懸臂式掘進機行走機構漲緊輪組再制造修復技術

黃晉強

(大同市中科唯實礦山科技有限公司，山西 大同 037002)

懸臂式掘進機的再制造是遵循生命周期設計和管理，其零部件失效或報廢處理通過再制造關鍵技術實現的性能和質量，零件重新投入正常使用。本文針對型懸臂式掘進機行走機構漲緊輪組的再制造問題分析，通過實際機組維護調查和理論研究，提升機組使用壽命，根據成形工藝、缺陷類型和來源等等，對型懸臂式掘進機行走機構漲緊輪組的典型缺陷和常用延壽補修技術的適用性和補修效果進行歸納，為工程機械輪組類關鍵承載部件再制造修復技術的研究及應用提供參考。

1 行走機構漲緊輪組組成

EBZ200懸臂式掘進機行走機構是實現掘進機前進、后退和轉向動作的機構，在掘進作業過程中所受的截割反力也通過行走裝置傳到底板上。漲緊輪組用于履帶正確運轉，可以防止跑偏和越軌。同時利用漲緊裝置使引漲緊輪組移動調整展帶的漲緊度，所以漲緊輪組既是履帶的引導輪又是履帶的漲緊輪。如圖1所示，行走機構漲緊輪組由漲緊輪、軸承外套、滑動軸承、軸承支架、漲緊輪軸等組成。

1-漲緊輪；2-軸承外套；3-滑動軸承；4-軸承支架；5-漲緊輪軸

圖1 EBZ200型掘進機行走機構漲緊輪組組成

2 行走機構漲緊輪組損壞分析

型懸臂式掘進機行走機構在巷道所處的環境較為惡劣。行走機構除了擔負掘進機的調動和轉載機的牽引外，還要承受截割過程中巨大而復雜的沖擊力。行走機構漲緊輪組漲緊輪外圓和履帶兩側物料擠壓，漲緊輪外圓變形磨損；漲緊輪內部滑動軸承磨損和開裂，油腔結構破壞，浮動密封失效，短時間內整套漲緊輪組接近報廢；履帶跑偏等現象。因此，為了保證漲緊裝置的可靠性，本文分析在不改變漲緊輪組結構的前提下，滿足井下使用要求，提升使用壽命。

3 行走機構漲緊輪組改進措施

3.1 滑動軸承材料改進

漲緊輪組傳統滑動軸承材料為鋅基合金，現改為ZCuAl10Fe3，性能較原選材耐磨，不易變形，能有效防止因滑動軸承變形磨損而破壞漲緊輪組油腔，導致漏油加速滑動軸承磨損，無法漲緊等現象。ZCuAl10Fe3進行淬火+回火熱處理，首先淬火加熱到900℃保溫2h，水冷至室溫，接著回火加熱到260℃保溫4h，空冷至室溫。淬火后消除共析組織提高塑性，回火對組織有很好的強化作用。對滑動軸承材料ZCuAl10Fe3取樣分析的化學成分(表 1)和力學性能(表 2)。

表1 ZCuAl10Fe材料化學成分

表2 ZCuAl10Fe材料力學性能

3.2 漲緊輪再制造修復

漲緊輪再制造過程：漲緊輪組打砂、漲緊輪組拆卸、漲緊輪組各零件清洗、漲緊輪組各零件檢測、再制造零部件分類、再制造技術選擇、再制造、檢驗等。

再制造就是讓舊的機器設備重新煥發生命活力的過程。再制造修復的方式根據磨損的嚴重程度選擇技術性修復。技術性修復要針對磨損零件的磨損部位及材質制定不同的修復方案。履帶跑偏現象在不考慮漲緊輪組和驅動輪不在一同直線上和液壓問題導致的，是由于漲緊輪凸緣過度磨損造成的，必須修復磨損才能消除跑偏。

漲緊輪內孔和凸緣磨損修復，選用MK-ER50-G焊絲，規格φ1.2mm，堆焊前去除待焊工件表面的油、銹等污物打磨至金屬光澤，堆焊前去除待焊工件表面的油、銹等污物，在250℃保溫箱中對漲緊輪整體預熱保溫1h，焊接完成后250℃保溫箱中保溫1h以消除焊接殘余應力，然后出爐空冷。用氣體保護焊堆焊漲緊輪內孔和凸緣單邊高于基準尺寸5mm，焊后車削加工，四爪卡盤夾工件外圓，打表找正，車外圓、外圓端面，車內孔和內孔端面(車刀選擇硬質合金刀片)，調頭車削另一端，四爪卡盤夾工件外圓，打表找正，車外圓、外圓端面，車內孔和內孔端面，鉗工劃線重新鉆螺紋孔底孔攻絲。在井下使用壽命更長，到達預期目的。對MK-ER50-G焊絲材料取樣分析的化學成分(見表3)和力學性能(見表4)。

表3 MK-ER50-G焊絲材料化學成分

表4 MK-ER50-G焊絲材料力學性能

4 結語

針對EBZ200懸臂式掘進機行走機構漲緊輪組在井下使用中暴露出的問題，對行走機構漲緊輪組滑動軸承材料改進，漲緊輪再制造修復材料的選擇進行分析。從后期使用效果來看，改進后漲緊輪組發生故障得到根本的解決，達到了預期目的，改善了主機的使用性能，節約了成本，創造了良好的經濟效益。