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WK-10m3电铲转台立轴孔壁修复

发表时间：2020/7/3 来源：《科学与技术》2020年2月第5期作者：李庆刚郭少军吴云国张根

[导读] 白云铁矿是一个大型的露天矿，最多采用的采掘设备是WK-10（AB）系列电铲

         摘要：白云铁矿是一个大型的露天矿，最多采用的采掘设备是WK-10（AB）系列电铲，使用年限较长，大型结构件老化严重，关键部位经常出现严重隐患，影响设备整体使用寿命。
         关键字：回转机构立轴孔壁厚应力
前言：
   采矿作业部目前运行的主体设备大部分属于上个世纪80年代的设备，由于使用年限较长，大型结构件老化严重。现出现大型结构件断裂的情况比较多，而且断裂情况比较复杂，这就造成在修复时比较困难，比如，2014年6月份，29#铲立轴台断裂，需要更换转台时，通过车间技术员和点检员共同研究决定现场修复，在大家共同的努力下，利用3天时间加班加点完成了修复，目前设备运行正常，没有出现二次断裂的现象。
一、 WK-10m电铲回转机构传动：
         回转机构时由两台电动机分别通过两对啮合齿轮将转速和扭矩传动到两个三级立式减速机上，再由减速机通过立轴带动与回转大牙盘相啮合小跑轮进行工作的。回转立轴台的主要作用支撑固定立轴的。（如下图所示）

图
二、回转立轴孔壁受力分析：
         回转机构中大牙盘与小跑轮都是渐开线圆柱直齿轮，那么回转立轴受的力就只有齿轮传动的扭曲和圆周力，而回转立轴孔壁的作用就是支撑立轴的，也就是只受周向力，所以回转立轴孔壁经常出现延轴向的裂纹，这样就造成齿轮在传动中，立轴经常摆动，使得齿轮传动噪声大，容易掉齿的现象出现。
三、立轴孔壁的修复
         根据回转立轴孔壁的受力结合出现的裂纹情况进行修复，立轴孔壁壁厚是40mm，根据焊接工艺和实际情况对已经断裂的地方进行开坡口，坡口的形式是V型的，夹角是60°，对已经割好的坡口用砂轮机进行打磨直至出现亮光。第二步进行对接，因为立轴孔壁有镶有轴承的位置，所以为了能够修复完后还能够镶住轴承，必须对立轴孔壁进行预紧对接然后进行焊接。在焊接过程当中应采取对称焊接方法，防止立轴孔壁一面受热严重而产生内应力。在焊接完以后对立轴孔壁断裂处用已经加工好的圆柱状的铁板进行二次加固。第三步就是对立轴孔壁与转台间用立筋板进行加固防止立轴孔壁晃动导致齿轮传动不好。

修复前修复后
四、经济效益分析：
对回转平台立轴孔壁的修复取得了良好的经济效益，达到了降本增效的目的，为车间以后的设备大型结构件修复奠定了基础，直接经济效益避免更换回转平台，按修旧利废标准计算节约50万元×25%=12.5万元。间接经济效益减少了设备故障率，提高了设备的作业效率，减轻了工人的劳动强度，保证了设备正常生产。
参考文献：
［1］孙桓，陈作模，葛文杰主编. 机械原理.第8版［M］.北京：高等教育出版社,2013.
［2］刘鸿文主编.材料力学.第4版［M］.北京：高等教育出版社，2013.