1.2m3固定式矿车车架结构改造

张郁琦，胡满生

通钢集团板石矿业公司，吉林白山 134300

1.2m3固定式矿车车架结构改造

张郁琦，胡满生

通钢集团板石矿业公司，吉林白山 134300

1.2m3固定式矿车是矿山生产的主要设备之一，其具有结构简单，使用方便的特点，在我矿普遍使用。在使用过程中，经常出现矿车车架与车斗间的焊接部位开焊，车架在轴卡的位置发生断裂的现象。针对这一故障原因，本文进行经验性维修阐述，在不影响正常使用的情况下，对车架与车斗进行维修加固，使其符合正常生产的使用标准，并延长了矿车的使用寿命。

车架；缓冲器；断裂；被板；箱体；注意事项

在矿山企业中，运输工作是繁重的，所需费用在采矿成本中所占的比重较大。因此，采用先进的技术装备，对于降低矿石成本和提高矿山劳动生产率，都有着十分重要的作用。1.2m3固定式矿车是服务于通钢集团板石矿业公司井下矿井下采区主要运输设备之一，井下开采矿石采用矿车平巷运输竖井罐笼提升方式。1.2m3固定式矿车主要担负矿车的平巷运输后经过推阻摇系统推进罐笼提升到地表进行翻矿，矿车的使用寿命及完好程度影响着原矿产量的多少，直接关系着企业的生存与收益。

1 1.2 m3矿车的组成

1.2m3矿车其基本组成为车箱、车架、缓冲器、行走机构。行走机构是由4个车轮和2根轴组成的两组轮对。

2 改造前1.2m3矿车存在问题

目前井下矿有1.2m3固定式矿车106台。由于矿车本身设计的原因，在使用过程中，虽然车架两端有缓冲器（缓冲器的作用是用来缓和矿车受到的纵向冲击），但有的矿车车架与车斗间的焊接部位还是经常开焊，车架在轴卡的位置发生断裂。部分新矿车使用不到6个月车架就在与车斗的焊口部位开裂，并在轴卡部位发生折断并引发轴卡断裂（如图1）。

图1

有的矿车已焊接多次，致使焊接部位脱碳无法修复只能报废，有的使用寿命还不到2年（原设计使用寿命为6年）。因此，为延长1.2m3矿车使用寿命，节约成本，改造车架结构是必要的。

3 原因分析

我们对1.2m3固定式矿车车体进行受力分析：

经分析车架为一结构架，车架在承载车斗及矿物重力的同时，还要承受运输时矿车之间的牵引与碰撞、钢轨的冲击及翻矿时对车架的扭矩。缓冲器装在车架两端,用以缓解两车之间的冲击力。车架发生断裂的主要原因是由于矿车与矿车之间碰撞引发的，虽然矿车的两端的缓冲器内装有缓冲装置（缓冲器与车架之间是铆接的与车斗间有间隙），但车与车之间碰撞时缓冲器经常受到侧上方的力而造成车架的两侧疲劳变形、开焊、断裂。矿车上罐时是用推车器将空车推上罐，用空车将重车从罐内推出，车与车是靠碰撞来完成的。有时摇台与提升罐笼搭接的位置错位，造成矿车上罐时车架发生扭曲。因此，如何增强车架的强度和将碰撞所受的力进行分解是关键点。

4 改造方案

1）首先将断裂端面毛刺处理掉，变形部位复位。将断裂部分车架与车斗焊接，焊接时，焊接电流稍大些，采用直线运条法进行。使焊后车架与车斗是一体，这样可分解由于矿车之间的碰撞而产生的对车架的作用力；

2）矿车制作时缓冲器与车架之间是铆接，车架与车斗焊接在一起。原设计在轴卡部位车架的结构形状有缺陷，车架在受力的时候易产生受力变形而发生疲劳断裂。所以采用厚12mm的钢板焊接在轴卡部位车架的最薄弱的位置，用加被板的方法使该部位形成一个箱体来弥补这个缺陷。焊接时，由于焊接位置的原因，此处焊接选择横焊，在焊接过程中，要严格按焊接规范操作，调整焊条位置及角度，防止咬边缺陷；随时控制电流大小，焊接速度，防止未焊透缺陷；层间彻底清渣，防止夹渣缺陷。盖面层焊缝要求与坡口两侧同高，用加被板的方法使该部位形成一个箱体来弥补这个缺陷；

3）将两端缓冲座与车斗间焊接加固，焊接过程中，每层焊道焊完后，快速清理熔渣，仔细查看气孔、夹渣等缺陷，若有缺陷则重新施焊。这样使车斗和车架及缓冲器成为一体，以缓解车与车之间的碰撞通过缓冲座直接对车架产生的冲击（见图2）；

4）焊接时的安全要求，电焊机应符合有关标准规定的安全要求。电焊机工作环境应符合焊机说明书上的规定。电焊机不允许超负荷使用，应有独立的电源开关，当超负荷时，应能自动切断电源。焊工必须佩戴劳动保护用品。

图2

5 改造后运行时注意事项

1）行车和停车应与扳道人员协商共同协作；

2）弯道、岔道要减速慢行；

3）行车中如发现脱钩，矿车掉道严禁刹车过急；

4）及时更换缓冲器内断裂的缓冲弹簧及缓冲碰块；

5）控制好矿车上罐速度；

6）推车器推矿车上下罐时，推车器头部一定要对正矿车的缓冲器；

7）及时调整摇台各零部件间隙，控制好提升罐笼与摇台的搭接高度。

6 结论

多年的使用效果证明，通过改进解决了1.2m3固定式矿车车架由于在运行过程经常断裂的难题，保证了矿车的使用寿命，改造后的1.2m3固定式矿车车架强度比原设计的车架强度增强了，并且能超出原设计的使用寿命一年，有效的减少了维修量和维修费用，提高了矿车的完好率，为生产赢得了宝贵的时间，给单位增加了有形和无形的经济效益。

[1]孙景荣主编.实用焊工手册[M].化学工业出版社，2007，3.

[2]机械设计手册编委会机械设计手册[M].机械工业出版社，2004，8.

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1674-6708（2011）37-0054-02