CN108406150B - 星轮齿板的在线堆焊用样板组合及在线堆焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种星轮齿板的在线堆焊用样板组合，包括：外样板及内样板；所述外样板有两件，固定设置在所述星轮齿板两侧，用于对所述星轮齿板在进行堆焊时进行比样塑型；所述内样板插接在所述星轮齿板的齿槽处，用于焊接前后对所述星轮齿板的齿形轮廓进行检验。本发明还公开了一种星轮齿板的在线堆焊方法，本发明提供的星轮齿板的在线堆焊用样板组合及在线堆焊方法可在不拆除星轮齿板的情况下实现磨损齿板的尺寸复原，避免了拆装齿板过程中的安装难题，节省了检修时间。

Description

星轮齿板的在线堆焊用样板组合及在线堆焊方法

技术领域

本发明涉及烧结机设备维修技术领域，尤其涉及一种星轮齿板的在线堆焊用样板组合及在线堆焊方法。

背景技术

如图1所示，烧结机头部星轮1或尾部星轮的星轮齿板2经磨损后，齿形已经由原始的近渐开线齿磨损成直齿。传统的对星轮齿板2修复的形式是更换新星轮齿板，或者将星轮齿板2拆除后线下堆焊加工。但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：这两种方法都需要把旧星轮齿板拿下来，拆除星轮齿板上的固定螺栓，由于该螺栓为铰孔安装而成，螺栓与孔配合相当紧密，这给拆装螺栓带来巨大困难，造成检修时长的不可预见性，而且也难以保证质量。

发明内容

本申请实施例通过提供一种星轮齿板的在线堆焊用样板组合及在线堆焊方法，解决了现有技术中齿板修复方式检修时间长，齿板安装不易保证质量的技术问题，避免了拆装星轮齿板过程中的配合安装难题，节省了检修时间。

本申请实施例一方面提供了一种星轮齿板的在线堆焊用样板组合，包括：

外样板及内样板；

所述外样板有两件，固定设置在所述星轮齿板两侧，用于对所述星轮齿板在进行堆焊时进行比样塑型；

所述内样板插接在所述星轮齿板的齿槽处，用于焊接前后对所述星轮齿板的齿形轮廓进行检验。

进一步地，所述外样板上加工有弧形曲面，所述弧形曲面与所述星轮齿板的形状与尺寸相同。

进一步地，所述内样板底部为半圆弧底面，所述内样板通过所述半圆弧底面与所述星轮齿板的齿根圆弧面贴合；

所述内样板上部两肩部位为直线段，两肩部位直线段的形状与相邻两齿齿顶的形状相同，所述两肩部位直线段的角度与相邻两齿齿顶的角度相同，所述内样板通过所述两肩部位直线段贴合于所述星轮齿板的齿顶。

进一步地，所述外样板两侧均设有安装孔，所述安装孔与所述星轮齿板的定位孔相配合。

进一步地，所述的星轮齿板的在线堆焊用样板组合，还包括：

定位销，所述外样板与所述星轮齿板通过所述定位销固定连接。

本申请另一方面提供了一种星轮齿板的在线堆焊方法，包括：

对需要进行修复的烧结机星轮齿板进行焊前处理；

根据所述星轮齿板的尺寸制作如上述所述的内样板一件，外样板两件；

将两件所述外样板固定设置在所述星轮齿板两侧；

焊前用气焊将所述星轮齿板及外样板加热至100-150℃;

对所述星轮齿板进行堆焊，所述堆焊外形按照外样板尺寸控制，并采用内样板辅助进行检查；

对经过堆焊后的所述星轮齿板进行焊后处理；

将所述内样板的半圆弧底面与所述星轮齿板的齿根圆弧面进行贴合定位；

对经过焊后处理的所述星轮齿板进行检验。

进一步地，对所述星轮齿板进行堆焊时，焊丝直径采用Ф1.2mm，焊接电流为240A，焊接电压为30V，保护气体为CO₂，焊接速度45～50 cm/min。

进一步地，所述对需要进行修复的烧结机星轮齿板进行焊前处理包括：

烧结机停机后，拆除头尾星轮上安装的台车，使所述星轮可以自由转动；

选择要修复的所述星轮齿板，使所述星轮齿板的待修复面朝上水平固定；

清理所述星轮齿板工作面上的杂物、灰尘、油泥，直至露出金属光泽。

进一步地，所述对经过堆焊后的所述星轮齿板进行焊后处理包括:

