Практическое руководство по ремонту ковша экскаватора: полный процесс износа пальцев, замены втулок и сварочного ремонта.

Ковши экскаваторов работают в условиях высокой интенсивности и интенсивного износа в течение длительного времени, поэтому износ пальцев, ослабление втулок и поломка зубьев ковша являются наиболее распространенными проблемами на строительных площадках. Многие владельцы сталкиваются с дилеммой: полная утилизация машины слишком дорогостояща, в то время как простой ремонт вызывает опасения по поводу срока ее службы. На самом деле, в зависимости от степени повреждения и сценария эксплуатации, для большинства проблем с ковшом существуют соответствующие решения по ремонту — ключевой момент заключается в определении того, когда и как их ремонтировать, чтобы действительно продлить срок службы.

На основе реальных примеров ремонта эта статья охватывает весь процесс: от восстановления изношенных втулок пальцев, ключевых моментов сварочных работ, разборки и замены поврежденных зубьев ковша до восстановления ковша из сырья. Она поможет вам понять стратегии ремонта и ограничения для различных сценариев повреждений. Независимо от того, являетесь ли вы новичком в обслуживании оборудования или владельцем, сомневающимся в решениях по ремонту ковшей, эта статья предоставит вам практические рекомендации.

На каком этапе следует ремонтировать штифты и втулки из-за износа?

Оценка износа – это не только оценка размера зазора.

Многие считают, что люфт ковша означает необходимость замены втулки, но на самом деле все сложнее. Зазор, превышающий стандартное значение (обычно 0,5-1 мм) между пальцем и втулкой, влияет на точность работы; это основной критерий. Однако гораздо важнее обратить внимание на равномерность износа и наличие деформаций или трещин. Если это просто поверхностный износ, ремонт оправдан; если же износ неравномерный или наблюдается усталость материала, простая замена может устранить только симптомы, а не первопричину.

Есть одна деталь, которую легко упустить из виду: при проверке зазора нельзя измерять только в одном месте. Во время работы штифт испытывает неравномерную нагрузку, и износ часто концентрируется на одной стороне. Необходимо повернуть штифт и измерить зазор под разными углами, чтобы определить, является ли это нормальным износом или аномальным неравномерным износом. Если вы обнаружите, что износ с одной стороны значительно больше, чем с другой, проблема может заключаться не только в самой втулке, но и в угле крепления ковша или соединении стрелы экскаватора.

Как отремонтировать изношенные пальцы ковша экскаватора

Существует два распространенных подхода к ремонту штифтов; выбор зависит от степени износа и вашего бюджета:

Ремонт сваркой подходит для штифтов с износом от 2 до 5 мм. Восстановление первоначальных размеров путем наплавки с последующей механической обработкой — наиболее распространенный метод, используемый в ремонтных мастерских. Важно отметить, что материал наплавки должен соответствовать твердости оригинального штифта; в противном случае может возникнуть новый неравномерный износ. Многие ремонтники, чтобы сэкономить время, сразу используют обычные сварочные прутки, и обнаруживают, что штифт снова изношен менее чем за месяц — это не редкость. Профессиональный подход заключается в использовании износостойких или легированных сварочных прутков, а после сварки следует провести закалку для снижения внутреннего напряжения в сварочном слое.

Ремонт с помощью покрытия восстанавливает размеры с использованием методов гальванического покрытия или термического напыления, что подходит для соединений, требующих высокой точности, но это относительно дорогостоящий метод, который может быть нецелесообразен для небольших ремонтных мастерских. Преимуществом этого метода является более равномерная твердость поверхности и лучшая износостойкость после ремонта. Однако, если ваше оборудование не используется в особо суровых условиях, достаточно будет сварочного ремонта.

На практике часто упускают из виду один важный момент: перед ремонтом штифт необходимо проверить на изгиб или деформацию. Некоторые штифты могут казаться просто изношенными, но они уже могли слегка деформироваться под воздействием длительной нагрузки, смещенной от центра. Если их приварить напрямую, не выпрямив предварительно, даже после восстановления размеров втулка все равно будет изнашиваться быстрее после сборки, и штифт придется ремонтировать снова через несколько месяцев.

Как заменить втулки ковша экскаватора – это не просто снятие и установка.

