CN103465062B - 一种可倾式轴瓦激光修复装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可倾式轴瓦激光修复装置，本装置包括环状结构的前底板及后底板、至少三块连接板和紧固环，其中：相邻两连接板形成安装轴瓦的放置间隙，放置间隙的前、后端设置有与轴瓦的瓦背止口相对应的止口，放置间隙的宽度与轴瓦宽度吻合；所述的紧固环套装于连接板及安装于放置间隙内的轴瓦外，并通过紧固螺栓旋压住轴瓦的瓦背两侧来固定夹持轴瓦。本装置的激光修复方法包括：1）选择工装；2）装夹轴瓦；3）车削疲劳层；4）进行无损探伤检测；5）激光修复；6）精车熔覆层；7）最后进行修复后的无损探伤检验。本发明修复方法以自动化加工和机械加工为主，提高了修复效率和加工精度，解决了其他工艺效率低、质量不稳定的不足。
Description
技术领域
本发明涉及激光修复工艺及配套使用设备，特别指一种可倾式轴瓦激光修复装置。
背景技术
可倾式轴承主要由轴承体、两侧油封和3～5块不等的弧形瓦块组成，每块轴瓦的外径都小于轴承体的内径，瓦块沿轴颈的周围均匀分布，各自可以绕自身的一个支点自由摆动。当机组转速、负荷等运行条件变化时，瓦块能在轴承体的支撑面上自由地摆动，自动调节瓦块位置，形成最佳润滑油楔，高速稳定性非常好，因此在高转速压缩机设备中应用普遍。可倾式轴瓦在机组运行过程中，受油温、油质、振动等各种因素影响，会造成轴瓦内壁的巴氏合金出现裂纹、磨损、脱层或烧损，影响整个机组的正常运行和安全生产。
修复可倾式轴瓦的巴氏合金层，主要有喷涂、堆焊等工艺加人工刮削研磨复型的方法，但不适用于轴瓦巴氏合金层较大范围的损伤修复，且修复效率和复型精度较低。而且采用激光熔覆工艺解决堆焊、喷涂等工艺在基体与巴氏合金结合强度差、热应力高、可修复率低等方面的不足。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种采用在专用工装进行轴瓦加工来修复巴氏合金层发生的损坏、脱层、碎裂、裂纹等缺陷的可倾式轴瓦激光修复装置。
本发明为可倾式轴承的轴瓦修复工装，它可同步夹持至少二块轴瓦完成车削疲劳层和精车熔覆层操作，包括环状结构的前底板及后底板，连接在前、后底板之间的至少三块连接板，和套装于连接板外的紧固环，其中：
相邻两连接板形成安装轴瓦的放置间隙，放置间隙的前、后端设置有与轴瓦的瓦背止口相对应的止口，放置间隙的宽度与轴瓦宽度吻合；
所述的紧固环套装于连接板及安装于放置间隙内的轴瓦外，并通过紧固螺栓旋压住轴瓦的瓦背两侧来固定夹持轴瓦。
本发明激光修复的方法，包括以下步骤：
1）选择工装，即选择止口的外圆尺寸与待修复轴瓦的瓦前止口内圆尺寸相同的可倾式轴瓦激光修复装置。
2）装夹轴瓦，以瓦背止口和工装前、后底板止口为基准面，将轴瓦装入连接板之间的放置间隙，然后将紧固环套在连接板中部，调整好紧固环的位置使紧固螺栓对准瓦背，将紧固螺栓穿过紧固环旋紧压住每个轴瓦的瓦背两端，使轴瓦固紧在工装上。
3）车削疲劳层，将装配好轴瓦的工装的后底板装夹在车床上找正，车削轴瓦表面的巴氏合金疲劳层。
4）进行无损探伤检测，确认轴瓦待熔覆的基层无缺陷和脱层。
5）激光修复，利用KW级工业数控CO2气体激光器和送粉器，使用激光熔覆工艺和锡基巴氏合金粉末熔覆材料，逐片修复轴瓦的损伤部位，形成新的巴氏合金；激光修复过程中的激光熔覆工艺参数为：功率2000W，光斑直径3.5mm，光斑形态圆形，扫描速度20mm/s，焦距400mm，搭接率20％，置粉厚度2.0mm。
6）精车熔覆层，将通过激光熔覆后的轴瓦按1）步方法重新装夹在工装上，精车熔覆层至设计尺寸或使用尺寸。
