挖掘机斗齿的磨损机制与选材研究

评述了斗齿的冲击磨损失效机制,评价和介绍斗齿常用耐磨奥氏体锰钢、低合金钢、白口铸铁的化学成分、组织、力学性能与耐磨性特点,重点介绍了合金化、热处理等提高斗齿材料强度、硬度、韧性、加工硬化、耐磨性的方法。提出了耐磨材料成分优化和选材、冶炼和铸造工艺研发、完善热处理工艺、斗齿复合结构和复合材料设计等进一步提高斗齿耐磨性及延长其使用寿命的技术措施。

仿生挖掘机斗齿减阻试验

为了减小挖掘机斗齿的楔土阻力,提取了蝼蛄前足爪趾的构型,在JL80型斗齿的基础上进行了仿生斗齿设计。采用快速成型加工技术加工了仿生斗齿与JL80型斗齿试样。利用试验机对两种试样进行了楔土试验,测定了楔入阻力与楔入深度的关系。运用有限元分析软件对仿生斗齿和JL80斗齿的楔入过程进行了数值模拟。结果表明,在同样条件下仿生斗齿的楔入阻力较JL80型斗齿低11%。本文设计的仿生斗齿可以为挖掘机斗齿的优化设计提供参考。

郑西客运专线旋挖灌注桩成孔施工技术

旋挖灌注桩成孔施工在郑西客运专线三门峡段第四纪Q1地层中遇到难钻进、难卸土问题,通过研究地层工程地质特性,对旋挖钻机不同斗齿刃前角对应的钻进速度进行统计分析,用最小二乘法拟合最佳钻进速度和斗齿刃前角的关系。通过确定斗齿刃前角的合理取值范围,采用单层进土口的旋挖钻斗,加大进土孔,改进钻进施工工艺等措施,克服了旋挖钻机在三门峡段第四纪Q1地层中进尺难、卸土难的问题。

基于GA-BP神经网络的三维点云孔洞修补研究

针对精度要求高的销孔、内腔和复杂型面点云零件的大面积、跨面孔洞修补差情况,提出了一种基于GA(遗传算法)和BP(反向传播)神经网络的GA-BP混合算法,利用GA全局优化的能力,运用GA优化BP的权值和阈值,克服了BP神经网络陷入局部最优解。以挖掘机斗齿为例,利用混合算法GA-BP对三维点云数据不同特征缺失进行修补,实验结果表明,与一般BP神经网络比较,该方法预测精度高,收敛速度快,具有很好的鲁棒性,适用性强。

挖掘机斗齿用新型低合金耐磨钢热处理工艺参数的研究

研究了挖掘机斗齿用的新型低合金耐磨钢,利用淬火+C配分(Q&P)工艺进行了钢的热处理。利用Jmatpro软件模拟和奥氏体晶界侵蚀试验确定了奥氏体化温度。采用JSM-5610LV扫描电镜、JB-300B冲击试验机和D8 ADVANCE X射线衍射仪等手段,研究了等温淬火温度、配分温度对低合金耐磨钢组织和力学性能的影响,并分析了等温淬火温度对残留奥氏体含量的影响规律。结果表明:在试验条件下适宜的热处理工艺参数是:奥氏体化温度为870℃,等温淬火温度为320℃,配分温度为400℃;残留奥氏体含量在等温淬火温度为320℃时达到最大的体积分数(7.1%)。

大型矿山挖掘机斗齿磨损失效分析与抗磨措施

针对大型矿山挖掘机斗齿磨损失效现象,运用摩擦学原理,分析了失效原因,提出了通过改进设计、合理选材和表面处理等抗磨措施。

极限学习机在散乱点云孔洞修补中的应用

针对逆向工程散乱点云模型上大面积孔洞软件修补效果差和运用传统的BP神经网络算法及改进的BP前馈神经网络效率低,提出了一种基于极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)前馈神经网络的孔洞修补算法。以玩具小车车身点云模型为例,将其人为漏洞分为训练数据和预测数据,采用ELM对训练数据进行训练,建立回归模型,并与BP模型和PSO-BP模型进行对比,验证了ELM神经网络的快速性和预测精度高。并以斗齿点云自然孔洞为实验对象,实现了很好的修补效果,具有较好的实用性和参考价值。

新型贝氏体钢铲齿的研制与应用

研制了一种新型贝氏体铸钢大型铲齿材料 ,研究了该材料的组织、力学性能和耐磨性能 ,进行了工矿试验。结果表明 :新型贝氏体铸钢铲齿在 92 0℃正火 30 0℃回火热处理状态下的组织由贝氏体铁素体 (BF)和残余奥氏体 (AR)组织组成 ,具有良好的强韧性及耐磨性能 。

矿用挖掘装载机斗齿部件结构强度仿真研究

采用有限元法对冲击载荷作用下的某型矿用挖掘装载机斗齿结构强度进行计算,获得并分析了不同侧面内凹圆弧直径齿形结构的受力及变形情况。结果表明,相比两侧称对称平面的斗齿,一侧存在内凹圆弧面的斗齿在载荷作用下会发生总体结构弯曲,在一定程度上缓解了销孔处的应力集中。随着斗齿内凹侧外圆直径变大,最大位移和反作用力均有所升高,而最大应力则在直径为200mm时出现极大值,随后逐渐降低并趋于稳定。

具有复杂内腔和外形的斗齿快速逆向设计

为了获得某型挖掘机斗齿点云逆向造型的实体化模型和CAD工程图样,研究了斗齿点云快速实体化的方法.采用基于"曲面重构—实体化—工程图"的逆向设计途径,提出把对精度要求高的内腔和销孔部位及对精度要求一般的斗齿外形分别用Imageware及Geomagic Studio软件完成曲面重构和基于Pro/E软件完成曲面合并和实体化的逆向策略,介绍了斗齿点云的数据分割、曲面重构与合并、实体化以及其工程图获取过程中的主要过程和方法.研究结果表明:对于型面数量多而复杂的斗齿,曲面逆向工具的选取及点云的数据分割方法是否得当是决定曲面和实体模型重建效率和成败的关键,通过恰当选择逆向策略和工具,合理简化点云的分割、曲面重构与合并以及实体模型的建立等,可显著提高逆向设计效率.

