李興華,杜 帥,劉 春,郭永清
內蒙古必德工業(yè)技術有限公司 內蒙古包頭 014030
目前國內市場的掘錨機大多為山特維克產品。通常 1 臺掘錨機配套 1 個截割滾筒,在使用過程中,若工況發(fā)生變化,需要其他尺寸的截割滾筒時,則需重新配置采購,而進口新滾筒的價格超過100 萬元,且供貨期 6 個月以上。因此,研制改造配套加寬型截割滾筒具有現實意義,既能縮短供貨周期,又能降低采購成本。
億通重工已成功實現了掘錨機國產化,2020年12 月,億通重工承接了一個 MB670 掘錨機滾筒改造項目,將掘進機滾筒總寬度由 4.8~5.2 m改為 5.4~5.8 m,外伸縮結構形式如圖 1 所示。
圖1 副滾筒結構示意
將液壓缸底座厚度由 50 mm 增加到 350 mm,選用 Q690 鋼板焊接,進行 300 ℃ 回火熱處理以消除焊接應力,密封槽尺寸與原設計一致,法蘭孔和液壓缸安裝孔的位置尺寸和公差與原設計相同。為確保兩者的安裝配合精度,在加工過程中將底座兩端的同心度控制在 0.05 mm 以內,加工完成后,進行動平衡檢測,精度要求 G6.3 級。
用SolidWorks 軟件系統(tǒng)按照擴展鏟板及其配合結構尺寸建模,確定零件尺寸,保證鏟板擴展后液壓缸的行程不變。鏟板寬度范圍為 5.4~5.8 m,如圖 2所示。
圖2 擴展鏟板
將滾筒每側的擴展寬度增加 300 mm,然后與原滾筒進行對焊,焊接完成后對滾筒進行正火處理以去除應力,滾筒采用 Q690 鋼板鍛造,尺寸為φ780 mm×φ640 mm×620 mm,鍛造滾筒如圖 3 所示。正火處理后用立車對其進行粗加工,留 10 mm 加工余量,調質后精加工至設計尺寸φ762 mm×φ658 mm×600 mm,雙面焊接坡口尺寸為 25 mm×25 mm。刨除原滾筒齒座,重新布置螺旋線齒座,補焊修復滾筒表面,并用數控銑焊接坡口。
圖3 鍛造滾筒
確保滾筒同心度不超過 1 mm,組裝成型固定后,預熱到 260 ℃ 進行焊接,層間溫度不低于 240℃,保證內外焊縫高于筒體表面 3 mm,焊縫無夾渣、氣孔,焊接完成后退火去應力,并對焊縫進行UT 探傷。焊后效果如圖 4 所示。
圖4 焊后效果
滾筒外徑為φ760 mm,公差 7 級,用數控落地鏜銑床加工滾筒外部,以滾筒內徑尺寸為基準定位滾筒齒座,利用x、y、z軸三維空間布置齒座,以保證內外同心,齒座布置均勻,截距和沖擊角符合設計要求。使用山特維克原廠齒座和專用焊絲進行焊接,滿焊后檢測齒座圓周跳動量,確保圓周跳動量 ≤ 1.5 mm。
齒座焊接完成后,用落地鏜床將滾筒內孔加工至φ660 mm,公差 6 級,并銑出鍵槽和鍵槽安裝孔與舊鍵槽對接。最后對加工后的零件進行裝配和調試,如圖 5 所示,使配合間隙符合設計要求。
圖5 改造完成的滾筒
改造后的截割滾筒已經使用了 8 個多月,縮短了采購周期,效果良好。改造成本僅 10 萬元,實現了小成本大效益,具有較好的借鑒和推廣意義?!?/p>