挖掘机挖斗是挖掘机最终工作装置,因直接与工作场地如泥土、砂石接触,所以要求耐磨、耐冲击。同时因为挖斗是挖掘机的易损件,一般工程挖掘机在平均8年的使用期中要消耗3~6个挖斗,故有广泛的配件市场。由于工作场地和施工对象不同,同一挖掘机可配置多种铲斗,但一定要注意整机性能的匹配,如为了提高挖掘土方的工作效率在加强型的机型中可以将岩石斗换成加大斗,但是为了适应岩石作业在普通机型上将普通斗换成等容积的岩石斗则要慎重,以免破坏整机性能使斗杆、动臂因使用不当造成质量问题发生。
为了延长铲斗的使用寿命,除保证足够的强度和刚度外还对疲劳强度及耐磨提出较高要求,通常将斗齿设计成可拆换的两部分,与本体焊接在一起的称之为斗齿座,可以拆换的部分称为斗齿。斗齿座、侧刃板和岩石斗的弧形加强板要选用强度高、耐磨且焊接性能好的材料。其焊接结构特点:斗体广泛采流线形结构铸钢件或铸焊结构,斗齿座、斗齿、侧刃一般使用高强度、耐磨性好的铸锻件;主要受力部位(铲斗的四个角)焊缝为减小应力集中的下凹焊缝,下凹量为2mm左右;在焊接结构中,受力部位(铲斗的四个角)焊后要进行超声波探伤,斗齿座与斗齿座板焊接前一般要预热250~280℃,焊后要进行适当的保温或后热,24h后表面磁粉探伤。广泛采用CO2气体保护焊是最常见的焊接方法,但在焊接工艺顺序上则有较大的区别,一般厂家不对组成零件进行拆分组焊,往往会简单地将所有零件一次组合在一起,在一个工位一次焊接完毕后加工耳板总成。工艺流程为:下料、成形件→组对→焊接→矫形→机械加工→抛丸、喷漆→装配→成品完成。
这样做虽然由于部件的刚性加大焊接变形会减小,但加大了生产成本,更重要的是焊接应力无处释放。当挖掘机在土石方作业时往往会因为应力集中产生开裂,严重时整个挖斗会提前报废。
通过对焊接工艺的不断研究和改进,我们现采用把挖斗分成几个单独的焊接件,分别组对、焊接(包括加工),最后再总体组对焊接,这时因为所剩的焊缝已经很少了,总成焊接会很快完成,能有效地提高生产效率、降低对工人焊接技能要求,更重要的是由于零件的自由变形和一定的时效作用使得挖斗的内应力大大降低,对产品内在质量有较大的提高。这与教科书中所述“尽可能将大的焊接件分成若干个小的焊接件分别组对焊接、矫形,然后在进行总组对、焊接”的原则一致。
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