常小剛1 薛強2
（1.陝西法（fǎ）士特（tè）齒輪有限責任公司 西安 710032；2.西安煤礦機械有限公司 陝西 710032）
摘 要：介紹（shào）了某型號采（cǎi）煤機的牽引部殼體因（yīn）鑄造脹箱導致行星齒輪組（zǔ）中的軸承聯接套、軸承座安裝處（chù）固定台加工後厚度過小，影響殼（ké）體強度。針對上述（shù）問題製訂了沿固定台擴孔後鑲套（tào）的返（fǎn）修方案，避免了殼體報廢造成的浪（làng）費。
【關鍵詞】 采煤機牽（qiān）引（yǐn）部；固定（dìng）台；行（háng）星齒輪；軸承座
牽引部是采煤機的重要組成部件（jiàn），它擔負著采煤（méi）機工作時的移動和非工作（zuò）時的調動。其內部安裝有電動機齒輪（lún）軸、橢輪軸、牽引軸、中心齒（chǐ）輪組和（hé）行（háng）星齒（chǐ）輪組等各類傳（chuán）動機構，正是通過這些傳（chuán）動機構，使采煤機沿工作麵移動。傳動機構正確的安裝位置關係到牽引部動力的傳遞平穩性和其使用壽命，而軸承座、行星齒輪組和軸承聯（lián）接套固定台（tái）麵部（bù）位的尺寸精度是傳動機構位置正確安裝的前提。在設計中該采煤機牽引部是靠與軸（zhóu）承座、行星齒輪組及軸承（chéng）聯（lián）接套緊密配合的兩個（gè）圓孔φ415H7mm和φ454H7mm凸台（tái）來定位的，如圖1所示。
1 存在的問題
由於我公司不具備鑄件生產條（tiáo）件，故鑄件（jiàn）統一外委鑄造後回廠進行加（jiā）工（gōng）。該殼體在半精加工過（guò）程中發現殼體的軸承座（見圖2）、行星齒輪組及軸承聯接套（見圖3）固定台部位存（cún）在如下問題：圖樣要求φ454H7mm（外側孔）壁厚20mm，現測得厚度為2mm，φ415H7mm（外側孔）壁厚40mm，現測（cè）得厚度為25mm，經過分析，此（cǐ）問題是由（yóu）於殼體在鑄造過程中脹箱（xiāng）、砂型偏置所造成。由於固定台部位厚（hòu）度存在過大的偏差，嚴（yán）重影響了（le）凸台（tái）強度，導致軸承座、行星齒輪組和軸承聯接套等無法正確安裝，若強製安裝，不僅會造成軸承、齒輪在使（shǐ）用中上（shàng）、下躥動和損壞，還會因為聯接套和固定台密封不緊密導致漏油情況出現。
圖（tú）1 牽引部軸承座、行星（xīng）齒輪組、軸承聯接（jiē）套相關部位結構
圖2 牽引部軸承座部位結構
圖3 牽引部行星齒輪（lún）組、軸承聯接套（tào）相（xiàng）關部位結構
2 返修方案
該（gāi）殼（ké）體前期投入的材料（liào）、加工（gōng）費用已達（dá）近20萬，如果報廢，造成的損失過大。為此，決定對筒體中間部位進行返修，初步製定了返修方案：將固定（dìng）台麵直徑φ415H7mm擴鏜至φ500mm，φ454H7mm擴鏜至φ581mm，在殼（ké）體之外加（jiā）工製作相應鑲套，焊接並重新加工，此方案殼體強度高。鑒於該套尺寸過大，我們采用在間隙配（pèi）合基（jī）礎上焊接的（de）方案。
3 實（shí）施措施
（1）套的設計。基於殼體的軸承座、行星（xīng）齒輪組、軸承聯接套固定台部位的大小及形狀，以牽引部殼（ké）體與厚20mm、厚40mm平行的麵為（wéi）準，前麵與主軸垂直，拉直前麵，找正固定（dìng）台麵中（zhōng）心，將殼體固（gù）定台麵部位的（de）φ415H7mm和（hé）φ454H7mm尺寸分別擴鏜至φ500mm和φ581mm，周邊倒角55mm×30°作（zuò）為和套聯接的坡口。在固定台麵返修尺寸的基礎上進行套的設計，如圖4所示，該套（tào）材質為Q345B，與φ581mm相配合的尺寸設計為φ580mm，考慮到殼體台麵2－R45mm和2－R75mm通孔已加工好，為方（fāng）便起見（jiàn）設計套時避開通孔並製作相應坡口，命名為套1；如圖5所示，該套材質為Q345B，與φ500mm相配合（hé）的尺寸設計為φ500mm，並（bìng）製作相（xiàng）應坡口，命名為套2。
圖4 套1結構
圖5 套2結構
（2）焊接。母材焊接性分析如（rú）表1所示。
表1 牽引部殼體和套的化學成分 （wt.%）
從（cóng）表1可見（jiàn），兩種母材所（suǒ）含化（huà）學成分比較接近，其中Wc都在（zài）0.27%以下，焊接性能良（liáng）好。
焊接材料及焊接方法。ZG25Mn與Q345B的焊接（jiē），選（xuǎn）用與合金含量較低一側的母材相匹配的焊接材料（成分（fèn）見（jiàn）表2），使焊縫的抗（kàng）拉（lā）強度不低於兩種母材規定值（zhí）的較低者。我（wǒ）們選擇ER50-6焊絲，並采用能量密度大、熱（rè）量較集中的（de）CO2氣體保護焊方法（fǎ）進行焊接。ZG25Mn、Q345B及ER50-6的力學性能如（rú）表3所示（shì）。
表2 焊（hàn）絲化學成分 （wt.%）
表3 牽引（yǐn）部（bù）殼體、套和焊絲的力學性能
套裝入後，清理牽引部殼體、套（tào）待焊（hàn）坡口。CO2氣體純度為99.9%，采用φ1.2mm直（zhí）徑焊（hàn）絲，焊（hàn）絲表麵清潔。為了控製熱輸入減小（xiǎo）殼體變形，采用焊接電流為180～220A，電弧電壓為22～24V，焊接（jiē）速度在160～220mm/min範圍的焊接參數進行焊接和塞焊（hàn），為了減小裂紋（wén）傾向，焊前用烤槍在坡口處作預熱處理（lǐ），溫（wēn）度在150℃左右即可。
（3）鑲套後的機加（jiā）工。以與固定（dìng）台麵部位平行的麵為基準（zhǔn），前麵對正主軸，拉直前（qián）麵，按φ415H7mm和（hé）φ454H7mm孔找正中心，並記錄（lù）同軸度，同軸度滿足要求的情況下，銑平固定台端麵，鏜好（hǎo）孔端麵，鏜好孔φ415H7mm和φ454H7mm，並倒角。
4 結語
通過對牽引部殼體軸承座、行星齒輪組和軸承聯接套固定台部位進行分析，采用以上的返修方案修（xiū）補鑄造脹箱的缺陷，結（jié）果表明：不（bú）但達到設計圖樣的（de）要求，同（tóng）時為企業節約了大量的成本。
來源：《金屬加（jiā）工：冷加工》2019年第2期
