FR2621510A1

FR2621510A1 - Method of hard-facing (hooping) a bearing surface

Info

Publication number: FR2621510A1
Application number: FR8714056A
Authority: FR
Original assignee: FOUCU COLETTE
Current assignee: FOUCU COLETTE
Priority date: 1987-10-12
Filing date: 1987-10-12
Publication date: 1989-04-14

Abstract

The invention relates to a method of hard-facing (hooping) the bearing surface 6 of a rotating assembly. It includes the following steps: - a hoop 1, adjusted to the dimensions of the surface 6, is applied to this surface, - the hoop is welded, by stellite facing, onto the surface in an argon atmosphere, - the hoop and the stellite are machined to the desired diameter. The surface 6 is machined beforehand in order to adjust it to the corresponding diameter of the hoop, the latter being treated so as to have a resistance greater than that of the surface 6. The thickness of the hoop is equal to or greater than 1 mm. The weld is produced in the holes 4 made beforehand in the hoop. The hoop 1 is in the form of two half-rings 2, 3. Application to the repair of a crankshaft.

Description

Le secteur techrique de la présente invention est celui des
assern lages frettés.The technical sector of the present invention is that of
assern lages frettés.

Pour assembler deux pièces, trois techniques sont actuellement
employées séparément ou conjointement
- rentrer à force la pièce dans la frette ou mcyen d'une presse,
- dilater la frette par chauffage au four ou dans un tain d'huile
chaude,
- rétracter la pièce par refroidissement à l'air liquide ou à
l'azote liquide.To assemble two parts, three techniques are currently
used separately or together
- force the part into the hoop or mcyen of a press,
- expand the fret by heating in the oven or in a little oil
hot,
- shrink the part by cooling with liquid air or
liquid nitrogen.

Ces techniques supposent toujours un certain serrage de la frette
par rapport à la pièce puisque le diamètre intérieur de la frette est inférieur
au diamètre extérieur de la pièce. On comprend des lors que lorsqu'il s'agit
d'interposer une frette sur un palier d'un arbre coudé, il soit impossible
de mettre en oeuvre ces techniques.These techniques always assume a certain tightening of the hoop
relative to the part since the inner diameter of the hoop is smaller
the outside diameter of the part. We therefore understand that when it comes to
to interpose a hoop on a bearing of a bent tree, it is impossible
to implement these techniques.

Ainsi, pour réparer une portée de villebrequin, on sait faire un
apport de matière par chromage, puis pratiquer un usinage. Mais cette technique
est limitée à des rectifications ne nécessitant qu'un apport très faible de
matière, d'une épaisseur de l'ordre du dixième de rrm. Lorsque l'apport de matière
doit être plus important, par exemple supérieur a 1 mm, il est impossible de
réparer un tel ensemble tournant. En particulier, on ne sait pas réparer des
villebrequins fortement endommagés et ceux-ci sont purement et simplement mis
au rebut.So, to repair a span of a crankshaft, we know how to make a
addition of material by chrome plating, then practice machining. But this technique
is limited to corrections requiring only a very small contribution of
material, with a thickness of about a tenth of a rrm. When the material input
must be larger, for example greater than 1 mm, it is impossible to
repair such a rotating assembly. In particular, we do not know how to repair
heavily damaged crankshafts and these are purely and simply put
discarded.

Le but de la présente invention est de fournir un procédé permettant
de réparer n'importe quelle surface de roulement d'un ensemble tournant se
présentant sous la forme d'un axe ou diune cavité par frettage, tout en obtenant
des caractéristiques mécaniques comparables ou supérieures à celles de l'axe
ou de la cavité.The object of the present invention is to provide a method allowing
repair any running surface of a rotating assembly
having in the form of an axis or diune cavity by shrinking, while obtaining
mechanical characteristics comparable or superior to those of the axis
or the cavity.

L'invention a pour objet un procédé de frettage de la surface de
roulement d'un ensemble tournant, caractérisé en ce que
- On applique sur la surface une frette ajustée aux dimensions de
la surface,
- on réalise une soudure par stellitage de la frette sur la surface
sous atmosphère d'argon,
- on usine la frette et le stellite au diamètre désiré.The subject of the invention is a method of hooping the surface of
bearing of a rotating assembly, characterized in that
- We apply on the surface a hoop adjusted to the dimensions of
the surface,
- we weld by stellitage of the hoop on the surface
under an argon atmosphere,
- the hoop and the stellite are machined to the desired diameter.

- on usine préalablement la surface de la pièce frettée pour l'ajuster au diamètre correspondant de la frette. - The surface of the hooped part is machined beforehand to adjust it to the corresponding diameter of the hoop.

La frette est traitée à une résistance supérieur à celle de
la surface ou équivalente.The hoop is treated with a resistance higher than that of
the surface or equivalent.

