圓錐破碎機是礦山碎礦的主要設備,主軸螺紋磨損后.較難修復,按常規方法是直接在磨損處堆焊.再進行機加工加工出螺紋,這樣需取出錐套,該錐套系過盈配合,而且裝在主軸上的錐面大,不易取出。宜春鉭鈮礦曾采用自制人工絞絲裝置,在現場進行修復過3根,也采用過焊接修復法修復了一根,都取得了一定的效果。下面介紹堆焊修復的過程。
2008年2月份.某礦圓錐破碎機主軸在錐套緊固螺紋與裝配壓套的軸階處斷裂,該軸重2680kg長3152mm,主要錐面處幾乎未磨損。為盡快使圓錐破碎機恢復生產,經過分析比較,決定新車制一個$250x10—2的螺紋頭代替磨損堆焊過的螺紋頭,重新對該軸焊接修復。
1 可行性分析
鋼鐵材料的焊接性能主要需考慮焊縫及熱影響區是否容易形成裂紋,焊接接頭是否容易出現脆性等因素。鋼的焊接性能與其成分關系很大,合金元素對焊接性能的影響,也是用焊接碳當量來估算。碳當量< 0.4%時,焊接冷裂傾向不大,焊接性良好。碳當在0.4%~0.6 %時焊接冷裂傾向較顯著,焊接性較籌.焊接時需要預熱鋼材和采取其它工藝措施來防止碳當量>0.6%時焊接性能很差.只有在嚴格的工藝措施下和較高的預熱溫度下才能進行焊接操作。
該軸材質為35sinMoV,該材質強度高,塑性較低,淬硬傾向強。因此,焊接時應控制好熱量輸入、冷卻、氫含量等關鍵性問題。新軸頭用相同材料的一根電鏟舊軸車制。
2 技術要求
焊接時.螺紋頭軸線與原軸線應保持一致.不允許偏斜,此軸使用時在焊接處同時承受拉應力和脈動循環扭轉應力,采用U形坡口較好。在焊接材料的選擇上,遵循強度韌性指標不低于母材的值的原則.在考慮母材的氫致敏感性的基礎上,選用塑韌性較好抗拉強度>1630mpa擴25MoV一15(507)焊條。焊接時,嚴格控制好工件的預熱和焊條的烘干程序,進行必要的擴散氫處理及后熱措施,以減少接頭在焊接中的開裂傾向。焊接時,焊工沿軸向運條,沿圓周方向順序推進,這樣,后一道焊縫都對前一道焊縫有一定的退火作用。
3 定位套的加工
為了使螺紋頭準確定位,需要加工一定位套,用外力來固定,防止焊接時的偏斜,該軸螺紋大徑尺寸250圓錐破碎機的圓錐頭對壓套的接觸面要求較高,兩工件對軸線的垂直度公差為6~ 8級,所以定位套處其配合公差與形位公差的選擇較為重要,經實際測量后,兩圓柱孔的不同軸度要求在0.1mm以內,該套加工好后,與螺紋頭、斷軸0280處的間隙在0.20 mm左右.
4 修復過程。操作步驟如下。
(1)將主軸立放,用木板等物搭建了一個操作平臺,利于焊工操作,并用定位套將螺紋頭固定好。
(2)用氧乙炔焰對將焊接處進行加溫預熱,暗紅色時開始施焊。
(3) 用3.2 mm焊條打底,用4mm焊條正式焊接,兩臺焊機分成兩組,每組各兩名焊工對稱焊接,為了保持道問溫度,中間不停頓。
(4) 當焊直徑200 mm左右,定位套有礙于焊工運條時,用自制的壓力工具將套迅速頂出。
(5)全部焊好后,用石棉繩將焊處裹住保溫,同時用一個600mmx800mmx2mm的鐵箍放在軸上的圓錐軀體上,在鐵箍內倒入木炭, 用氧乙炔焰引燃燒對焊處加溫進行退應力處理。
5安裝與使用
該修復軸于2008年8月份開始使用,試車成功,使用數年一直運轉平穩,破碎壁無松動,也沒發 現其他問題。一般情況下,如果強度不夠,在幾個月之內會疲勞斷裂。所以實踐證明,這根經焊接修復的軸其強度是足夠的。而一根新的圓錐破碎機主軸價格數萬元,且更換過程的難度也非常大,采用這種簡便的修復方法,不僅降低了維修的勞動強度,而且取得了一定的經濟效益。
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