Наиболее проблематичным этапом является снятие старой втулки.

Втулка и выступы ковша обычно устанавливаются с натягом, и прямое воздействие молотком может легко привести к деформации или растрескиванию выступов. Я не раз видел, как ремонтники, чтобы сэкономить время, напрямую разбивают втулку кувалдой, что приводит к трещинам в выступах. То, что должно было стать простой заменой втулки, в итоге превратилось в масштабный проект по сварке выступов.

Проверенный метод заключается в следующем: локально нагрейте наружное кольцо втулки (не выступы) кислородно-ацетиленовым пламенем, используя принцип теплового расширения и сжатия для уменьшения натяга. Контроль температуры во время нагрева имеет решающее значение; как правило, достаточно нагрева до тех пор, пока поверхность втулки слегка не раскалится докрасна. Перегрев повлияет на свойства материала самих выступов. Затем используйте специальный инструмент для выталкивания или гидравлическое выталкивающее устройство, чтобы медленно вытолкнуть втулку. Если специальный инструмент недоступен, можно изготовить простое устройство для выталкивания с помощью винта и прокладки; главное — равномерно распределять усилие и избегать ударов.

Сильно изношенные втулки могли застрять в выступах. В этом случае необходимо сначала использовать угловую шлифовальную машинку для создания осевых канавок, чтобы ослабить прочность втулки. Глубина канавок должна составлять примерно две трети толщины стенки втулки, не затрагивая внутреннюю стенку выступов. После нарезки канавок втулка естественным образом сожмется под нагрузкой, что облегчит ее снятие после повторного нагрева.

Почему втулка пальца ковша продолжает люфтить после замены?

После установки новых втулок сохраняются аномальные зазоры, что является распространенной проблемой. К распространенным причинам относятся: несоответствие внутреннего диаметра втулки и внешнего диаметра пальца – при закупке была предоставлена ​​только модель ковша без фактического измерения размеров пальца, в результате чего втулки не соответствуют техническим характеристикам; расширение отверстий в ушной пластине из-за длительного износа, требующее расточки или сварки перед повторной обработкой; недостаточная глубина запрессовки втулки, не обеспечивающая полного прилегания к внутренней стенке ушной пластины, что оставляет место для осевого перемещения.

Именно поэтому опытные механики измеряют фактические размеры отверстия в ушной пластине и вала штифта перед сборкой, а не приобретают их напрямую у «стандартных запчастей». Экскаваторы разных марок и с разным сроком службы, даже одной и той же модели, могут иметь разные фактические размеры. Только путем измерения и последующего подбора или настройки втулок с соответствующей посадкой с натягом можно добиться точности окончательной сборки, действительно соответствующей стандартам.

При поставке деталей для ковшей компания Yuezheng Casting рекомендует пользователям указывать фактические измеренные размеры или отправлять бывшие в употреблении детали для сравнения. Хотя это добавляет дополнительный этап, это эффективно позволяет избежать переделок из-за несоответствия размеров. Для пользователей, которые ценят надежность оборудования и эффективность технического обслуживания, эта деталь часто может сэкономить много времени и денег.

Границы и меры предосторожности при сварочном ремонте ведер

При каких обстоятельствах возможен сварочный ремонт?

Теоретически, износ днища, трещины в боковых плитах и ​​поломка зубьев ковша могут быть устранены сваркой, но не во всех случаях целесообразно проводить ремонт. Критерии оценки в основном учитывают два момента: во-первых, площадь повреждения; если износ днища превышает 30%, даже сварка вряд ли восстановит его первоначальную прочность, и лучше заменить его напрямую; во-вторых, местоположение трещины; если трещина появляется в зоне высоких напряжений (например, в месте соединения зубьев ковша и днища), даже после сварки существует вероятность повторного растрескивания в том же месте.

Вот практический способ оценить ситуацию: если ковш ремонтировали более двух раз, а интервал между ремонтами становится все короче, это означает, что общая усталость конструкции уже достаточно серьезна, и на данном этапе дальнейший ремонт нецелесообразен с точки зрения затрат.

