浅谈露天采掘设备机械维护与损坏零件修复

摘要：通过对矿山露天机械维护与零件的损坏形式、原因及修复工艺措施的总结与归纳，积累了一定的检修经验，为日常的检修工作提供了依据，提高了检修效率。

关键词：露天 采掘 设备 机械 维护 损坏 修复

1、采掘设备维护与检修的规定

（1）坚持“四检”制，不准将检修时间挪作生产或他用。（2）严格执行对采掘设备的有关规定、管理制度及标准要求。（3）充分利用检修时间，合理安排人员，认真完成检修计划。（4）检修时，检修班长或施工组长（或其他施工负责人），要先检查施工地点、工作条件和安全情况，清理四周环境并洒水降尘，然后在施工地点四周用标识牌围成封闭的工作区域，检修人员在工作区域内施工。（5）施工前把采掘设备各开关、控制器置于断开或零位的位置，并切断高压柜上的隔离开关、真空接触器，同时切断动力电缆的柱上开关并挂上标识牌，他人不得送电，以免发生安全事故。（6）严禁带负荷切断柱上开关和隔离开关，更换高压柜内高压保险器时，必须切断隔离开关，确认处于断开位置并进行对地放电。（7）行走、回转、提升减速器在注油清洗时必须按照油质管理细则执行，注油口设在上盖上的，注油前要先清理干净所有碎杂物，注油后要清理油迹，并加密封胶，然后紧固好。（8）检查螺纹联接时，必须注意防松螺母的特性，不符合使用条件及失效的应予更换。（9）检修标准应符合《冶金采掘设备完好标准》的有关规定。在检查和施工过程中，应做好采掘设备的防滑工作。注意观察周围环境变化情况，确保安全施工。（10）检修结束后，按操作规程进行空负荷试车，然后进行负荷试车，试验合格后再停机、断电、结束检修工作，最后做好检修记录。

2、露天矿山采掘设备齿轮类零件损坏的形式、原因及修复工艺措施

2.1断齿。齿轮类零件发生断齿的原因一般是由于载荷过大、齿根有缺陷，轮齿的弯曲强度不够，导致齿根弯曲、疲劳折断。如常见的WK-4A电铲推压大轴轴齿轮断裂（齿面良好），考虑到轴齿轮啮合精度不够，会造成齿轮接触面不足，促使接触应力增大，载荷作用不均匀等现象，但这并不影晌使用，所以制定其修复工艺措施如下：（1）首先采用碳弧气刨清根。（2）采用焊条进行手工电弧焊接，按照焊接工艺的要求，做好焊口处的坡口处理、焊前预热、焊后保温。（3）补焊结束后，利用角向磨光机进行打磨加工，磨出相应齿形，并修复补焊过程中产生的焊接缺陷。

2.2齿面磨损。引发齿面磨损的原因主要有以下几种：（1）箱内缺油，造成非正常磨损。（2）啮合齿内落入沙粒，铁屑等杂物，导致齿内产生划痕并逐渐磨损。（3）齿轮存在缺陷，即齿轮热处理硬度不够，或没有进行齿面热处理（渗碳、渗氮、表面淬火）。在检修过程中对齿面磨损严重的配件，一般不予修复。

2.3齿面点蚀与剥落。齿面点蚀和剥落的主要原因是齿轮的接触疲劳强度不足所致。点蚀和剥落与磨损不同之处在于，金属的点蚀和剥落不是以微粒形式被磨损掉，而是以成块的形式发生剥落，造成齿面裂纹，齿轮油渗入疲劳裂纹，在齿轮的反复啮合过程中，疲劳裂纹不断扩展和延伸，油也伴随着裂纹的扩展与延伸不断向裂纹深部充满，直到有一块金属剥落而离开齿面。在检修过程中对产生齿面点蚀与剥落而损坏的零件，一般也不予修复处理。

