn)品損毀的嚴(yán)重后果。因此焊接結(jié)束必須進行消除焊接應(yīng)力的處理。消除應(yīng)力處理中有自然時效與人工時效，而自然時效處理效果雖好，一般需露天放置半年以上，焊接應(yīng)力可隨時間推移逐步釋放，但處理時間過久，無法滿足交貨期。因此采用時間較短的整體高溫回火的消除焊接應(yīng)力的處理。去應(yīng)力處理完成后，再將耐磨鋼板的鏟刃板、兩側(cè)鏟刃尖端8與鏟斗體組焊，從而保證了鏟斗的刃部保留住較好的耐磨性能。根據(jù)長期生產(chǎn)與試用效果，采用圖4所示的回火工藝方案。即將鏟斗放入回火爐(電阻爐較加熱位置平均分布，效果好)，隨爐加熱至60(T65(TC，到溫度后保溫f 1.5小時后，隨爐緩慢冷卻1(Γ15小時后，出爐冷卻至常溫。而高溫回火處理后再與鏟斗體組焊的耐磨鋼板的鏟刃板9、兩側(cè)鏟刃尖端8，在焊接后采用焊縫兩側(cè)200°C氧氣烘烤加熱，加熱割炬后15(Γ200_處排管噴水冷卻的溫差拉伸局部回火法去除最后的焊接應(yīng)力。
[0022]7、整體機械加工。去應(yīng)力處理完成后，組焊材質(zhì)為耐磨鋼板的鏟刃板、兩側(cè)刃底部，焊接完成進行清除焊渣、飛濺處理。全部焊接完成后取下焊接芯軸10、11。待鏟斗完全冷卻后，在落地鏜銑床上一次性裝夾，鏜出上下兩排安裝銷耳座1、2的孔及其端面。加工完成進行相關(guān)尺寸檢驗。
[0023]8、整體防腐處理。再次檢查及清理內(nèi)外表面的殘留焊接飛濺，以及加工產(chǎn)生的毛刺等，然后進行兩道防銹、兩道面漆的油漆涂刷。一般出于醒目和特別示意考慮，最耐磨的部位鏟刃板9及側(cè)鏟刃板7、8采用深色(如黑色)油漆，其余部位采用鮮艷色油漆(如橘黃色)。經(jīng)機械加工的銷座孔壁及端面不刷油漆，而用鈣劑脂類油脂涂抹進行防腐處理。
[0024]本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種井下鏟運機鏟斗制作方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)對各零件下料，對簡單直線條的板料零件，采用半自動火焰切割下料，先在板材上劃線或者彈線劃出下料毛坯外形，再將半自動火焰切割機軌道與割嘴按線調(diào)整，再固定軌道，進行切割下料，對復(fù)雜曲線形狀的零件鏟斗側(cè)板、銷耳板、及側(cè)鏟刃板，采用數(shù)控火焰切割下料，放出合適的切割余量，切割完成，全部進行清除割渣的處理；上下排銷耳座采用鋸床下料、鍛造毛還，粗加工、半精加工留焊接后加工余量，再與伊斗整體組焊； (2)、校平與矯直，檢查切割后的板料毛坯的變形情況，并用壓力機壓平、壓直，對尺寸較小的板材零件，直接用錘擊方法進行矯直校平； (3)、斗底板的卷制，將斗底板采用數(shù)控火焰切割下料、校平后在卷板機上卷制相應(yīng)的圓弧段，并用與斗底板組焊的外側(cè)銷耳板的內(nèi)圓弧對斗底板底部的外圓弧進行尺寸貼合的檢驗與復(fù)核； (4)、鏟斗整體的拼接與成型，拼接前，各板在焊接連接處，氣割出焊接坡口，直線板材邊用半自動火焰切割坡口或用銑邊機加工坡口 ；規(guī)則圓形孔或外圓焊接處銑或鏜出焊接坡口 ；復(fù)雜形狀的焊接處，直接手工切割焊接坡口，再將拼接的側(cè)板側(cè)刃板與斗底板進行拼接，保證其相互垂直；在斗底板外側(cè)后方劃線確定銷耳板的位置，然后拼接銷耳板，保證耳板與斗板垂直以及各耳板間開檔尺寸；拼接完成進行形位尺寸的初檢； (5)、鏟斗整體的組焊，拼接時鏟斗與鏟運機安裝重要部位的上下兩排銷耳座，用焊接芯軸貫穿上下排銷耳座的預(yù)留孔，保證其同心度，組焊時，上下兩排焊接芯軸均不拿下，根據(jù)設(shè)計圖紙及拼接的鏟斗半成品，明確各焊接部位的焊縫種類，參照焊接工藝規(guī)程選擇合理的焊接電流，結(jié)合設(shè)計的圖紙技術(shù)要求，確定各處的焊縫高度，焊接時經(jīng)熱處理材質(zhì)為耐磨鋼板的鏟刃板、兩側(cè)鏟刃尖端不組焊，并在拼接完成后從鏟斗體下取下，并保留必要的定位撐筋，待后續(xù)組焊時定位，組焊完成進行焊接質(zhì)量檢驗，檢驗合格后，進行各處焊渣、飛濺的去除； (6)、焊接后去應(yīng)力處理，采用時間較短的整體高溫回火的消除焊接應(yīng)力的處理； (7)、去應(yīng)力處理完成后，再將耐磨鋼板的鏟刃板、兩側(cè)鏟刃尖端8與鏟斗體組焊； (8)、高溫回火處理后再與鏟斗體組焊的耐磨鋼板的鏟刃板9、兩側(cè)鏟刃尖端8，在焊接后采用焊縫兩側(cè)200°C氧氣烘烤加熱，加熱割炬后15(T200mm處排管噴水冷卻的溫差拉伸局部回火法去除最后的焊接應(yīng)力； (9)、整體機械加工，去應(yīng)力處理完成后，組焊材質(zhì)為耐磨鋼板的鏟刃板、兩側(cè)刃底部，焊接完成進行清除焊渣、飛濺處理，全部焊接完成后取下焊接芯軸，待鏟斗完全冷卻后，在落地鏜銑床上一次性裝夾，鏜出上下兩排安裝上下排銷耳座的孔及其端面，加工完成進行相關(guān)尺寸檢驗； (10)、整體防腐處理，再次檢查及清理內(nèi)外表面的殘留焊接飛濺，以及加工產(chǎn)生的毛刺等，然后進行兩道防銹、兩道面漆的油漆涂刷，經(jīng)機械加工的銷座孔壁及端面不刷油漆，而用鈣劑脂類油脂涂抹進行防腐處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下鏟運機鏟斗制作方法，其特征在于:在所述的步驟4中的拼接過程中，在同一平面的板材零件優(yōu)先進行拼接，以保證其平面平整度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下鏟運機鏟斗制作方法，其特征在于:在所述的步驟(5)的焊接過程中采用C02氣保焊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下鏟運機鏟斗制作方法，其特征在于:在所述的步驟(6)中的回火工藝為:將鏟斗放入回火爐，隨爐加熱至60(T650°C，到溫度后保溫f 1.5小時后，隨爐緩慢冷卻1(Γ15小時后，出爐冷卻至常溫。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種井下鏟運機鏟斗制作方法，其特征在于:所述的回火爐采用電阻爐。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下鏟運機鏟斗制作方法，其特征在于:在所述的步驟(10)的刷漆過程中，鏟刃板及側(cè)鏟刃板采用深色油漆，其余部位采用鮮艷色油漆。
【文檔編號】B23P15/00GK104209698SQ201410289846
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】寧宇, 呂震宇 申請人:南京梅山冶金發(fā)展有限公司, 上海梅山鋼鐵股份有限公司