CN108149242A - 一种大型矿山废旧机械磨损构件的修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大型矿山废旧机械磨损构件的修复方法，属于机械再制造领域。本发明通过对轴的表面油污进行清洗、在轴磨损处进行施胶，接着对轴磨损处进行激光熔覆三个步骤联合进行了有效修复，修复结果表明，因磨损而修复的轴完全满足使用的各项要求，轴与轴承内圈结合状态良好，而且修复后的轴耐磨性进一步提高，使用寿命延长。

Description

一种大型矿山废旧机械磨损构件的修复方法
技术领域
本发明属于机械再制造领域，具体涉及一种大型矿山废旧机械磨损构件的修复方法。
背景技术
我国作为资源大国，矿山开采量巨大，矿山机械设备使用量巨大，矿山机械设备再制造潜力巨大。再制造工程是指以装备全寿命周期理论为指导，以实现废旧装备性能提升为目标，以优质、高效、节能、节材、环保为准则，以先进技术和产业化生产为手段，进行修复、改造废旧装备的一系列技术措施或工程活动的总称。简言之，再制造工程是废旧装备高技术修复、改造的产业化。
随着科学技术的发展，露天采矿设备逐步向大型化、自动化及便于移动的方向发展。但由于露天开采受环境和条件的制约，设备在工作中，不断地受到负荷的冲击、运行的振动以及润滑条件等恶劣的影响，从而造成大型机械构件轮、轴的磨损、拉伤、轴孔失圆等损坏，导致机械故障的频繁发生。磨损是设备零件失效的3种主要原因之一，常见的磨损有：各类平面磨损、各类铰接孔磨损、轴类零件磨损、齿轮磨损等，常常会给企业带来巨大的备件消耗或引发停机停产；而在此最常见便为轴类零件磨损。据统计，全国每年约有15万台左右的各类矿山机械以各种形式：如报废、检修、技术性和功能性淘汰等退出使用，造成了巨大的浪费和经济损失，矿山机械的再制造势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大型矿山废旧机械磨损构件的修复方法。
为了上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种大型矿山废旧机械磨损构件的修复方法，具体为：
①将需要修复的轴先在真空干燥箱中70-80℃下先烘干处理2h，再将苎麻叶干燥粉碎至100目筛后，再与质量分数为1-3％氢氧化钠溶液、0.01-0.05％十二烷基硫酸钠、0.1-0.3％柠檬酸钠按重量比2:1:1.5:2比例混合制备成清洗液，再将干燥后的轴浸泡在清洗液中1h，浸泡期间用微波处理20-40min,取出轴然后擦干表面水分，打磨毛刺，进行裂纹、表面缺陷检查、测量轴的尺寸参数，确定磨损部位及其磨损量；
②从拉伤磨损处找出轴颈上的未磨损点做为基点，利用精小的什锦锉细致的修磨基点，利用角向磨光机将磨损处的毛刺磨去，并将轴上平滑处用砂轮打毛；将轴颈处彻底清洗干净，晾干，将轴承加热至80-100℃，用专用刮胶板在轴颈处均匀涂覆胶液，喷涂2次,然后再用紫外灯照射15min，然后放入超声容器中，超声处理10min,进行磨削磨平；所述的胶液是将环氧树脂，硅烷偶联剂、聚四氟乙烯、冠桥树脂、聚硫橡胶、脂环胺固化剂按重量比9:1:2:7:5:3比例混合制备而成；
③采用激光器，将熔覆修复粉末熔覆在步骤②处理后的轴的磨损处，2200千瓦功率，600扫描速度，熔覆1.5-2mm厚；将激光熔覆后的轴再放入25℃的保温箱中，待缓慢冷却至室温即可；所述的熔覆粉末，包括以下重量份数的原料：Fe 10-15份，Ti 0.2-2.4份、V0.5-1.2份、石墨8-17份，Ni7-11份、Cu 1.8-3.9份、Sn 4.9-7.6份，SiC 1.5-3份。
进一步，所述的熔覆粉末中的Ni、Cu和Sn的重量比为8.5:2.4:6。