Меры предосторожности при сварочном ремонте ковша

Ремонт сварных швов — это не просто заполнение трещины. Трещины обычно распространяются внутрь, и если сваривается только поверхность, внутренние трещины будут продолжать распространяться под напряжением. Правильный подход заключается в том, чтобы сначала с помощью угловой шлифовальной машины закруглить оба конца трещины, чтобы предотвратить концентрацию напряжений, затем использовать магнитопорошковый или капиллярный контроль для подтверждения фактической длины трещины и, наконец, выполнить сварку с полным проплавлением, создав V-образную канавку вдоль трещины.

Выбор сварочных материалов также имеет важное значение. Дно ковшей обычно изготавливается из износостойкой стали. При сварке необходимо использовать подходящие низководородные сварочные прутки, предварительно нагревая сварку перед ней и медленно охлаждая после. В противном случае сварной шов склонен к затвердеванию, что делает его более хрупким. Я видел, как люди использовали обычные сварочные прутки из конструкционной стали для ремонта ковшей; после сварки шов выглядит целым, но разрушается уже через полдня на строительной площадке. Основная причина — несовместимость материалов.

Ещё один момент, который часто упускается из виду, — это то, что сварочные работы могут вызывать деформацию. Особенно при ремонте изношенной нижней пластины, сварка больших площадей может привести к выгибанию дна ковша вверх, что повлияет на его контакт с грунтом во время копания. Опытные сварщики используют такие методы, как сегментированная сварка и сварка с пропуском, чтобы контролировать деформацию, или применяют предварительную обработку с помощью зажимов перед сваркой.

Для строительных бригад, которым часто приходится сваривать и ремонтировать ковши, выбор надежных литых деталей может значительно сократить частоту технического обслуживания. Компания Yuezheng Casting использует высокомарганцевую сталь и легированную сталь для производства изнашиваемых деталей, таких как проушины ковша и держатели зубьев. Эти детали обладают превосходной износостойкостью и ударопрочностью по сравнению с обычными отливками, что позволяет им дольше сохранять срок службы в условиях интенсивной эксплуатации и сокращать потери от простоев, вызванных частым техническим обслуживанием.

Метод разборки зубьев ковша — кажется простым, но часто приводит к проблемам.

Что делать, если зубья ковша заклинило и их невозможно снять?

Зубья ковша и держатели зубьев соединены штифтами, и теоретически разборка проста: достаточно выбить штифты, и зубья ковша можно снять. Однако на практике многие зубья ковша не удается выбить из-за затвердевшей почвы, заржавевших или деформированных штифтов. Принудительная разборка может легко повредить держатели зубьев, а замена держателей зубьев обходится гораздо дороже, чем замена самих зубьев ковша.

Более надежный метод — сначала очистить от грязи соприкасающиеся поверхности зубьев ковша и основания зуба проволочной щеткой, затем распылить средство для удаления ржавчины и замочить на 10-15 минут. Если палец все еще не удается выбить, можно использовать электросварочный аппарат для точечной сварки головки пальца, используя мгновенное термическое расширение и сжатие для разрушения слоя ржавчины. На этом этапе его будет гораздо легче выбить. Обратите внимание, что время точечной сварки не должно быть слишком долгим, иначе материал основания зуба вокруг пальца отожжется и размягчится.

Если зубья ковша изношены, деформированы и застряли в держателе зубьев, можно использовать кислородно-ацетиленовую горелку для локального нагрева основания зубьев ковша (а не держателя зубьев), чтобы расширить их, а затем медленно вытащить их ломом. Никогда не используйте кислородно-ацетиленовую горелку для непосредственного срезания зубьев ковша, так как пламя может легко повредить поверхность держателя зубьев.

Детали, которые легко упустить из виду при установке новых зубьев ковша.

Многие просто забивают штифты молотком при установке зубьев ковша, но штифты ослабевают и вскоре выпадают, что приводит к отваливанию зубьев. Правильная процедура такова: сначала проверьте, не деформировано ли, не изношено ли и не расширено ли отверстие для штифта в держателе зуба; если диаметр отверстия выходит за пределы допустимых значений, его необходимо сначала отремонтировать; во время сборки нанесите слой смазки на поверхность штифта, чтобы уменьшить повреждение штифта и держателя зуба во время работы; после забивания штифта проверьте, полностью ли он вставлен. Головка штифта должна быть заподлицо с поверхностью держателя зуба или слегка утоплена в нее; если она выступает, это означает, что штифт был забит неправильно и может легко выбиться во время работы.

