WK-4型电铲铲斗及斗齿的使用磨损分析与探讨

WK-4型电铲铲斗及斗齿的使用磨损分析与探讨

任佳鑫，雒晨博，万新庄，闫贞，苏鹏宇

金钼股份矿山分公司，陕西省渭南市，174102

摘要：本文深入探讨了WK-4型电铲铲斗及斗齿的使用磨损情况。通过对其结构特点、工作原理及实际工作环境中的磨损现象进行综合分析，揭示了铲斗及斗齿磨损的主要影响因素，并提出了针对性的优化建议和维护措施。研究结果表明，合理的设计、优质的选材以及科学的维护策略能有效延长铲斗及斗齿的使用寿命，提高电铲的工作效率。

关键词：WK-4型电铲；铲斗；斗齿；使用磨损；优化建议

WK-4型电铲是大型矿山开采中的关键设备，铲斗与斗齿磨损程度直接影响电铲工作效率与生产效益。实际应用时，铲斗和斗齿常因长期与高硬度矿石打交道，加之工作环境比较恶劣而发生严重磨损。这样不但影响电铲正常运行，而且增加维护成本，缩短停机时间。所以对WK-4电铲铲斗和斗齿在使用过程中的磨损问题进行了深入地分析与讨论，这对改善电铲工作性能，减少维护成本有着十分重要的作用。

一、WK-4电铲铲斗和斗齿构造及工作原理

WK-4电铲铲斗及斗齿是挖掘作业中的核心部件，结构设计合理，能适应复杂多变的工作环境。铲斗为高强度合金钢，耐磨性、抗冲击性能优良。斗齿再经过特殊工艺处理以加强其硬度及韧性以提高挖掘效率。作业时铲斗利用电铲升降旋转运动把矿石掘出送至运输设备。斗齿由铲斗带动直接与矿石接触完成挖掘作业。

二、WK-4电铲铲斗和斗齿在使用中的磨损分析

WK-4电铲铲斗和斗齿在实际运行中，其磨损受很多因素影响。一是矿石硬度、粒度对其磨损程度有显着影响。硬度愈高，粒度愈大的矿石其铲斗及斗齿磨损愈大。二是工作环境的湿度和温度等状况也能影响磨损情况。另外，电铲运行方式，工作强度和维修等因素都会影响铲斗和斗齿磨损。鉴于上述因素，对实际应用数据进行了分析，得出铲斗及斗齿磨损多集中于直接与矿石接触处。磨损程度随使用时间延长而加重，最后造成铲斗及斗齿故障，同时不合理的运行及维护方式又加快了磨损过程[1]。

三、WK-4电铲铲斗和斗齿在使用过程中磨损处理办法

（一）对铲斗及斗齿结构设计进行优化

WK-4电铲的铲斗与斗齿是关键零件，它的结构设计的好坏直接关系到使用寿命的长短与工作效率的高低。要处理好使用过程中的磨损，最重要的任务就是要对它的结构设计进行优化。铲斗设计要充分考虑受力分布及强度要求，以保证在高强度工作环境中仍然能够保持稳定及耐用性。斗齿结构设计也是非常重要的，它的形状、大小及分布需要通过准确的计算，才能很好的满足不同矿石开挖的需要[2]。

在优化结构设计过程中，可参考先进工程力学及材料科学理论并运用计算机模拟技术，对铲斗及斗齿进行受力模拟分析，发现可能存在的应力集中区域及薄弱部位，以便有的放矢地加以改进。同时也能通过实际测试与反馈来不断地对设计方案进行调整与优化，直到最佳使用效果为止。另外在优化结构设计时还要考虑铲斗与斗齿互换性与通用性。通过使用标准化，模块化设计思路，在便于用户更换升级的前提下，降低了生产成本并提高了维护效率。

总之，对铲斗及斗齿结构进行优化设计是解决其使用磨损的主要途径之一。借助科学的设计理念与先进的技术手段，能够有效地提升铲斗与斗齿使用寿命与工作效率，从而为WK-4电铲平稳工作提供强有力的保证。

（二）高质量选材

鉴于WK-4电铲铲斗和斗齿在使用过程中存在磨损现象，高质量的材料选择是解决这一问题的重点之一。材料的选择不仅与铲斗及斗齿耐磨性、抗冲击性有关，而且对它们的使用寿命及成本效益也有着直接的影响[3]。

选材时要充分考虑其硬度、韧性、耐腐蚀性和成本，硬度高的物料能有效地抵抗矿石磨损，增加铲斗及斗齿寿命；而且韧性好，能保证冲击下不容易破裂和变形。另外，耐腐蚀性是材料选择中必须考虑的一个因素，尤其在潮湿和多尘等作业环境中，具有良好耐腐蚀性能的材料可以降低腐蚀所造成的磨损。为得到高质量的材料选择，可与材料供应商密切合作，联合开发出适合WK-4电铲铲斗和斗齿用高性能材料。同时也可借助于现代材料分析技术来综合评价其性能以保证选用的材料能达到使用要求。除选材本身外，还应注意材料的处理及热处理工艺等，合理的加工工艺可以保证材料性能的充分发挥，同时合适的热处理可以进一步提升其硬度与韧性。所以在进行选材时，也要与加工厂家进行紧密的交流，以保证选择的材料可以进行合理加工以及热处理。

总之，高质量的材料选择是解决WK-4电铲铲斗和斗齿在使用过程中磨损的一个重要途径。通过对电铲进行科学选材，合理加工及热处理等措施，可有效地改善铲斗及斗齿性能，延长电铲使用寿命，从而为电铲平稳工作提供强有力的保证。

（三）科学地进行养护

对WK-4电铲铲斗和斗齿在使用过程中的磨损情况进行科学地保养也是十分关键的，保养既可以及时发现和处理可能出现的问题，又可以延长铲斗、斗齿使用寿命、提升电铲整体性能。

首先要有完整的保养计划，确定保养时间、保养内容及保养周期，其中包括定期进行铲斗及斗齿检查清洗润滑及紧固，通过经常检查，能及时发现铲斗及斗齿磨损状况，从而及时采取维修或更换措施，进行清洁操作可以有效地清除铲斗和斗齿表面的污渍和杂质，确保它们不会干扰正常的工作流程。通过润滑，可以降低部件间的摩擦和磨损，从而延长其使用寿命，且紧固可保证铲斗及斗齿等电铲零件连接稳固，避免松脱现象。同时，要加强维护人员培训管理，维护人员需有一定专业知识及实践经验，能对铲斗及斗齿磨损作出准确的判断，采取正确措施进行保养。与此同时，还要制定一套完整的维护记录与管理制度，保证每一次维修都能清晰地记录与反馈信息，从而达到评价与提高维修效果。

结束语

通过对WK-4电铲铲斗与斗齿在使用过程中磨损状况的深入剖析与讨论，文章揭示出磨损产生的主要因素，从而有针对性地提出优化建议与维修措施。这些举措的落实有利于电铲工作效率的提升和维护成本的降低，对矿山开采行业可持续发展起到了强有力的支撑。

参考文献

[1]马上万,王荣钧.WK-35电铲斗门斗拴孔开裂修复的解决方案[J].内蒙古科技与经济,2024(01):132-134+139.

[2]胡芳周,武义忠,何志远.P&H2800XPB电铲铲斗斗唇护套研制与应用[J].当代化工研究,2023(22):119-121.

[3]刘洋,冯占中,王柏春,卢海章,刘成.电铲工作装置状态检修方式的探索与应用[J].中国设备工程,2023(21):182-184.