LV14659B - Iekārta un metode kloķvārpstu gultņu kakliņu virsmu remontam un atjaunošanai, pielietojot uzkausēšanu ar lāzeru - Google Patents

Iekārta un metode kloķvārpstu gultņu kakliņu virsmu remontam un atjaunošanai, pielietojot uzkausēšanu ar lāzeru Download PDF

Info

Publication number
LV14659B
LV14659B LVP-12-130A LV120130A LV14659B LV 14659 B LV14659 B LV 14659B LV 120130 A LV120130 A LV 120130A LV 14659 B LV14659 B LV 14659B
Authority
LV
Latvia
Prior art keywords
crankshaft
laser nozzle
laser
control motor
positioning
Prior art date
Application number
LVP-12-130A
Other languages
English (en)
Other versions
LV14659A (lv
Inventor
Toms Torims
Original Assignee
Toms Torims
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toms Torims filed Critical Toms Torims
Priority to LVP-12-130A priority Critical patent/LV14659B/lv
Publication of LV14659A publication Critical patent/LV14659A/lv
Publication of LV14659B publication Critical patent/LV14659B/lv
Priority to PCT/LV2013/000006 priority patent/WO2014025244A1/en
Priority to EP13828683.6A priority patent/EP2882566B1/en
Priority to US14/406,514 priority patent/US20150165557A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0823—Devices involving rotation of the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342—Build-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0211—Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track
    • B23K37/0235—Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track the guide member forming part of a portal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0282—Carriages forming part of a welding unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0426—Fixtures for other work
    • B23K37/0452—Orientable fixtures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/005—Camshafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/006—Vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00—Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/07—Crankshafts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)