Некоторые строительные бригады приваривают концы штифтов точечной сваркой, чтобы предотвратить их выпадение. Это можно использовать в аварийных ситуациях, но не рекомендуется для длительного применения, поскольку разборка после точечной сварки затруднительна, а многократный нагрев может повлиять на свойства материала посадочного места шестерни. Более разумным подходом является использование стопорных штифтов или шплинтов, которые предотвращают выпадение и облегчают последующую замену.

При каких обстоятельствах возникает необходимость в повторном изготовлении ведер из исходного сырья?

Несколько типичных ситуаций, когда замена хуже ремонта.

При наличии следующих дефектов дальнейший ремонт нецелесообразен: общая конструкция сильно деформирована, угол между нижней и боковой плитами изменяется более чем на 5 градусов, что напрямую влияет на эффективность копания и нагрузку на стрелу экскаватора; появляются множественные трещины, которые взаимосвязаны и образуют сеть трещин, указывающую на усталость и разрушение материала; отверстия в ушных пластинах сильно изношены, и даже при сварке сложно гарантировать соосность, что ускорит аномальный износ штифтов и втулок.

Другая ситуация заключается в том, что размер или конструкция ковша не соответствуют текущим условиям работы. Например, стандартный ковш, изначально использовавшийся для копания грунта, может не подойти для копания камня, поскольку толщина стенок и прочность материала ковша недостаточны. В этом случае стоимость модификации и усиления может быть выше, чем стоимость изготовления нового ковша по индивидуальному заказу.

Какие параметры следует учитывать при настройке хранилища (bucket)?

Если вы решите восстановить ковш, это не так просто, как просто указать модель экскаватора. Вам необходимо указать: основные условия работы (земляные работы, разработка скальных пород или смешанные условия), которые определяют материал и толщину нижней пластины; требуемую вместимость ковша — слишком большая повлияет на усилие копания, а слишком маленькая снизит эффективность; тип и количество зубьев ковша, поскольку разные геологические условия требуют разных моделей зубьев; и размеры соединения, включая расстояние между зубьями, диаметр отверстия для штифта и расстояние от центра отверстия до дна ковша — они должны точно соответствовать стреле экскаватора.

Один из моментов, который многие легко упускают из виду, — это положение центра тяжести ковша. Центр тяжести, расположенный слишком далеко вперед, увеличивает нагрузку на стрелу, а центр тяжести, расположенный слишком далеко назад, влияет на усилие копания. Профессиональные литейные цеха рассчитывают оптимальное положение центра тяжести на основе модели экскаватора и вместимости ковша, обеспечивая баланс на этапе проектирования.

Компания Yuezheng Casting предоставляет подробные листы подтверждения параметров для своих услуг по изготовлению ковшей на заказ, включая анализ условий эксплуатации, рекомендации по выбору материалов и решения по оптимизации конструкции. Для клиентов, не уверенных в конкретных параметрах, компания также предлагает услуги по физическим замерам существующих ковшей, чтобы убедиться, что новый ковш полностью соответствует реальным потребностям с точки зрения размеров и производительности. Эта услуга по индивидуальному заказу особенно эффективна для старого оборудования или нестандартных моделей, решая проблему отсутствия подходящих запасных частей на рынке.

Следует ли ремонтировать или заменять ведро? Как следует рассчитать стоимость?

Речь идёт не только о том, чтобы взглянуть на цифры в цитате.

Многие, сравнивая стоимость ремонта и замены, рассматривают только непосредственные затраты, но такой подход неполный. Необходимо учитывать такие факторы, как срок службы отремонтированного устройства, влияние ремонта на эффективность работы и увеличение последующих затрат на техническое обслуживание.

В качестве практического примера: стоимость сварки и ремонта ковша экскаватора среднего размера составляет приблизительно 6-8 месяцев после ремонта, а поскольку нижняя плита тоньше, эффективность при копании твердой почвы снизится на 10-15%. Хотя изготовление нового ковша на заказ требует больших первоначальных инвестиций, его можно использовать в течение 2-3 лет без ущерба для эффективности работы. С учетом всего срока службы, себестоимость единицы продукции при использовании ковша, изготовленного на заказ, фактически ниже.

