KR800000766B1 - 마모되거나 손상된 회전축의 보수방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

마모되거나 손상된 회전축의 보수방법

제1도는 본 발병의 첨부된 도면은 본 발명의 방법을 수행키 위한 통상적인 선반의 사용상태를 나타낸 것임.

선박용 프로펠라축의 마모된 베어링부분의 보수방법. 이때 마모된 부분은 세척되고 축의 재질에 적합한 와이어(wire)를 내부에 가스가 채워진 방전용접총으로 축의 마모된 부분에 가한다. 또한 와이어는 축의 회전으로 축의 주위에 감기게 되고 감기는 동안 축과 축에 인접한 회전체에 용해된 다음 그부분이 계속적으로 가공되어 우수한 표면이 되게 한다.

본 발명은 해상 및 일반 기관학 분야에서 회전축, 베어링 및 이와 유사한 장치의 마모되거나 손상된 기관장치를 보수하거나 재생하는 개량된 방법에 관계가 있고 원형으로 되어 있고 수선이 가능한 마모되거나 손상된 회전축이나 다른 부속품들을 보수하는 방법을 제공한다

금속분무공정 또는 화염도금에 의해 회전축의 마모된 부분을 보수하는 것이 가능하다는 것은 공지의 사실이나 수선 효과는 만족할만한 것이 아니다.

특히 침적된 금속은 잘 접착되지 않아서 사용시 축으로부터 떨어져 나갈수도 있다.

부연하면, 금속분무는 그 특성에 따라 다공성이기 때문에 해상에서 염수의 침투로 인하여 얼마 안되어 그 결과로 베어링이 손상된다.

전극반응이나 분무된층의 접착부실도 또한 실패의 원인이 된다. 축의 파손된 부분을 따라 종방향으로 용접함으로써 와이어를 용해시키는 방법도 이미 제안되었다. 그러나 이러한 방법은 시간을 낭비하고 자동공정에 빨리 적용되지 않을뿐만 아니라 축을 상당히 비틀리게 한다.

본 발명은 전술한 손실을 피하고 모든 크기의 축을 보수하는 방법을 제안하기위해 연구하였다.

본 발명의 목적은 마모되거나 부식된 부분의 보수를 많은분야에 빨리 적용할 수 있고 인정된 공정으로써 여러기관에 의해 공인될 새로운 방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 다음 사항을 포함하는 마모되거나 손상된 금속회전축등의 보수방법을 제공한다.

a) 재생된 축 부분의 기초금속을 노출하여 화학적 또는 물리적 방법에 의하여 세척하고: b) 횡축을 따라 정확히 통제된 속도로 선반 또는 그와 유사한 기계에서 축을 회전시키며: c) 축 주위로 횡적으로 움직이며 와이어와 함께 아아크를 위한 소모성 전극을 형성하는 선반위에 부설된 불활성기체 충진아아크 용접층을 통하여 침적될 금속을 싱글와이어의 형태로 공급하며: d) 이때 용접총은 앞서의 싱글와이어가 그를 통하여 곡급되어 계속적으로 용해되는 금속침적물의 형태로 손상된 부위의 영역에 걸쳐 소모침적되는 동안 정확히 조정된 와이어의 공급 및 한결같고 계속적인 축의 회전 및 용접총의 횡단이 유지되면서, 회전하는 축을 따라 횡단하며 횡적으로 움직이도록 선반에 부설되며: e) 와이어의 공급 및 감는 공정동안 와이어의 축의 접합부분이 가열되어 축과 그 인접 모퉁이에서의 와이어금속의 용해용접을 효과적으로 하여 축의 기본금속과 혼합될 균질의 고른 금속침적물을 형성할수 있도록 와이어를 통하여 굴대에 전류를 적용하며: f) 마지막으로 선반에서 그 침적물을 마무리질하여 완성된 표면이 제공되도록 한다.

바람직한 구현에 있어서, 박용회전축을 보수하는데 마모되거나 손상된 부분을 화학적 또는 기계적으로 세척하는 것이 필요하다.

그런다음 재생하는축에 금속와이어를 입히고, 와이어와 축을 함께 녹이기 위해 둘이 맞닿은 곳에 열을 가하고, 그 표면을 원래의 크기 또는 그보다 조금크거나 작은 정도로 가공하기에 충분한 정도의 두께로 금속침적물이 그 부분을 덮을때까지 계속적으로 마모된 부위를 따라 전술한 공정을 계속한다.

사용된 와이어는 축과 합금을 생성하는 능력을 갖는 광범위하게 다양한 금속류를 사용할수 있지만 축과 동일하거나 유사한 금속성분을 갖는 것이 좋다.

축을 회전시키고, 축에 인접하여 위치하며 감는 공정에 따라 횡으로 움직으는 가스 용접층을 통해 용접와이어를 공급시켜서 축위에 용접시킨다.

