一、立項原因
PCM160型
錘式破碎機與轉(zhuǎn)載機配套使用。將f≤ 4.5的煤塊破碎到所需的塊度，以保證工作面的連續(xù)開采。破碎機主軸上安裝了8個錘頭，錘頭與錘座連接方式是用M36的高強度螺栓連接。在使用過程中，由于連接螺栓強度低、連接螺栓防松方法不當(dāng)?shù)纫蛩卦斐慑N頭經(jīng)常丟失，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
在實際工作中，破碎機錘頭受沖擊載荷，破碎機錘頭轉(zhuǎn)速為370rpm，沖擊速度為20m/s，工作面時有大塊矸石與煤同時運出，矸石的硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于煤的硬度，錘頭受到的沖擊力有時高達(dá)80KN．振動使連接螺栓經(jīng)常松動，雖采取了多種防松方式，效果均不明顯。另一方面，根據(jù)計算破碎機錘頭每條固定螺栓上受的扭矩不小于72N ·m。在這種情況下，原固定螺栓會被拉長或損壞。在更換錘頭或緊固螺栓時，因操作不方便，往往需要很長的時同，直接影響工作面的正常生產(chǎn)，增加配件的消耗。
二、研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
經(jīng)過現(xiàn)場研究和理論計算，我們決定將破碎機的錘頭與主軸錘座焊接成一體。為了保證錘頭與錘座的焊接質(zhì)量，在焊接前需精心制定施工工藝。
1、因為錘頭與錘座的材質(zhì)不同，在選用焊條方面，主要從以下幾方面考慮：
（1）從工件的化學(xué)成分考慮，錘座為鑄件，材科為ZG45，成分中含碳、硫、磷等有害雜質(zhì)較高。焊接時容易產(chǎn)生裂紋和氣孔，應(yīng)選用低氫型焊條。
（2）從工件的工作條件和使用性能方面考慮，錘頭的載荷類型為沖擊載荷，除有足夠的強度外，還對沖擊韌性、延伸率有較高的要求，選用焊條時應(yīng)選用低氫高強度的焊條。
（3）從施工工地設(shè)備考慮，因為施工現(xiàn)場中有交流弧焊機，所以只能選用適宜交流焊接的焊條。
綜合以上三方面的要求，我們選用了T506堿性低氫焊條，該種焊條焊接強度能達(dá)500MPa以上，并且焊接工藝性好，用途較為廣泛。
2、因為焊接現(xiàn)場環(huán)境溫度非常復(fù)雜，各部焊接后的熱影響區(qū)的冷卻收縮率不同，會在焊縫處出現(xiàn)應(yīng)力裂紋，所以在焊接前、后，需要給焊件進(jìn)行預(yù)熱和保溫，具體焊接過程如下：
（1）精洗錘頭與錘座，使焊件沒有油污和雜質(zhì)。
（2）在錘頭和錘座焊接部位開不小于30mm大的坡口，坡口角度為3w。
（3）將焊條和工件預(yù)熱至200℃左右。
（4）分3-5道將錘頭和錘座焊在一起。每焊完一道時，焊件冷去口至200℃左右時再焊另一道，直到焊完為止。
（5）焊后焊件要保溫200℃以上，保溫時間不小于l小時，然后緩慢冷卻以減小焊接應(yīng)力，避免裂紋的產(chǎn)生。
3、創(chuàng)新點
（1）把錘頭與錘座焊接在一起．增強了錘頭與錘座的連接強度。
（2）采用了一套科學(xué)可行的焊接工藝，保證了焊接的質(zhì)量。
三、應(yīng)用情況及經(jīng)濟效益
1、該焊接工藝從2003年12月起，先后對綜采二隊、綜采四隊的破碎機錘頭與錘座進(jìn)行了焊接，共焊了4次，焊后的破碎機錘頭在井下使用過程中沒有發(fā)生過丟失現(xiàn)象，從而保證了綜采工作面的正常連續(xù)生產(chǎn)。
2、在未使用該工藝前，每年全礦丟失錘頭約500個，每個按800元計，全年共損失800×500--400000元=40萬元。
3、每年因損失錘頭影響生產(chǎn)50小時，按每小時100噸煤、每噸煤200元計，全年共損失50x 200x l00=1000000元=100萬元。
4、綜合1和2，實行該焊接工藝后，每年可創(chuàng)價值100萬元+40萬元=140萬元。
四、總體性能指標(biāo)與國內(nèi)外、集團公司內(nèi)其他單位技術(shù)的比較，該焊接工藝屬自己研制而成，經(jīng)過實踐使用后可行性較好，在同行業(yè)達(dá)到先進(jìn)水平。
五、存在的問題及推廣應(yīng)用前景
1、焊接后的錘頭在井下使用一定時間后，需定期上井將錘頭磨損的部分補焊起來，從而可延長錘頭使用壽命。
2，焊接時應(yīng)注意焊縫處不得有煤面和油污等雜質(zhì)，如果焊縫處處理的不好，使用低氫堿性焊條，熔池容易產(chǎn)生氣泡、裂紋等焊接觖陷。
3、該焊接工藝適用于PCM160型破碎機中錘頭與錘體的焊接，具有經(jīng)濟效益高、可操作性強等優(yōu)點，可在同類型破碎機中推廣使用。
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