Еще одна статья расходов, которую легко упустить из виду, — это простой оборудования. Ремонт обычно занимает 3-5 дней, и в пиковые сезоны строительства потери от этих нескольких дней простоя могут превысить стоимость ремонта. Замена ковша на новый, если запчасти подготовлены заранее, может быть завершена за полдня; эта разница во времени бесценна в условиях сжатых сроков.

При каких обстоятельствах ремонт становится более экономически выгодным?

Если ковш поврежден лишь частично, например, сломано седло одного зуба или протерто небольшой участок днища (не более 10%), а общая конструкция цела, то ремонт — более разумный выбор. Другая ситуация — когда ковш является нестандартной деталью, изготовленной на заказ, которую невозможно купить на рынке, а срок изготовления новых ковшей на заказ составляет 1-2 месяца. В этом случае, даже если ремонт займет всего месяц-два, котел все равно необходимо использовать.

Для оборудования, используемого нечасто, например, сезонной строительной техники, применяемой всего несколько месяцев в году, ремонт более целесообразен, чем замена. Даже если производительность снижается, влияние минимально при низкой интенсивности использования, и нет необходимости вкладывать большие средства в замену на новое оборудование.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как часто следует проверять пальцы и втулки ковша?

Рекомендуется проверять зазор каждые 500 рабочих часов. Если рабочая среда пыльная или груз тяжелый, интервал проверки следует сократить примерно до 300 часов. Во время проверки обращайте внимание на наличие каких-либо посторонних шумов или усиление вибрации ковша, так как это признаки ускоренного износа.

Какие инструменты мне понадобятся, чтобы заменить втулку самостоятельно?

К основным инструментам относятся штангенциркуль (для измерения размеров), кислородно-ацетиленовая горелка или нагревательный стержень (для нагрева втулки), съемник или гидравлический домкрат (для снятия и установки втулки) и угловая шлифовальная машина (для удаления налипшей грязи). Если у вас нет профессиональных инструментов, рекомендуется обратиться в опытную ремонтную мастерскую, чтобы избежать повреждения ушной пластины.

Какие проверки необходимы после сварочного ремонта ковша?

После завершения сварки следует провести визуальный осмотр для проверки наличия трещин и пористости в сварном шве. По возможности, для подтверждения внутреннего качества следует провести магнитопорошковый или капиллярный контроль. Проверьте, не деформирован ли ковш; плоскостность днища можно измерить на специальной платформе. Соберите его на экскаваторе и запустите в тестовом режиме, чтобы проверить наличие каких-либо посторонних шумов или вибраций.

Из какого материала изготовлено самое прочное ковшовое устройство для экскаватора?

В качестве материалов обычно используются высокопрочная сталь Q345, износостойкая сталь NM400 и отливки из высокомарганцевой стали. Сталь NM400 обеспечивает хорошую экономическую эффективность при земляных работах, в то время как высокомарганцевая сталь или композитные плиты из марганцевой стали рекомендуются для выемки горных пород. Компания Yuezheng Casting порекомендует подходящие комбинации материалов, исходя из фактических условий работы заказчика, найдя оптимальный баланс между износостойкостью и прочностью для обеспечения срока службы при одновременном контроле производственных затрат.

В какой момент зубья ковша должны износиться, прежде чем их потребуется заменить?

Когда зубья ковша изнашиваются более чем на 40% от своей первоначальной длины, или когда кончики зубьев затупляются и сопротивление копанию значительно возрастает, их следует заменить. Продолжение их использования будет не только неэффективным, но и увеличит нагрузку на держатель зубьев, что легко может привести к его поломке. Рекомендуется заменять их группами, а не ждать полного износа отдельного зуба, чтобы поддерживать сбалансированное усилие копания.

Сможет ли отремонтированное ковшовое устройство восстановить свои первоначальные характеристики?

Это зависит от степени повреждения и процесса ремонта. Если речь идёт только о износе втулки или сварке штифта, и операция выполнена правильно, можно восстановить характеристики, близкие к первоначальным. Однако, если нижняя пластина имеет большую площадь износа и ремонтируется сваркой, прочность и износостойкость определённо будут не такими высокими, как у нового ковша; обычно можно восстановить лишь около 70-80%. Поэтому ремонт больше подходит как средство продления срока службы, чем как долгосрочное решение.