L'épaisseur de la frette est supérieur ou égale à 1 mm. The thickness of the hoop is greater than or equal to 1 mm.

La soudure est réalisée dans des percements préalablement pratiqués dans la frette. Welding is carried out in previously drilled holes in the hoop.

La frette se présente sous la forme de deux demi-bagues
Appliqués à la réparation des villebrequins, le procédé selon l'invention comprend les étapes suivantes
- on place deux demi-bagues sur l'axe du villebrequin,
- on réalise la soudure
- on usine ensuite la surface extérieure de la frette à un diamètre de finition.The hoop is in the form of two half-rings
Applied to the repair of crankshafts, the method according to the invention comprises the following steps
- two half-rings are placed on the axis of the villebrequin,
- we do the welding
- the outer surface of the hoop is then machined to a finishing diameter.

Un avantage de la présente invention réside dans le fait que la soudure n'affecte pas les propriétés mécaniques de la frette et de l'ensemble tournant. An advantage of the present invention lies in the fact that the soldering does not affect the mechanical properties of the hoop and of the rotating assembly.

Un autre avantage réside dans le fait que le diamètre de finition après rectification de l'ensemble tournant est ramené au diamètre d'origine. Another advantage lies in the fact that the finishing diameter after rectification of the rotating assembly is reduced to the original diameter.

Un autre avantage réside dans le fait qu'il est possible maintenant de réparer n'importe quel ensemble tournant, et par exemple la portée d'un villebrequin. Another advantage lies in the fact that it is now possible to repair any rotating assembly, for example the reach of a crankshaft.

D'autres avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture du complément de description donné en relation avec un dessin sur lequel
- la figure 1 est une coupe transversale d'une frette utilisée dans l'invention,
- la figure 2 est une coupe d'un axe de villebrequin.Other advantages of the present invention will be better understood on reading the additional description given in relation to a drawing on which
FIG. 1 is a cross section of a hoop used in the invention,
- Figure 2 is a section through a Villebrequin axis.

- la figure 1 est une coupe transversale d'une frette utilisés dans l'invention. - Figure 1 is a cross section of a hoop used in the invention.

Sur les figures, on a représenté l'application du procédé à la réparation d'un villebrequin. Il va sans dire que ce procédé s'applique à n'importe quel axe ou cavité et n'importe quelle frette. In the figures, the application of the method to the repair of a crankshaft has been shown. It goes without saying that this process applies to any axis or cavity and any hoop.

Sur la figure 1, on a représenté une frette 1 constituée de deux demi-bagues 2 et 3. Cette frette comporte un certain nombre de percements 4 à l'intérieur desquels la soudure par stellitage est réalisée, sur la figure, on voit que les deux demi-bagues sont munies de huit points de stellite 5. In Figure 1, there is shown a hoop 1 consisting of two half-rings 2 and 3. This hoop has a number of openings 4 inside which the welding by stellitage is carried out, in the figure, we see that the two half-rings are fitted with eight stellite 5 points.

L'épaisseur de la frette est adaptée en fonction de l'importance de la rectification à réaliser. Pour des commodités de réalisation, on préfère opérer à partir d'une frette d'au moins 1 mrr d'épaisseur. Bien entendu, une épaisseur inférieure peut être utilisée. La dimension des percements 4 est adaptée en fonction des caractéristiques du poste de soudure. The thickness of the hoop is adapted according to the importance of the rectification to be carried out. For convenience, it is preferable to operate from a hoop at least 1 mrr thick. Of course, a lower thickness can be used. The size of the holes 4 is adapted according to the characteristics of the welding station.

La nature de la frette est adaptée suivant l'application envisagée. Dans cas d'un villebrequin, on peut utiliser une frette ayant une résistance à la traction supérieure ou égale a 9:108 Pa. Un acier du type 35 NCD 16 corvit bien à ce type d'application. Les deux demi-bagues peuvent être prétraitées à une résistance supérieure à celle de la pièce fretter.The nature of the hoop is adapted according to the envisaged application. In the case of a crankshaft, it is possible to use a hoop having a tensile strength greater than or equal to 9: 108 Pa. A steel of type 35 NCD 16 is well suited to this type of application. The two half-rings can be pretreated with a resistance greater than that of the hoop part.