将经过堆焊后的所述星轮齿板按照外样板外形先经过碳弧气刨粗修，再经过磨光机进行精细打磨处理；

将经过打磨处理后的所述星轮齿板采用石棉布保温缓冷至室温。

进一步地，所述对经过焊后处理的所述星轮齿板进行检验包括：

对打磨处理后的所述星轮齿板采用内样板进行焊后检测，检测焊后齿板轮廓与内样板弧面之间的间隙，间隙用塞尺进行检验，为避免堆焊厚度过高影响台车运行，最后堆焊完成后间隙统一按-5mm控制；

对进行焊后检测后的所述星轮齿板进行着色检验。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本申请实施例通过增加外样板的结构设计，将外样板安装到旧星轮齿板上可以复原星轮齿板原始尺寸，解决因星轮齿板形状复杂、堆焊成形难的问题。

2、本申请实施例内样板与外样板属互嵌结构，通过观察内样板能否顺利塞入星轮齿板齿槽来判断堆焊后的星轮齿板是否有尺寸超差现象；通过测量焊后星轮齿板轮廓与内样板弧面之间的间隙是否一致来判断齿板的成形效果，是外样板的补充检验，起到控制齿板齿形的效果。

3、本申请实施例通过焊前处理，解决了新旧两种材料之间的融合问题，避免了新焊部位的整体脱落问题。

4、本申请实施例通过对焊接过程的控制，解决了焊接过程中夹渣、气孔、冷裂纹的产生，起到了稳定焊接质量，延长使用寿命的问题。

5、本申请实施例通过焊后处理，用碳弧气刨粗修和用磨光机进行精磨，解决了焊材硬度高，难以打磨平整光滑问题，满足了使用要求。

附图说明

图1是本发明实施例一中烧结机的星轮结构示意图；

图2是本发明实施一中提供的外样板结构示意图。

图3是本发明实施一中提供的内样板结构示意图。

图4为本发明实施例一种提供的定位销的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供的一种烧结机星轮齿板在线堆焊方法可在不拆除星轮齿板的情况下实现磨损齿板的尺寸复原，避免了拆装齿板过程中的配合安装难题，节省了检修时间。齿板堆焊完成后降低了烧结机的运行负荷，减轻了因齿板磨损对烧结机台车造成的损坏，延长了台车使用寿命。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例一

结合图1、图2、图3、图4所示，本发明实施例提供的一种星轮齿板的在线堆焊用样板组合，包括：外样板3、内样板4及定位销5；外样板3有两件，固定设置在星轮齿板2两侧，外样板3上加工有弧形曲面，弧形曲面与星轮齿板2的形状与尺寸相同。外样板3用于对星轮齿板2在进行堆焊时进行比样塑型，即两件外样板3形成的轮廓线就是预期要堆焊完成的齿板轮廓，两外样板3与旧齿板表面之间形成的槽形区域就是需要堆焊填充的区域，堆焊时，可通过外样板3实时观察进行比样塑型；外样板3两侧均设有安装孔6，安装孔6与星轮齿板2的定位孔相配合。外样板3与星轮齿板2通过定位销5固定连接。

内样板4插接在星轮齿板2的齿槽处，内样板4底部为半圆弧底面7，内样板4通过半圆弧底面7与星轮齿板2的齿根圆弧面贴合，内样板4上部两肩部位为直线段，两肩部位直线段8的形状与相邻两齿齿顶的形状相同，两肩部位直线段8的角度与相邻两齿齿顶的角度相同，内样板4的两肩部位直线段8贴合于星轮齿板2齿顶。内样板4用于焊接前后对齿形轮廓进行检验。具体为在堆焊到一定程度后，拆除齿板一侧外样板3，用内样板4插接在星轮齿板2的齿槽处，内样板4半圆弧底面7贴合在星轮齿板2的齿根圆弧面上，内样板4的两肩部位直线段8贴合于星轮齿板2齿顶，完成内样板4定位操作。然后用塞尺测量内样板4曲面与星轮齿板2曲面之间的间隙，各部位间隙大小即代表需继续堆焊厚度。如局部堆焊厚度超标，应用碳弧气刨刨除。堆焊最终完成时，应各部位间隙在-5mm。