新型低铬合金耐磨钢在挖掘机斗齿上的应用

研究了用于挖掘机斗齿的新型低铬合金耐磨铸钢。结果表明，该材料经过热处理后具有良好的综合性能，冲击韧性（带U型缺口）为20-28J／cm2，硬度为HRC50-54，抗拉强度为1630～1810MPa，伸长率为5％～7％。生产试验表明，该斗齿材料较高锰钢大大延长了挖掘机斗齿的使用寿命，减少了更换斗齿的次数，提高了机器运转效率，具有良好的经济效益。

挖掘机斗齿的耐磨堆焊

介绍耐磨堆焊在挖掘机斗齿、挖土机挖斗、装载机斗齿上的应用。通过对斗齿、挖斗进行耐磨堆焊，提高了其表面硬度和耐磨性，使基体具有高的韧性，大大提高了使用寿命。

电铲铲斗齿的修复工艺

通过分析铲斗齿的磨损原因 ,提出了采用堆焊的方法对铲斗齿进行修复。详细介绍了铲斗齿的修复工艺 ,堆焊材料的选择及堆焊时应注意的事项。实践表明 ,此修复工艺切实可行 。

斗齿模锻过程优化设计方法研究

为提高模锻成形过程设计的计算效率,提出了一种基于正交设计和数值模拟相结合的优化设计方法,该方法将优化过程与有限元模拟相分离.将其应用于斗齿锻件模锻优化设计,优化了锻造过程的外形参数和工艺参数,获得了良好的效果.同时,该方法对其它模锻件成形过程的优化设计也具有指导意义.

斗轮挖掘机斗齿的研制

通过对3100m3/h斗轮挖掘机斗齿的材料、铸造工艺、热处理工艺及焊接工艺的试验研究,研制出了满足矿山使用要求的新型斗齿,使用性能达到国外同类产品先进水平,完全可以替代进口斗齿。

新型锻造斗齿用钢研发

文章通过实验室试验,研究了Cr、Mo、V合金化对斗齿用钢淬透性的影响和分析,试验结果表明采用Cr、Mo、V合金化在提高钢的淬透性方面,尤其在J19 mm后的末端淬透性硬度明显趋缓。

铸钢斗齿粘砂缺陷的成因及对策

为了防止砂型铸造低合金钢挖掘机斗齿铸件产生粘砂,要选用高品位硅砂(SiO2>96%),还要注重型砂的紧实度(≥85)和均匀度;在浇冒口系统设置时应避免使铸件和铸型产生局部过热。在必要情况下采用防粘砂涂料,均匀涂覆在粘砂严重的部位并适当增加涂料厚度。粘砂现象可得以改善,获得表面光洁的铸件。

基于机器视觉的电铲斗齿缺失检测方法

针对现有电铲斗齿检测方法存在实时性较差、误报率较高等问题,提出了一种基于机器视觉的电铲斗齿缺失检测方法。该方法利用红外热像仪采集铲斗图像,基于模板匹配原理对复杂背景下斗齿的目标区域进行准确定位,利用帧差法实现斗齿的运动检测;在目标区域已定位的基础上,结合斗齿齿线区域的位置关系与齿线结构特征对斗齿进行分割提取,通过自适应阈值,实现对缺失斗齿的检测。实验结果表明,该方法实现了对电铲斗齿缺失的实时、在线、快速、准确检测,检测准确率达到90%以上,为电铲斗齿缺失检测提供了一种有效的解决方法。

基于热加工图的锻造斗齿用钢热加工工艺参数

目的制定一种锻造斗齿用新型低合金耐磨钢的热加工工艺参数。方法采用Gleeble-1500D热模拟试验机对实验钢进行高温压缩,在变形温度为1173~1473 K,应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下,压缩变形60%,得到其真应力-真应变曲线。依据压缩实验数据,基于动态材料模型,建立材料的热加工图,分析实验钢在不同热变形条件下的变形特点。结果该锻造斗齿用低合金耐磨钢在不同应变下的热加工图呈现相近特征,能量耗散系数η随变形温度的升高而增大,随着应变速率的减小而减小;当应变值大于等于0.3时,在变形温度为1173~1440 K,应变速率为0.32~10 s^(-1)范围内,热加工失稳区域随着变形温度的升高而减小,随着应变速率的减小而减小。结论该锻造斗齿用低合金耐磨钢适宜的热加工工艺参数范围:变形温度为1185~1373K,应变速率为0.01~2 s^(-1);最优参数范围:变形温度为1330~1340 K,应变速率为0.2~0.5 s^(-1)。

旋挖钻孔灌注桩在土岩结合地区施工方法研究

以昆明市2013年市级统建保障性住房东白沙河片区青龙项目为背景,对旋挖钻孔灌注桩施工方法进行研究以提高工作效率。