水泵轴类零件的修复技术

工业技术科技创业家2014年02(上)TECHNOLOGICALPIONEERS60科技创业家TECHNOLOGICALPIONEERS磨损的零件,大部分可以用各种各样的方法修复后重新使用。修复方法应概括为“十二字”作业法:即焊、补、喷、镀、铆、锒、配、改、校、涨、缩、粘等。这些方法一般要有较高的技术和一定的经验,有专门技工来修复零件。修复时要考虑保证修复的零件有足够的强度与刚度,恢复原有的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度以及硬度,修理成本要低于制造成本,零件有一定耐用度等。对轴本身的缺陷进行修理,更换轴卜所装的零件;恢复轴上零件和轴之间的配合;改变轴在空间或机座上的位置等,都是对轴进行的检修。这里只讨论轴本身的检修。1轴的拆卸按轴承座的不同构造,轴的拆卸程序分为两种:一是先把轴部件作为一个整体从机座上或机体中拆出,再拆卸成零件;二是要把个别零件从抽上拆下或将众多零件从轴上拆下后,其余部分才能作为一个整体从机械中拆出。拆卸轴时必须注意以下几个问题:(1)哪些要先拆下一个零件或一些零件后才能把轴(部件)作为一整体拆下的情况,若忽视这一点,只按整体拆比的办法去做,容易损坏零件或机体。(2)用滚动轴承支在机体不剖分的座孔中的轴,在拆卸时一定要向轴承外径大的一端抽出。在这种条件下,大端轴承外圈一定有挡盖或孔用挡圈定位。拆卸时可能忽视了挡圈,在柝轴前没有把它取出。2轴的检查拆卸的轴要马上进行清洗和检查,并做好有关记录,以供下一步修理和装配时参考。(1)磨损检查:是检查轴的磨损和缺陷情况。轴的磨损主要是轴颈磨损后的椭圆度、圆锥度及轴颈的表面情况。这些用一般工具、仪器(卡钳、卡尺、千分尺、千分表)等测量都能达到要求的检查精度。(2)缺陷的检查:轴的缺陷主要是轴的弯曲变形、扭转变形、较大伤痕以及不明显的微小裂纹轴的弯曲挠度(图1)检查的简单方法是在车床上用千分表测量,或在轴的两端用滚动轴承作托架托起轴,用手动或机动旋转测量。测量点要选3-5处(两端、中间),再综合分析确定其挠度直。千分表的触头要设置在未磨损处,防止轴的挠度和轴的磨损出现混淆。对裂缝的检查要用仪器进行,在无仪器的条件下用简单的方法也可观察出来。比较有效的办法是在怀疑的部位用汽油擦干净,马上用粉笔涂上,若有裂纹,并有明显的黑线。对重要部位的主轴,在裂纹深度超过直径的5%,或扭转变形超过3°时,要进行更换。在特殊条件下,裂缝深度要控制在10%以内,扭角可控制在7°以内。对次要的轴,裂纹深度能达直径的15%左右,扭角达10°左右。3轴的修理(1)轴颈磨损的修理对直径250mm以下的轴颈磨损后,其椭圆度与圆锥度在0.1mm以下时,可用手工适当修复。最大也在0.2mm以下;而在条件困难的条件下,对次要轴要用手工加工方法修理。对重要轴及轴颈有较大磨损时,要用机床进行修整。不大重要部位的轴,其许可磨损量能控制在直径的5%左右。在轴颈磨损数值超过允许数值或椭圆度超过允许范围时,对于两端支承的静定轴,都能在采用焊补“长肉后”,再加工进行修复,有条件的要采用振动堆焊、金属喷镀和电镀修复。(2)轴的弯曲变形的修理轴的弯曲变形的修理方法较多,在检修中,一般采用冷正直法和热正直法。冷正直法:适用于直径100mm以下的轴,操作方法是把轴的两端垫好支点,再找平,在弯曲最大处的相反方向加垂直压力。热正直法:采用的是在弯度最大的凸处局部进行加热,温度控制在600℃以下;再找平轴的两端支点,并在下边放承托垫板,保持轴线水平度,再在弯曲最大处加压力。温度慢慢上升,但不可过快。加热面积与压力大小要按具体情况确定。(3)裂缝的修理轴应使用电焊进行裂纹补焊。再轴的材料为低碳钢时,用低于轴本身含碳量的低碳钢焊条进行焊补。如轴为中碳钢材料,即使使用低于轴本身含碳量的焊条进行焊接,有时效果也不好。对于负荷重或冲击负荷较大的轴,效果会更差。其主要原因是焊接后增碳,应力集中,疲劳强度下降。但在焊接过程中要采取技术措施,如在焊接前,把破口预先做好,把轴缓慢加热到300℃左右再进行焊接,焊接后按要求进行热处理,效果就更好。(4)断轴的修理一是把焊接轴的端面车平并车成45°坡口,注意轴向长度尺寸不能变动。二是固定好要求焊接部分轴的位置,并再次测量轴向和径向尺寸是否合乎要求,用点焊法治圆周均分4-6点暂时焊住。三是用焦炭炉均匀加热,在温度缓慢上升到400℃左右时,马上进行焊接。此法适用于静载荷和承受转矩较小的断轴。轴不可有裂纹、严重腐蚀和损伤。轴与轴孔的配合要满足设计要求,超过规定时,允许采用涂镀、电镀或喷涂工艺进行修复,在强度许可条件下也可采用镶套处理。轴颈磨损后,加工修正量不可超过设计直径的5%。轴颈的圆度和圆柱度,一定要满足规定要求。参考文献[1]黄开启、古莹奎:矿山机电设备使用与维修,北京,化学工业出版社,2009.6.[2]沈宏毅