实施例二

本发明实施例提供的一种星轮齿板的在线堆焊方法，包括：

步骤S1：对需要进行修复的烧结机星轮齿板进行焊前处理；

步骤S2：根据星轮齿板的尺寸制作实施例一的内样板一件，外样板两件；

步骤S3：将两件外样板固定设置在星轮齿板两侧，本实施例中外样板按照图纸位置钻直径为21.8mm的安装孔，与星轮齿板上的原有定位孔重合，配套插入直径为21.6mm的定位销定位，外样板其余部位与星轮齿板固定牢固。外样板安装完成后，外样板、星轮齿板工作面形成一个待焊接的槽体。

步骤S4：焊前用气焊将母材加热至100-150℃，避免新旧材料间的冷裂纹的产生。

步骤S5：对星轮齿板进行堆焊，堆焊外形按照外样板尺寸控制，并采用内样板辅助进行检查，堆焊时在外样板与星轮齿板工作面形成的槽体内进行焊接，收弧处磨平，焊渣清理干净；对星轮齿板进行堆焊时，焊丝直径采用Ф1.2mm，焊接电流为240A，焊接电压为30V，保护气体为CO₂，焊接速度45～50 cm/min。

焊接过程要在室内相对封闭的环境中进行，气流速度不得超过2m/s。每个齿面应连续堆焊完成，避免出现急冷急热过程中的冷裂纹产生。每层堆焊完成后，用锤子清除焊渣，并对焊道层间锤击，释放焊接应力。每层焊接完成后拆除一侧外样板，用内样板测量。内样板定位操作如下：将内样板弧面贴合在星轮齿板的齿根圆弧面上，内样板两肩部位直线段贴合于星轮齿板齿顶。检测部位：焊后齿板轮廓与内样板弧面之间的间隙，用塞尺进行测量，确定下一层堆焊厚度。

步骤S6：对经过堆焊后的星轮齿板进行焊后处理；

步骤S7：对经过焊后处理的星轮齿板进行检验。

其中，步骤S1中对需要进行修复的烧结机星轮齿板进行焊前处理包括：

步骤S11：烧结机停机后，拆除头尾星轮上安装的台车，使星轮可以自由转动；

步骤S12：选择要修复的星轮齿板，使星轮齿板的待修复面朝上水平固定，便于焊接；

步骤S13：清除星轮齿板磨损后的飞边，清理工作面上的杂物、灰尘、油泥，直至露出金属光泽。

步骤S6对经过堆焊后的星轮齿板进行焊后处理包括:步骤S61：将经过堆焊后的所述星轮齿板按照外样板外形先经过碳弧气刨粗修，再经过磨光机进行精细打磨处理，以获得较好的表面质量。

步骤S62：将经过打磨处理后的所述星轮齿板采用石棉布保温缓冷至室温，以消除焊后应力，避免产生裂纹；

步骤S7对经过焊后处理的星轮齿板进行检验包括：

步骤S71：对打磨处理后的星轮齿板采用内样板进行焊后检测，检测焊后齿板轮廓与内样板弧面之间的间隙，间隙用塞尺进行检验，为避免堆焊厚度过高影响台车运行，最后堆焊完成后间隙统一按-5mm控制；

步骤S72：对进行焊后检测后的星轮齿板进行着色检验，不允许有裂纹缺陷。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本申请实施例外样板是按照星轮齿板原图制作的比对样板，其上钻有两个安装孔，通过两个定位销与安装孔的配合解决外样板定位问题。外样板安装到旧星轮齿板上可以复原星轮齿板原始尺寸，解决因星轮齿板形状复杂、堆焊成形难的问题。每堆焊一层，可以观察剩余堆焊余量，调整最后一层的焊接厚度，从而得到与原始齿形最接近的修复状态。

