鑲嵌復合套在重型機械設備中的應用
摘 要:重型機械設備中的內圓表面磨損后,修復利用率低,浪費嚴重。采用鑲嵌復合套工藝,操作簡便,便于修復,實用性強,節(jié)約增效顯著。
關鍵詞:磨損 復合套
礦山設備一般以大型、重型設備居多,這類設備通常又有很多盤套類、支架箱體類構件,在這些構件上往往有許多座孔。因為作業(yè)條件的限制,經過一定時間運行以后,這些座孔的內圓會有磨損。因為拆卸困難,有時距離修理廠部又較遠,致使修復變得相當困難。然而這些構件通常又是較大件,不僅購置費用高,而且修理工期長,使得換件維修既不經濟,又影響生產。因此,對這類缺陷,采用簡便實用的修理方法顯得非常重要。
機械設備的各類內圓表面,一些是精工鑄造直接使用,有些是機加工后具有一定的精度配合使用。1m3挖掘機鏟斗銷軸孔是鑄造成型,未經機加工,表面粗糙,與銷軸配合間隙較大。平時工作時銷軸孔磨損很快,磨損后銷軸孔就呈橢圓形(如圖1所示)而其余部分完好,一副斗后壁價格昂貴,報廢棄之可惜,修復好就十分必要。
圖1 圖2
一、座孔內圓表面磨損后的常規(guī)修復方法
1、直接填焊。直接填焊到原圖紙要求,簡單加工投入使用,因表面相當粗糙,銷軸孔自身與銷軸磨損加劇,雖然維修方便,但使用壽命極短,適宜孔磨損程度較輕時。
2、填焊鏜孔。將磨損孔填焊到有一定加工余量,然后鏜孔。重型機械設備采用這種辦法機加工困難,修理工期長,拆裝困難。雖比直接填焊使用效果好,但是,使用一段時間后,這個孔又磨成橢圓形,造成重復修理。
3、鏜孔鑲套或填焊鏜孔鑲套。鑲套可從根本上修復基礎孔,但是當基礎孔磨損嚴重時,鏜孔加工量很大,或堆焊過多,必將影響設備的結構和強度。修復工期長,且檢修成本高,有時受機械設備構造制約,具有一定的加工修理局限性。
二、鑲嵌復合套修復磨損的內圓表面
采用鑲嵌復合套工藝合理,簡便快捷,可以在現(xiàn)場實現(xiàn)維修,縮短了檢修時間,檢修質量也可滿足實際需要。以鑲嵌復合套修復挖掘機鏟斗為例,具體實施方案如下:
1、制作樣板。依據圖冊尺寸或以銷軸孔位置的鑄件外部輪廓,制作出它們的一個輪廓樣板,在樣板上標出銷軸孔中心。如果磨損孔徑相差不大,統(tǒng)一尺寸,按磨損最大孔徑在樣板劃圓,制作完整的樣板。將鏟斗的3組磨損銷軸孔分別制作樣板。(如圖2粗實線)
2、劃線氣割。利用樣板的借料法分別劃線。按線對磨損了的座孔用乙炔氣割成一個圓。割成的圓應具備一定的圓心度,必要時用砂輪打磨,保證了每組銷軸孔同軸度及其3組相互間的技術要求。
3、加工復合套。按照氣割孔尺寸加工外套。加工的外套兩端要求加大車削倒角,保證與基礎件有足夠的焊接深度,內套可同時相配加工。為便于今后加工維修內套的互換性,統(tǒng)一內套的內、外徑尺寸及其公差,形成標準件。例如:加工外套尺寸:外徑85mm×內徑70mm,外徑100mm×內徑70mm;加工內套尺寸;外徑70mm×內徑55mm。
4、加工兩個校驗棒。根據鏟斗3組12個銷軸孔,每組間既有同軸度,相互間又有平行度的要求,以外套內徑尺寸,按一定公差間隙配合分別加工兩根輕便的管材校驗棒,供外套焊接在氣割孔時校驗使用。
5、焊接外套。首選6孔的斗底銷孔組,把外套放入預定的氣割孔內,外套內徑用校驗棒穿過,校正后先焊接固定兩端的外套。分別將外套用電焊點焊在基礎件上,然后牢固焊接,以修復焊接好的一組為參照,用鋼板尺配合校驗棒校驗每兩組間銷軸孔(尺寸)平行度,依次點焊每組鑲入的外套,牢固焊接。
6、壓入內套。外套焊接后內徑尺寸一般變化不大,可按原設計內套公差裝配,輕壓或擊入內套。焊接過程中隨時用校驗棒檢查每組間同軸度變化,采用對稱斷續(xù)多層焊的方法。合理的焊接工藝,減少了焊接的熱變形及焊接應力。外套焊接后,利用時效處理辦法消除焊接內應力,即自然冷卻,一般不用應力消除處理。
7、加工帶有潤滑油道、油槽的銷軸裝配。 根據使用狀況,其中兩根斗底長銷軸應兩端分別設置注油孔,改善潤滑條件,延長復合套的使用壽命。
鑲嵌復合套修復工藝,較好地解決了常規(guī)修復工藝無法修復的難題,同時也為今后類似于鏟斗銷孔的磨損修理提供了參考依據。按以上步驟修復的鏟斗銷軸孔,效果很好,不僅修復費用低,而且簡便快捷。
我單位用鑲嵌復合套修復了三個報廢的挖掘機鏟斗,通過修復使用三年來的情況看,維護保養(yǎng)方便,同時,內套磨損極小,延長了鏟斗各銷軸孔的使用壽命。運用此工藝,我們修復了簡擺顎式破碎機彈簧拉桿前托盤孔徑的磨損;修復了反鏟懸臂磨損銷孔,及反鏟鏟斗磨損孔;修復了磨損嚴重的繩輪內孔,都取得很好的使用效果,并取得顯著經濟效益。
三、結論
1、綜上所述,鑲嵌復合套與填補焊接磨損孔或在磨損孔基礎上鏜加工相比,最大優(yōu)點是克服了重型設備機加工修理不便性,可修復因內孔磨損嚴重而報廢的部件。嚴格修復操作工藝,同樣能夠達到機加工鑲套修理的效果,比其它修復工藝方法更簡便,更徹底,節(jié)省了檢修工期,降低了檢修成本,保證了檢修質量。這就是此工藝優(yōu)于其它工藝修復的特點。
2、工藝缺陷和不足 工藝實施的前期要求,僅限氣割能夠達到磨損件材料厚度,這既是鑲嵌復合套工藝的優(yōu)點又是它的缺點。相對較厚鋼板材料,氣割深度達不到,能夠拆卸鏜孔的修復件,鏜孔后鑲嵌復合套比單一鑲套更科學合理。
3、工藝要求極其注意事項 針對大型修復部件,只要氣割能夠達到材料的厚度,均可直接采用此工藝。填焊和鑲嵌的內、外套壁厚尺寸按照實際情況確定。鑲嵌復合套運用在多組、多孔設備中的修復質量主要取決于外套的焊接校驗和焊接工藝過程。
鑲嵌復合套工藝明確劃分了設備基礎件和易損件。工藝合理,實施效率高,生產可行,經濟性好,實用性好、適應性強,特別適用大型不便機加工修理的內圓表面基礎磨損件、嚴重磨損件,在重型機械設備檢修工作中極具有應用價值,值得借鑒、推廣使用。