3、轴类零件损坏的形式、原因及修复工艺措施

3.1断轴。断轴的主要原因：承受载荷过大或应力集中引发断轴，如WK―4电铲推压二轴断轴，ЭКТ―5A电铲的回转、行走减速箱输入轴断轴等，检修过程中对断轴损坏的配件，一般不予修复处理。

3.2轴颈磨损。轴颈磨损主要是由于缺少油或承受载荷过大（造成轴承、齿轮损坏）。检修时对于轴颈磨损损坏进行修复的主要方法如下：（1）补焊法：采用强度相近材质的焊条进行补焊修复，补焊结束后再用机床进行加工，将零件恢复到技术要求规定的外形尺寸和性能（适合小轴类加工）。（2）胶补法：采用厌氧胶在空气中能保持稳定的、液态或膏状，一旦涂在金属表面装配后，与氧隔绝而接触金属，就会自动聚合形成有一定坚韧程度的固体聚合物，利用厌氧胶进行轴颈磨损修复时，所修轴颈的磨损量不得大于0.40mm，偏磨量最大处不超出0.5mm，安装成型后需要轴垂直方向静置不低于20h。（3）调整换位法：将已磨损轴调换方位，利用未磨损或磨损较轻的部位继续工作。

4、轴承类零件损坏的形式、原因及修复工艺措施

4.1损坏的形式：（1）磨损。原因：不良或异物进入。（2）烧伤。原因：不良，异物进入、轴（箱）配合精度不良、轴的挠度大。（3）保持架损坏。原因：安装不良、冲击（振动）过大。（4）剥皮。原因：载荷大、不良。轴承损坏后无修复价值，一般检修时都换掉。

4.2安装使用注意事项。（1）保持轴承及其周围环境的清洁，即使肉眼看不见的微小灰尘进入轴承也会增加轴承的磨损、振动和噪声。（2）在轴承的使用和安装时，不允许强力冲压，不允许用锤直接敲击轴承，不允许通过滚动体传递压力。（3）尽量使用专用工具安装，极力避免使用布料和纤维类的东西。（4）采用磁感应加热轴承时，加热到80℃～l 00℃，最高不超120℃，以防止发生回火效应。加热后尽快装在轴上。为防止冷却后的内圈端面和轴肩贴合不紧，轴承冷却后可以再进行轴向紧固。

5、大型焊接结构件开裂的原因及修复工艺措施

5.1开裂原因。由于大型的焊接结构件在使用过程中承受载荷过大，或设备操作过程中存在操作不当，导致结构件的意外损坏，或由于大型焊接结构的原焊缝存在焊接缺陷和应力集中，经过长期的使用，在存在焊接缺陷和应力集中的地方便会出现微小裂纹。随着设备的不断运行，裂纹会逐渐延长和发展，最终导致较大、较深裂纹的产生。

5.2修复方案。（1）对于一般件的裂纹，主要采用碳弧气刨沿裂纹开坡口，然后利用角向磨光机对气刨刨开的坡口进行打磨，去除氧化层，然后利用与结构件母材相近材质的焊接材料进行补焊修复，最后利用角向磨光机对焊接处的余高进行打磨，减少过渡角处的应力集中。（2）对于结构件在某一处发生重复性开裂的现象，若采取气刨开玻口再补焊的方式，已经不能够满足检修要求，而且焊补后裂纹开裂的频率会逐渐增加。主要是因为裂纹的反复焊接时，在焊接热影响区周围材质的各项力学性能发生变化，焊接性降低。对于发生多次重复性开裂的区域，在焊接修复时，必须彻底去除热影响区的材质，更换上与原母材相近的材质，进行焊接修复。（3）修复中应尽量采用小电流、细焊条进行。使用的焊条（或焊丝）其抗拉强度一般不应低于490MPa（50Kg/mm2）。

参考文献：

[1]戎辉.《露天采掘设备机械零件的损坏形式及修复措施》[J]安全.2012，33（4）。