2、本申请实施例内样板与外样板属互嵌结构，其轮廓与图纸上两星轮齿板之间齿槽的轮廓相同，通过内样板两肩部位直线段的角度解决样板定位问题；通过观察内样板能否顺利塞入齿槽来判断堆焊后的星轮齿板是否有尺寸超差现象；通过测量焊后星轮齿板轮廓与内样板弧面之间的间隙是否一致来判断齿板的成形效果，是外样板的补充检验，起到控制齿板齿形的效果。

3、本申请实施例通过步骤S1的焊前处理，解决了新旧两种材料之间的融合问题，避免了新焊部位的整体脱落问题。

4、本申请实施例通过步骤S5中焊接参数的选择和焊接过程的控制，解决了焊接过程中夹渣、气孔、冷裂纹的产生，起到了稳定焊接质量，延长使用寿命的问题。

5、本申请实施例通过步骤S6的焊后处理，用碳弧气刨粗修和用磨光机进行精磨，解决了焊材硬度高，难以打磨平整光滑问题，满足了使用要求。

6、本申请实施例通过步骤S7中对经过焊后处理的星轮齿板进行检验的目的是为了保证得到合格的齿面形状，避免堆焊厚度过高或过低，对齿板进行找色检验的目的是为了观察焊后是否有表面裂纹。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种星轮齿板的在线堆焊用样板组合，其特征在于，包括：

外样板及内样板；

所述外样板有两件，固定设置在所述星轮齿板两侧，用于对所述星轮齿板在进行堆焊时进行比样塑型；

所述外样板上加工有弧形曲面，所述弧形曲面与所述星轮齿板的形状与尺寸相同；

所述外样板两侧均设有安装孔，所述安装孔与所述星轮齿板的定位孔相配合；

所述内样板插接在所述星轮齿板的齿槽处，用于焊接前后对所述星轮齿板的齿形轮廓进行检验；

所述内样板底部为半圆弧底面，所述内样板通过所述半圆弧底面与所述星轮齿板的齿根圆弧面贴合；

所述内样板上部两肩部位为直线段，两肩部位直线段的形状与相邻两齿齿顶的形状相同，所述两肩部位直线段的角度与相邻两齿齿顶的角度相同，所述内样板通过所述两肩部位直线段贴合于所述星轮齿板的齿顶；

所述内样板与所述外样板属互嵌结构。

2.如权利要求1所述的星轮齿板的在线堆焊用样板组合，其特征在于，还包括：

定位销，所述外样板与所述星轮齿板通过所述定位销固定连接。

3.一种星轮齿板的在线堆焊方法，其特征在于，包括：

对需要进行修复的烧结机星轮齿板进行焊前处理；

根据所述星轮齿板的尺寸制作如权利要求1或2所述的内样板一件，外样板两件；

将两件所述外样板固定设置在所述星轮齿板两侧；

焊前用气焊将所述星轮齿板及外样板加热至100-150℃;

对所述星轮齿板进行堆焊，所述堆焊外形按照外样板尺寸控制，并采用内样板辅助进行检查；

对所述星轮齿板进行堆焊时，焊丝直径采用Ф1.2mm，焊接电流为240A，焊接电压为30V，保护气体为CO₂，焊接速度45～50 cm/min；将经过堆焊后的所述星轮齿板按照外样板外形先经过碳弧气刨粗修，再经过磨光机进行精细打磨处理；

将经过打磨处理后的所述星轮齿板采用石棉布保温缓冷至室温；将所述内样板的半圆弧底面与所述星轮齿板的齿根圆弧面进行贴合定位；

对打磨处理后的所述星轮齿板采用内样板进行焊后检测，检测焊后齿板轮廓与内样板弧面之间的间隙，间隙用塞尺进行检验，为避免堆焊厚度过高影响台车运行，最后堆焊完成后间隙统一按-5mm控制；

对进行焊后检测后的所述星轮齿板进行着色检验。

4.如权利要求3所述的一种星轮齿板的在线堆焊方法，其特征在于，所述对需要进行修复的烧结机星轮齿板进行焊前处理包括：

烧结机停机后，拆除头尾星轮上安装的台车，使所述星轮可以自由转动；

选择要修复的所述星轮齿板，使所述星轮齿板的待修复面朝上水平固定；

清理所述星轮齿板工作面上的杂物、灰尘、油泥，直至露出金属光泽。

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