进一步，所述的熔覆粉末中Fe，Ti、V和石墨的重量比为：13:2:1:9。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的大型矿山废旧机械磨损构件的修复方法，通过轴的清洗、轴磨损处施胶，轴磨损处进行激光熔覆三个步骤联合对磨损轴进行了修复，修复结果表明，因磨损而修复的轴完全满足使用的各项要求，轴与轴承内圈结合状态良好。而且经过本发明修复后的轴还克服了许多轴承因过热而使轴承与轴发生相对旋转的缺陷。
2、本发明的修复方法在修复过程中不需要多工种间的相互配合，避免了因工种间配合不当所引发的安全事故，为检修管理带来了方便，减少了检修人员及检修工时，从而提高了检修效率,保障了设备的出勤率。
3、经验证，本发明采用的胶液与市售的乐泰厌氧胶相比，固结时间缩短2-3min,而且与传统的熔覆粉末相比，本发明采用的熔覆粉末对轴磨损处进行熔覆后不会出现热裂纹和气孔，且使得修复后的轴耐磨性更高，使用寿命延长。
具体实施方式
实施例1
一种大型矿山废旧机械磨损构件的修复方法，具体为：
①将需要修复的轴先在真空干燥箱中70℃下先烘干处理2h，再将苎麻叶干燥粉碎至100目筛后，再与质量分数为1％氢氧化钠溶液、0.01十二烷基硫酸钠、0.1％柠檬酸钠按重量比2:1:1.5:2比例混合制备成清洗液，再将干燥后的轴浸泡在清洗液中1h，浸泡期间用微波处理20min,取出轴然后擦干表面水分，打磨毛刺，进行裂纹、表面缺陷检查、测量轴的尺寸参数，确定磨损部位及其磨损量；
②从拉伤磨损处找出轴颈上的未磨损点做为基点，利用精小的什锦锉细致的修磨基点，利用角向磨光机将磨损处的毛刺磨去，并将轴上平滑处用砂轮打毛；将轴颈处彻底清洗干净，晾干，将轴承加热至80℃，用专用刮胶板在轴颈处均匀涂覆胶液，喷涂2次，每次喷涂后热风干燥10min,然后再用紫外灯照射15min，然后放入超声容器中，超声处理10min,进行磨削磨平；所述的胶液是将环氧树脂，硅烷偶联剂、聚四氟乙烯、冠桥树脂、聚硫橡胶、脂环胺固化剂按重量比9:1:2:7:5:3比例混合制备而成；
③采用激光器，将熔覆修复粉末熔覆在步骤②处理后的轴的磨损处，2200千瓦功率，600扫描速度，熔覆1.5mm厚；将激光熔覆后的轴再放入25℃的保温箱中，待缓慢冷却至室温即可；所述的熔覆粉末，包括以下重量份数的原料：Fe 10份，Ti 0.2份、V 0.5份、石墨8份，Ni7份、Cu 1.8份、Sn 4.9份，SiC 1.5份。
实施例2
一种大型矿山废旧机械磨损构件的修复方法，具体为：
①将需要修复的轴先在真空干燥箱中80℃下先烘干处理2h，再将苎麻叶干燥粉碎至100目筛后，再与质量分数为3％氢氧化钠溶液、0.05％十二烷基硫酸钠、0.3％柠檬酸钠按重量比2:1:1.5:2比例混合制备成清洗液，再将干燥后的轴浸泡在清洗液中1h，浸泡期间用微波处理40min,取出轴然后擦干表面水分，打磨毛刺，进行裂纹、表面缺陷检查、测量轴的尺寸参数，确定磨损部位及其磨损量；
②从拉伤磨损处找出轴颈上的未磨损点做为基点，利用精小的什锦锉细致的修磨基点，利用角向磨光机将磨损处的毛刺磨去，并将轴上平滑处用砂轮打毛；将轴颈处彻底清洗干净，晾干，将轴承加热至100℃，用专用刮胶板在轴颈处均匀涂覆胶液，喷涂2次，然后再用紫外灯照射15min，然后放入超声容器中，超声处理10min,进行磨削磨平；所述的胶液是将环氧树脂，硅烷偶联剂、聚四氟乙烯、冠桥树脂、聚硫橡胶、脂环胺固化剂按重量比9:1:2:7:5:3比例混合制备而成；
③采用激光器，将熔覆修复粉末熔覆在步骤②处理后的轴的磨损处，2200千瓦功率，600扫描速度，熔覆2mm厚；将激光熔覆后的轴再放入25℃的保温箱中，待缓慢冷却至室温即可；所述的熔覆粉末，包括以下重量份数的原料：Fe15份，Ti 2.4份、V 1.2份、石墨17份，Ni11份、Cu 3.9份、Sn 7.6份，SiC3份。