7）最后，进行修复后的无损探伤检验。
本发明的优点及有益效果：
本发明能够对可倾式轴瓦的巴氏合金层进行整面积的激光熔覆修补，易于实现激光再制造的规模化生产；本发明专用工装即可倾式轴瓦激光修复装置实现多块轴瓦同时进行机械加工，减少了人工刮削研磨工序，本发明修复方法以自动化加工和机械加工为主，提高了修复效率和加工精度，解决了其他工艺效率低、质量不稳定的不足。
附图说明
图1是本发明可倾式轴瓦激光修复装置使用状态结构示意图。
图2是图1分解结构示意图。
具体实施方式
由图1、2可知，本发明的可倾式轴瓦激光修复装置为可倾式轴承的轴瓦修复工装，它可同步夹持至少二块轴瓦7完成车削疲劳层和精车熔覆层操作，包括环状结构的前底板1及后底板4，连接在前、后底板之间的至少三块连接板2，和套装于连接板2外的紧固环10，其中：
相邻两连接板2形成安装轴瓦7的放置间隙11，放置间隙11的前、后端设置有与轴瓦7的瓦背止口5相对应的止口3，放置间隙11的宽度与轴瓦7宽度吻合；
所述的紧固环10套装于连接板2及安装于放置间隙11内的轴瓦7外，并通过紧固螺栓9旋卡住轴瓦7的瓦背6两侧来固定夹持轴瓦7。
本发明所述的止口3的外圆尺寸与瓦背止口5的内圆尺寸一致。所述的连接板2的厚度小于轴瓦7厚度。
实施例：
1、准备工装及装配待修复轴瓦，本工装由前底板1、连接板2、止口3、后底板4、紧固螺栓9、紧固环10组成。工装连接板2两侧前底板1、后底板4的止口外圆尺寸与轴瓦瓦背止口5的内圆尺寸一致。装夹时，以瓦背止口5和工装前、后底板止口3为基准面，将轴瓦7装入连接板2之间的放置间隙11，然后将紧固环10套在连接板2中部，调整好紧固环10的位置后，将紧固螺栓9穿过紧固环10旋紧卡住每个轴瓦的瓦背6两端，使轴瓦7固紧在工装上。
2、装配完成后，将工装的后底板4装夹在车床上找正，车削轴瓦表面的巴氏合金8疲劳层。
3、进行无损探伤检测，确认待熔覆的基层无缺陷和脱层。
4、利用KW级工业数控CO2气体激光器和送粉器，使用激光熔覆工艺和锡基巴氏合金粉末熔覆材料，逐片修复轴瓦损伤部位。最优的激光熔覆工艺参数为：功率2000W，光斑直径3.5mm，光斑形态圆形，扫描速度20mm/s，焦距400mm，搭接率20％，置粉厚度2.0mm。
5、将激光熔覆后的轴瓦7按1步方式重新装夹在专用工装上，精车熔覆层至设计尺寸或使用尺寸。
6、进行修复后的无损探伤检验。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (3)
1.一种可倾式轴瓦激光修复装置，为可倾式轴承的轴瓦修复工装，其特征在于它可同步夹持至少二块轴瓦（7）完成车削疲劳层和精车熔覆层操作，包括环状结构的前底板（1）及后底板（4），连接在前、后底板之间的至少三块连接板（2），和套装于连接板（2）外的紧固环（10），其中：
相邻两连接板（2）形成安装轴瓦（7）的放置间隙（11），放置间隙（11）的前、后端设置有与轴瓦（7）的瓦背止口（5）相对应的止口（3），放置间隙（11）的宽度与轴瓦（7）宽度吻合；
所述的紧固环（10）套装于连接板（2）及安装于放置间隙（11）内的轴瓦（7）外，并通过紧固螺栓（9）旋压住轴瓦（7）的瓦背（6）两侧来固定夹持轴瓦（7）。
2. 根据权利要求1所述的可倾式轴瓦激光修复装置，其特征在于所述的止口（3）的外圆尺寸与瓦背止口（5）的内圆尺寸一致。
3. 根据权利要求1所述的可倾式轴瓦激光修复装置，其特征在于所述的连接板（2）的厚度小于轴瓦（7）厚度。
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