WK—55电铲提升滚筒轴座的悍修技术

王芳蕾

摘 要：本文简要分析了WK-55型矿用电铲提升滚筒轴座根本贯通裂纹的分布状况及产生原因，详细论述现场检修轴座根部开裂焊缝过程中采用的钟点固定控制力变形方法、焊接工艺以及焊接后的部分问题，为该设备的应用提供了一定的借鉴和指导。

关键词：提升滚筒；焊接；电铲；悍修技术

WK-55型矿用巨型电铲是由中国太原重型集团自主研制生产的巨型电铲之一，其在我国多个矿区都有所应用，在该设备使用过程中WK-55型电铲正常运转能力和采剥推进工作决定这工矿业的推进能力和生产能力。但是，该设备所有部件之间采用的是焊接和螺栓联结方式联结形成一体的，在使用过程中，由于恶劣的气候环境条件以及材料缺陷等多方面因素的影响，经常会出现提升滚筒右侧根部材料缺陷几种区域开始发生金属疲劳或破碎的故障，致使设备无法正常使用。针对这些问题，必须要找出行之有效的解决方案，解决好相关的问题，下面，笔者将结合具体的工作经验对该问题进行详细的分析和探讨。

一、轴座的焊接应力变形变位控制措施

在设备应用过程中轴座焊接应力变形变位是其经常会遇到的一个问题，在解决这个问题时，首先需要保持提升滚筒的轴座处于同心旋转的状态，同时还需要选择合适的设备开展悍修工作。但是在实际的生产过程中，由于多种因素的影响，这些生产要求实际上是很难实现的。因此，在具体的生产中通常工作人员对轴座的焊接盈利变形变位进行控制时，采用的 方法多是钟点固定控制法，其一般是以设备的轴座轴心作为一个中心点，并且在焊缝地区划分出12个钟点位置，在钟点位置确定之后，工作人员需要结合设备的结构特性制作并焊接好相应的固定物件，通过该方法防止轴座在焊接过程中因为裂纹清理或者是裂纹焊接而出现不可预见的变形或者是变位，影响设备的正常使用。

针对轴座焊接应力形变位的问题，采用钟点固定法对其进行控制，具有以下结方面的优点，首先，在设备进行焊接维修是如果轴座的焊接应力发生变形或者是变位，则事先设置的钟点位置为会出现相应的变化，通过这个方法工作人员能够在较短的时间内判断出轴座焊接应力变形变位的情况，并及时的予以关注，采取相关的措施解决问题，但是其缺点也十分的明显，即在使用过程中会产生反作用力，可能会对设备的表面造成破坏。因此，该方法主要适用于对物件表面要求不是很高的设备，而对于物件表面要求比较高的物件则不适用于该方法，因为设备一旦发生形变，就需要重新进行返工，这样必然会加大工作量。

二、检修步骤及焊接工艺

（一）作业前的准备

在正式进行作业前，还需要做好充足的准备工作，首先以轴座轴心为中心圆点，根部焊缝区域360°划分12个钟点位置，使用角磨机等工具清理4、8、/12三个钟点焊接位置的油污及金属表面防锈层，清理其他焊缝区域的油污以及金属表面的防锈层。制作3件到“L”形的物件，将该物件焊接在轴的侧位端面和滚筒主體表面的4、8、12三个钟点位置，以使轴能够固定至应力释放或集中时防止变形变位。

（二）焊前准备

在焊前也有许多准备工作需要做，首先需要清除轴根部位金属表面的防锈漆、铁锈和油污等，避免因此造成焊接不牢固。其次，还需要对裂纹产生的基本情况进行判断，其主要裂纹分布在哪些地方，次要裂纹又分布在哪些地方，裂纹的深度情况如何，其规模大小等等，

为后期的修复工作做好准备。再次则需要使用气刨清除根部为整圈已经产生的裂纹和周围的疲劳金属，同时制作一个型坡口。在完成上述工作之后，还需再次对设备的裂纹情况进行检查，检查裂纹修复是否成功，其是否还存在有变形或者是变位的问题，如果存在必须要及时的采取合理的解决措施，予以解决。

（三）焊前预热、保温

在焊接前的预热、保温工作也是必不可少的。在进行预热的时候，需要使用氧气、乙炔火焰预热根部的金属，要保证温度的均衡分布，预热温度控制在150℃-200℃以内在，一般需要预热30分钟左右，再使用专业的焊缝预热机保温2小时，这样在后期的焊接工作开展时，更加的简单方便。

（四）焊接

焊接是对WK-55电铲提升滚筒轴座进行维修的有效方法，其主要涉及到了以下几个方面的工作，首先是焊接方法的选择，在焊接过程中，可以通过二氧化碳气体保护焊进行焊接，通常以平焊为主，可以尝试采用由两侧往里堆焊至合的多层多道堆焊焊接法。焊接过程中，针对不同深度的裂纹可以采用不同焊接方法，如针对裂纹比较深，轴座的焊缝区域会发生应力扭曲变形或过度应力集中，影响焊接质量的问题，可以先对裂纹比较浅的进行焊接修护，然后在修复痕迹深，难度大的裂纹。在修护的过程中，需要注意控制好温度，一般来说，焊前和焊后的温度变化是比较大的。

（五）焊后处理

在焊接工作完成之后，还有许多需要处理的工作，一般在焊接完成之后，需要使用石棉毯包住焊缝区域，使其缓慢变冷，如果在焊接工作完成之后，其突然变冷可能会对导致焊接的不牢固或者是其他的问题，焊接后的环境温度保持在18℃左右，焊缝空冷工作完成之后，还需要将所有焊缝和热影响区域金属表面打磨光滑并抛光在，采用超声波技术对设备进行探测，看其是否存在损伤，要进一步确保焊缝不存在裂纹。

三、控制应力变形监测措施

在对设备进行悍修的时候，还应当做好控制应力变形检测措施，工作人员应当及时的检测轴座在焊接过程中是否出现应力变形，如果存在应力变形，必须要及时的采取措施予以解决。一般来说，常用的方法有两种，即一是目测检验3件倒“L”形物件在焊接之后，是否出现金属变形的趋势，如果目测未发生变形，则说明焊接工作开展效果比较好；二是使用两件百分表将其安置在不同位置的平面之上，在函件的过程中取下3件倒“L”形物件分别在两个时段内对其进行观察，记录数据变化的变化，如果数据发生变化，则说明本次悍修工作在操作过程中未出现变形的问题，相关工作的开展比较理想，反之则说明悍修工作存在问题，需要停止相关工作。

总之WK-55电铲提升滚筒悍修技术涉及到了多个领域的内容，其对于检修工艺要求比较高，在日常工作中，必须要结合实际的工作情况，做好日常维护和检修工作，降低设备发生故障的几率，做好相关的维修工作，保证设备的正常使用。

参考文献：

[1]卢云峰.WK-55电铲提升滚筒故障原因及修复方案[J].露天采矿技术，2017（10）.

[2]张乐平.WK-55电铲IGBT击穿及解决方案[J].露天采矿技术，2015（09）.