裝載機鏟刀刃在作業(yè)中，受強烈的沖擊和磨擦，要求有良好的韌性的耐磨性， 時鏟刀刃須與鏟斗底、側壁焊接，要求有良好的焊接性能 。大型裝載機的鏟刀刃尺寸很大，要保證熱處理后無顯著變形，其難度是很大的。因此，國產(chǎn)裝載機將鏟刀刃分為數(shù)段加工和熱處理，然后焊接組裝。而國外進口的裝載機鏟刀刃是整體式的。為了提高國產(chǎn)裝載機的質量和競爭能力，1993年廈門工程機械股份有限公司、山東工業(yè)大學工業(yè)爐研究所承接了國家重大引進技術消化吸收項目的子項目――裝載機鏟刀刃熱處理及焊接工藝攻關材料性能論證。1996年1月研制成功，同年6月由國家機電部鑒定驗收。
　　1 生產(chǎn)線組成及其技術關鍵
　　生產(chǎn)線由推料機、淬火爐、淬火壓床、中間輸送輥道、回火爐、末端輸送輥道、供水及冷卻系統(tǒng)、保護氣供氣系統(tǒng)和微機控制系統(tǒng)等組成。設備平面布置如圖1，主要技術參數(shù)見表1。

　　1.供氣系統(tǒng) 2.推料機 3.淬火加熱爐 4.供水及冷卻系統(tǒng) 5.淬火壓床 6.中間輸送輥道 7.回火爐 8.末端輸送輥道 9.微機控制系統(tǒng)
　　表1
　　設備名稱 技術參數(shù)
　　推料機 最大推力（KN）
　　推料速度（m/s）
　　最大移動距離（mm） 117
　　0.2
　　4400
　　淬火爐 額定溫度（ºC）
　　額定功率（kW）
　　爐膛工作尺寸（mm）
　?。ㄩL×寬×高）
　　氨氣純度（%） 950
　　144
　　3400×650×180
　　99.5
　　淬火壓床 標稱壓力（KN）
　　活動橫梁行程（mm）
　　最大供水量（m³/h） 2000
　　0-350
　　500
　　輸送輥道 傳輸速度（m/s） 0.26
　　回火爐 額定溫度（ºC）
　　額定功率（kW）
　　爐膛工作尺寸（mm）
　?。ㄩL×寬×高）
　　工件輸送速度（%） 200
　　90
　　7600×650×180
　　0.26
鏟刀刃生產(chǎn)過程為：由推料機將待處理鏟刀刃推入淬火爐，在保護氣氛中加熱至920ºC，保溫1h后迅速推入淬火壓床，冷卻，再經(jīng)中間輸送輥道進入回火爐，回火2h后送至末端輥道，處理完畢。
　　該生產(chǎn)線研制的主要技術關鍵是工件平衡輸送，少無氧加熱淬火后變形量很小，實現(xiàn)全自動控制。
　　1.1 工件輸送機構
　　鏟刀刃是大型板件，采用推送式或輥棒式兩種方式輸送。當采用推送式輸送時，吊車待處理工件吊到輥道上，把工件推入淬火爐加熱，該工件頂著爐內已經(jīng)加熱好的工件，將其推出炕外，送到淬火壓床輥道上。當推料小車推 到預定的位置后，觸動限位開關，減速器反向運動，帶動小車返回原位。如此循環(huán)將工件推入、頂出淬火爐。采用輥棒式輸送量，鏟刀刃直接放在輥道上，隨四其的轉動前進。在淬火爐、淬 火壓床、回火爐中均采用該輸送方式。
　　 1.2 減少鏟刀刃熱處理變形的措施
　　 該生產(chǎn)線的技術關鍵是，保證鏟刀刃在淬火回火且的變形量控制在允許的范圍內。我們選擇在淬火壓床下進行淬火的方案，主要采取旭下技術措施。
（1）提高爐溫均勻性 淬火爐采用電熱輻射客加熱，通過理論計算，鏟刀刃淬火加熱時比歐數(shù)Bi<0.23，故將輻射管水平布置在鏟刀刃上方200mm處。淬火爐分前、中、后三區(qū)，各區(qū)獨立供電控溫，提高爐門字符封性，爐子兩端及爐門均選用耐火纖維預制件保溫。
　　（2）淬火床設有浮動輸送輥道 大淬火壓床中設計了置于上下噴頭之間的可浮動輸送輥道，在輸送工件時，輥道的工作面高度現(xiàn)淬火爐軌道面一致，待鏟刀刃送至淬火位置后，由壓床推動橫梁下移使輸送輥道下移，并將鏟刀刃放置在下壓誠意上該結構可實現(xiàn)工亻由淬火爐到淬火壓床最快的傳遞，減少工件降溫。
　　（3）確定理想的噴水結構 這里的關鍵問題是解決好壓頭結構和噴水系統(tǒng)的設計問題，壓頭結構選用對置式，上下各16個壓頭，壓頭噴沙土孔的位置和孔大小，經(jīng)過多次噴水試驗和改進，可實現(xiàn)均勻噴水。按淬火工藝要求，淬火工件一旦就位，上下噴頭應立即同時噴水且噴水量均勻。由于水泵遠離淬火壓床，抽出的水要經(jīng)管道延時后才能到達噴頭；為此，設計了水包分水器，將其放在淬火壓床的這邊。水包始終充滿水，一旦水泵開動，水包內的水立即噴出，保證噴水的及時和均勻。
　　噴水系統(tǒng)通過改變5臺抽水泵的組合及調節(jié)32個水閥的開啟度，調節(jié)上下噴頭的噴水量。并通過PLC控制系統(tǒng)控制噴水冷卻時間，以便控制淬火組織的轉變。
　　1.3 保護氣氛的選用
　　淬火爐中保護氣氛的種類是根據(jù)其淬火前材料狀態(tài)及要求來確定的。因制作鏟刀刃的IE0912鋼板是軋制退火狀態(tài)，表面有一層氧化薄層，在淬火加熱時不應再加重氧化，故選用99.5%的氨氣，這種氣氛對工件氧化少，且成本較低，對環(huán)境無污染，無爆炸危險。
　　1.4 生產(chǎn)線實現(xiàn)全自動控制
　　該生產(chǎn)線選用日本歐姆龍系列模塊可編程控制器兒為PLC控制系統(tǒng)。考慮到生產(chǎn)線周圍環(huán)境惡劣，且須對水、電、溫度、壓力、氣氛、時間及工件輸送等多種綜合因素進生嚴格控制，做到動作準確，安全可靠，既方便操作，又 方便維修保養(yǎng)，因此該系統(tǒng)通過6個控制柜和3個操作臺連接整條生產(chǎn)線及其配套系統(tǒng)，即從推料機、淬火爐、淬火壓