实施例3
一种大型矿山废旧机械磨损构件的修复方法，具体为：
①将需要修复的轴先在真空干燥箱中75℃下先烘干处理2h，再将苎麻叶干燥粉碎至100目筛后，再与质量分数为2％氢氧化钠溶液、0.03％十二烷基硫酸钠、0.2％柠檬酸钠按重量比2:1:1.5:2比例混合制备成清洗液，再将干燥后的轴浸泡在清洗液中1h，浸泡期间用微波处理30min,取出轴然后擦干表面水分，打磨毛刺，进行裂纹、表面缺陷检查、测量轴的尺寸参数，确定磨损部位及其磨损量；
②从拉伤磨损处找出轴颈上的未磨损点做为基点，利用精小的什锦锉细致的修磨基点，利用角向磨光机将磨损处的毛刺磨去，并将轴上平滑处用砂轮打毛；将轴颈处彻底清洗干净，晾干，将轴承加热至90℃，用专用刮胶板在轴颈处均匀涂覆胶液，喷涂2次，然后再用紫外灯照射15min，然后放入超声容器中，超声处理10min,进行磨削磨平；所述的胶液是将环氧树脂，硅烷偶联剂、聚四氟乙烯、冠桥树脂、聚硫橡胶、脂环胺固化剂按重量比9:1:2:7:5:3比例混合制备而成；
③采用激光器，将熔覆修复粉末熔覆在步骤②处理后的轴的磨损处，2200千瓦功率，600扫描速度，熔覆1.8mm厚；将激光熔覆后的轴再放入25℃的保温箱中，待缓慢冷却至室温即可；所述的熔覆粉末，包括以下重量份数的原料：Fe 13份，Ti 2份、V 1份、石墨9份，Ni8.5份、Cu 2.4份、Sn 6份，SiC 2.2份。

Claims (3)

1.一种大型矿山废旧机械磨损构件的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
①将需要修复的轴先在真空干燥箱中70-80℃下先烘干处理2h，再将苎麻叶干燥粉碎至100目筛后，再与质量分数为1-3％氢氧化钠溶液、0.01-0.05％十二烷基硫酸钠、0.1-0.3％柠檬酸钠按重量比2:1:1.5:2比例混合制备成清洗液，再将干燥后的轴浸泡在清洗液中1h，浸泡期间用微波处理20-40min,取出轴然后擦干表面水分，打磨毛刺，进行裂纹、表面缺陷检查、测量轴的尺寸参数，确定磨损部位及其磨损量；
②从拉伤磨损处找出轴颈上的未磨损点做为基点，利用精小的什锦锉细致的修磨基点，利用角向磨光机将磨损处的毛刺磨去，并将轴上平滑处用砂轮打毛；将轴颈处彻底清洗干净，晾干，将轴承加热至80-100℃，用专用刮胶板在轴颈处均匀涂覆胶液，喷涂2次，每次喷涂后热风干燥10min,然后再用紫外灯照射15min，然后放入超声容器中，超声处理10min,进行磨削磨平；所述的胶液是将环氧树脂，硅烷偶联剂、聚四氟乙烯、冠桥树脂、聚硫橡胶、脂环胺固化剂按重量比9:1:2:7:5:3比例混合制备而成；
③采用激光器，将熔覆修复粉末熔覆在步骤②处理后的轴的磨损处，2200千瓦功率，600扫描速度，熔覆1.5-2mm厚；将激光熔覆后的轴再放入25℃的保温箱中，待缓慢冷却至室温即可；所述的熔覆粉末，包括以下重量份数的原料：Fe 10-15份，Ti 0.2-2.4份、V 0.5-1.2份、石墨8-17份，Ni7-11份、Cu 1.8-3.9份、Sn 4.9-7.6份，SiC 1.5-3份。
2.根据权利要求1所述的一种大型矿山废旧机械磨损构件的修复方法，其特征在于：所述的熔覆粉末中的Ni、Cu和Sn的重量比为8.5:2.4:6。
3.根据权利要求1所述的一种大型矿山废旧机械磨损构件的修复方法，其特征在于：所述的熔覆粉末中Fe，Ti、V和石墨的重量比为13:2:1:9。
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