Sur la figure 2, on a représenté un villebrequin dot l'axe 6 ou palier est solidaire des deux branches 7. L'axe 6 est d'abord rectifié à certain diamètre A, dit de réparation. Bien entendu, le diamètre interne la frette 1 est équivalent à ce diamètre A de réparation. On place les de;x aemi-bagues sur l'axe 6 et on réalise une soudure, dans les percements 4, par stellitage sous atmosphère d'argon, de la frette 1 sur ledit axe. Cet: soudure permet la pénétration sur stellite dans l'axe 6 et elle ne modifie aucune des caractéristiques mécaniques de la frette et de l'axe. De plus la frette I ayant été prétraitée, on obtient une résistance mécanique supc- rieure à celle de l'axe. In Figure 2, there is shown a villebrequin dot axis 6 or bearing is integral with the two branches 7. The axis 6 is first rectified to a certain diameter A, called repair. Of course, the internal diameter of the hoop 1 is equivalent to this repair diameter A. The de; x half rings are placed on the axis 6 and a weld is made in the holes 4, by stellitage under an argon atmosphere, of the hoop 1 on the said axis. This: welding allows penetration on stellite in axis 6 and it does not modify any of the mechanical characteristics of the hoop and the axis. In addition, the hoop I having been pretreated, a mechanical resistance greater than that of the axle is obtained.

Les stellites forment une classe d'alliages à base de cobalt (D a 70 %), chrome (20 à 35 %), tungstène (2 à 20 %), carbone (0,5 à 3 %) avec éventuellement, des additions de fer, de nickel, de molybdène, de silici et... On utilise les produits du commerce vendus sous forme de baguettes. The stellites form a class of alloys based on cobalt (D to 70%), chromium (20 to 35%), tungsten (2 to 20%), carbon (0.5 to 3%) with possibly additions of iron, nickel, molybdenum, silicon and ... Commercial products sold in the form of rods are used.

On utilise ensuite extérieurement la frette 1 ainsi que les stel- lites 5 au diamètre extérieur B dit diamètre de finition désiré. Bier entendu, ce diamètre de finition désiré. Bien entendu, ce diamètre B, dans le cas d'un villebrequin, est égale au diamètre des paliers non frettés, avec unie tolérance de l'ordre de O à 5 microns. The hoop 1 is then used externally as well as the stelites 5 with the outside diameter B, called the desired finishing diameter. Of course, this desired finish diameter. Of course, this diameter B, in the case of a villebrequin, is equal to the diameter of the non-hooped bearings, with a united tolerance of the order of 0 to 5 microns.

La longueur Cde la frette 1 est, dans cette application particuliêrt, égale ou inférieur de 1 mm à la longueur de l'axe à réparer. The length C of the hoop 1 is, in this particular application, equal or less than 1 mm to the length of the axis to be repaired.

La structure du villebrequin impose l'utilisation de deux demi-bagues. The structure of the Villebrequin requires the use of two half-rings.

Sur un axe à extrémité libre, on peut utiliser une frette tubulaire que l'on engage sur l'axe à réparer avec un jeu très faible.On a free end axle, a tubular hoop can be used which is engaged on the axle to be repaired with very little play.

Bien qu'on ait décrit l'application d'une frette sur axe plein, il va de soi que ladite frette peut être appliquée à l'intérieur d'un élément tubulaire à réparer. La soudure et l'usinage de la frette au diamètre de finition sont alors réalisés par l'intérieur de la frette. Although the application of a hoop on a solid axis has been described, it goes without saying that said hoop can be applied inside a tubular element to be repaired. The welding and machining of the hoop to the finished diameter is then carried out from the inside of the hoop.

La structure du villebrequin impose l'utilisation de deux demi- bagues. Sur un axe à extrémité libre, on peut utiliser une frette tubulaire que l'on engage sur l'axe à réparer avec un jeu très faible. The structure of the Villebrequin requires the use of two half-rings. On a free end axle, a tubular hoop can be used which is engaged on the axle to be repaired with very little play.

Ce procédé peut être mis en oeuvre quels que soient la longueur et le diamètre de l'axe à réparer. This process can be implemented regardless of the length and diameter of the axis to be repaired.

Claims

- CLAIMS

1 - Method for hooping the rolling surface (6) of an er, - rotating sand, characterized in that

- a hoop (1) adjusted to the dimensions of the surface is applied to the surface (6),

- a weld is made by stellitage of the hoop on the surface of the argon atmosphere,

- the hoop and stellite are machined to the desired diameter.

2 - Method according to claim 1, characterized in that the surface (6) is machined beforehand to adjust it to the corresponding diameter of the fret

3 - Method according to claim 2, characterized in that the hoop (1) is treated with a resistance greater than that of the surface (6).

4 - Method according to claim 3, characterized in that the thickness cC the hoop is greater than or equal to 1 mm.

5 - Method according to any one of claims 1 4, curactérized in that the welding is carried out in holes (4) previously practical in the hoop.

6 - A method according to any one of claims 1 to 5, characte- rized in that the hoop (1) is in the form of two half-rings (2,3).

7 - Application of the method according to any one of claims, à6 to the repair of a villebrequin, characterized in that two half-rings are placed on the axis (6) of the villebrequin, the welding is carried out and one is factory then the outer surface of the hoop (1) to the finished diameter.