본 방법에 의하여 본래 축의 재질로 금속전체를 손상부위에 고르게 입히수 있으며 계속적인 마무리짐에의해 본래의 크기 및 조건, 혹은 직경이 약간 증가된, 것으로 표면을 재생할 수 있다.

본 방법은 특히 축의 마모된 베어링 부위 또는 축의 부식된 부위에 다시 금속을 입히는데 유용하다.

축의 회전속도, 와이어의 직경, 와이어의 형태, 작업속도, 전류, 채워진 가스 또는 가스혼합물, 가스흐름, 전극횡단속도, 와이어유출속도, 전압-일능력단위, 전기유도, 전극-분극, 일-분극 전압조절 장치등은 축의 직경 및 사용한 용접공정에 관계가 있다. 일의 회전속도, 축의 조성 및 와이어의 크기와 조성, 와이어의 유출 속도 및 상대전압과 전기 방전의 전류(가스조성을 포함하여)가 관계되며 이들은 일, 와이어 및 조성의 각각의 조합에 따라 다르다. 이러한 상호관계는 혼합되어 있고 최적의 결과를 얻기위해서는 경험이 필요하다. 구체화된 수치를 실시예의 방법에 따라 여기에 실었다.

본 방법은 또한 선박용 프로펠라 축에 있는 포금속(gunmetal), 알미늄 청동이나 합금 베어링 투환(sleeves) 의 재생에 적용될 수 있다.

종래에는 단지 약간 마모된 투환과 같은 것을 기계에서 빼내어 열을 가하여 압력을 가한후 갑자기 냉각시켜 새로운 투환을 축에 끼운 후 축을 가지런히 맞추었다.

본 공정이 염수에서 작용하여야하는 프러펠라축 또는 다른 선박용 부품들에 사용될 때 화학적 탈염 공정의 첫단계로 세척을 하여야 할 것이다.

축과 동일한 또는 축에 적합한 금속의 계속적인 용접은 비틀림과 다른 문제점의 원인이 될수 있는 일방적인 종래의 용접방법이나 또는 다공성의 난점 및 몸통강도의 결핌이 있을 수 있는 종래의 금속분무을 사용하는 대신 원운동에 의해 축의 마모되거나 손상된 부위를 돌아 용해되는 것이다.

계속적으로 유출되는 와이어 코일을 내부에 가스 혹은 유동질로 채워진 전기용접 공정을 사용하여 적합한 용접금속의 침적물로써 축 및 다른부문에 각각 동시에 용접시킨다.

사용된 전압 및 전류는 정확하여야 하고 특수 축의 침투도와 관계되는 용접물 등도 정확하여야 한다.

침전물이 충분하여 마모된 부분이 필요한 크기로 까지되어 가공될 수 있을 때까지 본 공정을 계속한다.

용접하여 층을 입히는 것을 선반이나 또는 파이프 회전기계와 같은 사용되는 다른 기계의 횡행 및 회전속도를 변화시킴으로서 조절된다. 필요하다면 본 공정의 마무리로 가압 공굴림 또는 열처리를 할 수 있으나 본 공정의 장점은 많은 경우에 있어서 자체 정상 복귀를 하여, 또한 만약 용접공정이 열분산을 위하여 허용되는 적절한 최종점까지 돌려지는 경우, 어떠한 표면 크랙킹(Cracking)도 일어나지 않는다는 것이다.

어떤 깨끗한 표면에 본 공정을 이용할 때, 쇼트 브래스팅(shot blasting)과 같은 방법에 의해 표면을 가공하거나 또는 표면을 만드는 것이 항상 필요한 것은 아니다.

동일하지 않은 금속류가 사용될 수도 있다. 예컨대 스테인레스스틸을 연강에 사용할 수 있고 알미늄청동을 스테인레스 스틸, 연강 및 청동등에 적용할 수 있다. 또한 닉켈-알미늄 청동을 표면이 더 강하게 입혀지도록 요구될 때 이용할 수 있다.

적절한 금속 또는 계속적인 열처리를 하여 표면강도를 유지시킬 수 있다.

본 발명의 방법은 금속분무 및 화염 도금과 같은 공지의 공정보다 빠르고, 축의 비틀림을 덜하게 하는 경향이었고, 저급의 모(母)금속의 조성을 잘취함을 입증한다. 한가지 수정으로 표면을 질라 나선형의 와이어를 입힘으로써 평평한 표면을 재표면화할 수 있으며 더 나아가서 용접총이 들어가기에 충분한 공간이 있는 실린더의 내부표면에 와이어를 적용하는 수정이 제공된다.

