1辆用于运输岩石的830E型电传动自卸车使用多年后,其厢斗侧板严重变形且多处断裂,无法使用。本文分析其厢斗损坏的原因,制定了一套切实可行的局部更新工艺。830E型电传动自卸车及其厢斗如图1所示。
1.局部更新原因
(1)局部损坏严重
该自卸车使用多年,其厢斗产生严重磨损,加上被铲斗和岩石冲撞,其侧板局部产生严重变形和多处断裂,导致该厢斗无法继续使用。
(2)存在设计缺陷
厢斗侧板板材厚度较薄,侧板较长、较高,侧板外侧2根U形梁中间没有拉筋,造成其抗冲击性较差,局部产生变形和开裂。
2.确定修复方案
若购置新的侧板总成供货周期长、成本高、工作量大。而采取局部更新方法修复侧板,则周期短、成本低、工作量小,且修复后不影响使用。
为了缩短修复周期、保证生产需求、降低维修成本,我们决定对厢斗侧板进行局部更新。主要措施如下:挖补侧板损坏部位,在侧板外侧2根U形梁中间增设方柱拉筋,以增强侧板抗冲击能力、提高侧板使用寿命。
3.修复方法
(1)切割损坏部位
切割之前,清理侧板切割部位的泥土杂质,划切割线。由于侧板外侧有2根U形梁,内侧板不能一次性完成切割,应按照先里后外、先板后梁、先下端后两侧的顺序进行切割。应将侧板切割成细条形,以便取下。侧板下端要切割到底部U形梁的中间部位,侧板完成切割后切割厢斗顶部大梁。为了避免应力集中,切割顶部大梁与侧板的后端时,切割缝不能成一条竖线,至少错开200mm、厢斗侧板和顶部人梁切割情况如图2所示。
使用氧乙炔或气包切割过程中,应合理安排切割顺序。一定要切割通透,避免粘连。切割时要注意受力部分的切割顺序和操作人员站位,避免相邻部分结构的损伤。要配合使用起重机吊住被切割部位,避免钢板弹伤或跌落砸伤操作人员。要清理干净工作场地下方易燃易爆物质,防止发生火灾。由于厢斗巨大,在高空切割和焊接侧板时要搭设工作平台,操作人员应佩戴安全带和安全帽,以防止高空坠落。
(2)板材下料
厢斗顶部大梁要使用具有良好的塑性韧性和抗冲击性的16Mn钢板,板材厚度为12mm,采用半自动火焰切割机下料。厢斗顶部大梁截面一侧为直角形,另一侧为钝角加圆弧形,可使用折弯机折弯,如图3所示。侧板也使用16Mn钢板,采用割炬切割下料。为了提高侧板的抗冲击性,其板材厚度由原来的6mm增加至10mm。
由于折弯机折弯长度有限,顶部大梁可按拼接方法下料。切割板材时,要保证其前端平直,以保证装配精度和焊接质量。
(3)制作辅助工具
焊接过程需要自行制作一些辅助工具,如吊环、7字码、压缝楔铁等,具体如下:
吊环吊环用于吊装新的侧板与大梁,使用厚度为16mm的Q235普通碳钢制作,数量为8件,具体尺寸如图4所示。
7字码7字码主要作用是调整焊缝间隙,保证焊件的装配质量。7字码分为大、小2种,使用厚度为20mm的Q235普通碳钢制作,(严禁使用脆性材料)。制作1件大号7字码,具体尺寸如图5a所示;制作4件小号7字码,具体尺寸如图5b所示。
压缝楔铁压缝楔铁的作用是配合小7字码调整焊缝间隙。使用厚度为40mm的普通Q235碳钢制作2件压缝楔铁,具体尺寸如图6所示。