실제 사용에 있어서, 정확하게 조절된 속도로 회전할 수 있는, 선박이나, 이와 유사한 기계에 부착된축을 회전시킴으로써 마모된 축등의 수선을 한다. 그 회전속도는 축의 직경 및 금속 침적물의 비율에 따라 분당 0.2회전 정도로 느리게 돌수도 있다. 더욱이 보수되는 축의 부분을 지나는 용접층의 횡행율(橫行率)은 가변적이고 가변포렌시오미터로 조절된 가변속모타의 평균속도와 연관하여 정확하게 조절된다.

축에 전류를 유입시키는 방법과 용접분산(wedsplatter)로부터 기계활서면(滑敍面)의 보호물에 상술한 특별한 주의를 하면서 본 발명의 방법을 수행하므로서 현존하는 기계류를 쉽게 변형할 수 있다.

높은 직류가 흐르기 때문에 기계 베어링을 통한 유입은 일반적으로 높은 전류밀도로서는 적합치가 못하고 부수적 방전은 기계의 베어링표면을 파괴하며 용접 전류의 변화를 유도한다. 이러한 문제점은 회전을 완성시키기 위해 워어크피스(workpiece)에 끈으로 연결된 브라쉬기어(brushgear) 또는 그것에 접촉된 투환이나 물레가락을 접촉시키는 모터브러쉬기어로 고정시킴으로 해결할 수 있다.

실예로써, 직경이 2인치인 스테인레스스틸축은 분당 4회전의 속도로 회전하고 0.8㎜ 스테인레스스틸와이어는 축에 용접되어 낮은 전압의 알곤방전을 통해 유입된다. 축의 표면이 회전된 후 최종 크기로 된다. 이러한 형태의 작업은 미리 결정된 데이타에 따라 수행할 수 있다. 이것에 의해 유입열을 줄이고 모(母) 금속 또는 침적된 용접물에 어떠한 해로운 효과도 제거된다.

금속분무에 의한 보수는 보수한 부분의 다공질에 염수가 침투하여 계속적으로 금속충이 떨어져 나간다.

본 발명의 방법은 이러한 점을 피했다.

선박용 프로펠라축의 화학적 탈염공정은 첫단계로써 하여야 한다.

첨가한 도면은 통상적인 선반을 사용하는 본 발명의 방법을 수행하기 위한 한가지 형태이다. 도면에서 보는 바와같이 보수한 축(1)은 베어링(3)(4)가 견고하게 부착된 기계화전추축대(2)에 회전되도록 올려진다. 선반 새들(saddle)(5)은 저장된 가스 및 와이어(7)의 유입과 함께 방전 용접장치를 운반한다. 조절장치(8)는 용접장치의 높이를 변화시킨다. 선반새들(5)로 역시 절단기 및 지대(9)를 운반한다.

다음의 실시예들은 여러 가지의 축과 와이어 크기 및 조합들에 대한 것으로 그에 따른 여러수치들이 도표들에서 설명된다. 실시예에서 사용된 용접장치는 노르만버터앤드캄파니 리미티드(Norman Butter and Compant Limited)에서 만든 NBC 350(350Amp) NBC 500(500Amp)이고 와이어 유출속도의 값은 이장치에 있는 다이얼을 읽는다.

모든 실시예에서 용접전극은 양극이고 작업전극은 음극이다. 여러가지 직경의 다른 크기인자들은 만족할만한 결과를 얻기 위해 주어진 데이터로부터 계산될 수 있다.

연속적으로 층을 입힐 때 다공질이 되게하는 튀는 것을 막기위해 워크피스(Workpiece) 위에 있는 용접충의 반대편위에 브라쉬와이어를 사용한다. 모든 경우에 일정한 전압을 유지시켜야 한다.

[표 1]

[표 2]

Claims (1)

1. 선박용 프로펠라회전축에 금속을 용해침적시킴으로써 마모되거나 또는 손상된 회전축을 재생시키는 방법에 있어서, 축(1)주위로 횡적으로 움직이며 와이어(7)와 함께 아아크를 위한 소모성전극을 형성하는 선반위에 부설된 분환성기체 충진 아아크 용접충(6)을 통하여 침적된 금속을 싱글와이어의 형태로 공급하며, 이때 용접총은 앞서의 싱글와이어가 그를 통하여 공급되어 계속적으로 용해되는 금속침전물의 형태로 손상된 부위의 영역에 걸쳐 소모침적되는 동안 정확히 조정된 와이어의 공급 및 한결같고 계속적인 축의 회전 및 용접총의 횡단이 유지되면서 회전하는

   축을따라 횡적으로 움직이도록 선반위에 부설되며, 와이어의 공급 및 감는 공정동안 와이어와 축의 접합부분이 가열되어 축과 그 인접모퉁이에서의 와이어 금속의 용해용접을 효과적으로하여 축의 기본금속과 혼합되는 균질의 고른 금속침적물을 형성할수 있도록 와이어를 통하여 축에 전류를 적용함을 특징으로하는 방법.

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