Description

Izgudrojuma joma
Izgudrojums attiecas uz mašīnbūvniecības tehnoloģiju, īpaši uz kuģubūvi un kuģu remontu, un ir pielietojams iekšdedzes dzinēju un kuģu dīzeļdzinēju remontā. Konkrēti izgudrojums attiecas uz ierīci, kura ir izmantojama augstāk minētajās jomās kloķvārpstu gultņu kakliņu virsmu remontam un atjaunošanai, pielietojot uzkausēšanu ar lāzeru. Piedāvātā iekārta un metode ir izstrādāta tādā veidā, lai varētu veikt kloķvārpstas klaņa gultņu kakliņu uzkausēšanu tieši dzinēja karteri, neizņemot kloķvārpstu no dzinēja.
Izgudrojuma pamatojums, balstoties uz zināmā tehnikas līmeņa analīzi
Kuģu dīzeļdzinēju kloķvārpstu pamata un klaņa gultņu kakliņu lielā darba slodze un intensīvā dilšana apvienojumā ar eventuāliem eļļošanas pārtraukumiem izraisa dažādus gultņu kakliņu virsmas bojājumus. Bieži ir sastopami sekojoši kakliņu virsmas bojājumi: gropes, risēs, skrāpējumi, rievas, izrāvumi un uzķepuma veidošanās. Nodilums izraisa arī kloķvārpstu gultņu kakliņu ģeometrisko parametru novirzes ārpus pieļaujamām robežām, piemēram, izraisa cilindriskumu un ekscentriskumu.
Minētie bojājumi atstāj nevēlamu iespaidu uz gultņu kakliņu virsmu mehāniskajām īpašībām. Tas noved pie virsmas cietības un stinguma samazināšanās vai, gluži pretēji, pie virsmas pārmērīgas nocietināšanās. Tādēļ kuģu dīzeļdzinēju kloķvārpstu pamata un klaņa gultņu kakliņiem ir nepieciešams regulārs remonts, lai varētu veikt daļēju vai pilnīgu nodilušā kakliņa atjaunošanu. Šādi remonti tiek veikti darbnīcas apstākļos, izņemot kloķvārpstu no dzinēja un sekojoši slīpējot kakliņus stacionārās darbmašīnas. Parasti kloķvārpstas tiek centrētas un rotētas ap to centrālo asi.
Kad ir nepieciešams, specializētās darbnīcās tiek veiktas ari dažāda veida virsmu uzkausēšanas operācijas. Sekojoši kloķvārpstu kakliņi tiek mehāniski apstrādāti vajadzīgajos izmēros atbilstoši izgatavotāju prasībām.
Kloķvārpstu gultņu kakliņi var tikt atjaunoti, pielietojot dažādas tehnoloģijas, piemēram, uzkausēšanu ar klasisko TIG/MIG/MAG metināšanu, plazmas metināšanu vai uzsmidzināšanu. Šīs virsmas atjaunošanas tehnoloģijas ir atzinušas kuģošanas klasifikācijas sabiedrības, tomēr ir pielietojamas tikai darbnīcas (krasta) apstākļos. Tās ir laikietilpīgas un var tikt pielietotas, vienīgi izmantojot sarežģītas iekārtas. Citas manuālās remonta operācijas (tādas kā metālplastika, slīpēšana, honēšana un lepēšana) var izmantot tikai avārijas remontiem un tikai kā pagaidu līdzekli. Neviena no minētajām tehnoloģijām neatļauj veikt pilnīgu kloķvārpstu klaņu gultņu kakliņu uzkausēšanu, atrodoties uz kuģa. Tomēr ļoti bieži kloķvārpstu klaņu gultņu remonts ir jāveic tieši uz kuģa vai pat atrodoties jūrā, nevis komfortablos krasta darbnīcas apstākļos.
Ir veikti sākotnēji mēģinājumi risināt minēto kloķvārpstu gultņu kakliņu mobilā remonta problēmu. Piemēram, rakstā “Torims T., Gerins E., Ratkus A. Shipboard Crankshaft Bearing In-Situ Repairs Utilizing Laser Build-Up Welding//Annals ofDAAAM & Proceedings 2011, Austria, Vienna, 23.-26. November, 2011. - pp 597-598” ir izklāstīta ideja kā lāzeruzkausēšanu var pielietot kuģu dzinēju kloķvārpstām, tomēr nesniedzot nekādus konkrētus tehniskos risinājumus.
Rakstā “H Koehler, K Paries, T. Seefeld, F. Vollertsen. Laser reconditioning of crankshafis: From lab to application. Physics Procedia, Volume 5, Part A, 2010, pp. 387397. ” ir aprakstīta lāzeruzkausēšanas tehnikas pielietošana kloķvārpstām. Aprakstītā tehnika ir pielietojama tikai darbnīcas apstākļos un nav mobils tehnoloģisks risinājums.
Rakstā “I. A. Vishnevetskaya, V. A. Denisov and Α. V. Solovyov. Tribotechnical efftciency of journal-bearing connection of crarikshaft renevved by laser built-up vvelding. Proc. SPIE 2713, 301, 1996, pp 301-305” ir iztirzāti materiāla īpašību jautājumi, bet netiek piedāvāti tehniski risinājumi vai lāzeruzkausēšanas tehnoloģijas pielietošana kā tāda.
Mobila kloķvārpstu gultņu kakliņu slīpēšana ir aprakstīta patenta pieteikumā US 2,937,479 (A). Aprakstītā ierīce attiecas „uz vietas” pielietojamiem kakliņu koriģēšanas un atjaunošanas aparātiem. Dokumentā GB 869,240 (A) ir aprakstīta kloķvārpstu slīpmašīna, kura saistīta ar minēto dokumentu US 2,937,479 (A). Minētā ierīce aprobežojas tikai ar slīpēšanu. Līdzīga tehnoloģija ir aprakstīta arī dokumentā US 3,054,233 (A) un dokumentā US 3,103,088 (A), kuros piedāvātie kloķvārpstu slīpētāji ir līdzīgi iepriekš minētajiem, bet ir pielietojami ari kloķvārpstām bez gultņu kakliņu noapaļojuma rādiusiem. Dokumentā SU 1311911 (Al) ir aprakstīta ierīce, kura domāta klaņa gultņu kakliņu slīpēšanai, kloķvārpstai atrodoties dzinējā. Visos iepriekš minētajos dokumentos ir aprakstītas mobilās kloķvārpstu gultņu kakliņu slīpēšanas ierīces.
Ir pieejams arī dokuments CN 101922006 (A), kurā ir aprakstīts iekšdedzes dzinēja kloķvārpstas remonts, izmantojot lāzeruzkausēšanas tehnoloģiju. Minētais process attiecas uz tādu kloķvārpstu remontu, kuras iepriekš ir demontētas no dzinēja, un nepiedāvā mobilu tehnoloģiju kloķvārpstu kakliņu virsmu uzkausēšanai ar lāzeru.
Analizējot minētās ierīces un to pielietošanas metodes, tika secināts, ka ar tām nav iespējams realizēt lāzera tehnoloģijas. Ir nepieciešama pilnīgi jauna pieeja, lai varētu pielietot lāzeruzkausēšanas tehnoloģijas mobilai kloķvārpstu gultņu kakliņu remonta iekārtai.
Izgudrojuma mērķis un būtība
Izgudrojuma mērķis ir konstruēt iekārtu un metodi kloķvārpstu gultņu kakliņu virsmu mobilai atjaunošanai un remontam, izmantojot uzkausēšanu ar lāzeru.
Piedāvāta ierīce kloķvārpstu kakliņu virsmu remontam un atjaunošanai ir raksturīga ar to, ka sastāv no divām vadotnēm, kuras tiek izmantotas minētās ierīces bāzēšanai uz kloķvārpstas gultņu kakliņu noapļojuma rādiusiem, un diviem sānu balstiem, katrs no kuriem ir nostiprināts pie attiecīgās vadotnes. Ierīcei ir vismaz divi augšējie šķērsstieņi, ar kuru palīdzību abi sānu balsti ir savienotie viens ar otru, pie kam augšējie šķērsstieņi ir novietoti sānu balstu augšējā daļā, un vismaz divi apakšējie šķērsstieņi, ar kuru palīdzību abi sānu balsti ir savienotie viens ar otru, pie kam apakšējie šķērsstieņi ir novietoti sānu balstu apakšējā daļā. Bez tam ierīce sastāv no diviem sānu suportiem, kuri ir uzmontēti uz augšējiem un apakšējiem stieņiem tādā veidā, ka abi suporti var tikt pārvietoti ar slīdes kustību pa minētajiem šķērsstieņiem. Lāzera sprausla ir novietota uz pirmā no abiem minētajiem suportiem. Ierīce satur arī divus kontroles motorus, pie kam pirmais kontroles motors ir ievietots pirmajā suportā un operacionāli ir savienots ar lāzera sprauslu tādējādi, lai varētu kontrolēt sprauslas pagrieziena leņķi, bet otrais kontroles motors ir ievietots otrajā suportā un operacionāli ir savienots ar vienu no diviem apakšējiem šķērsstieņiem, izmantojot zobsavienojumu, lai varētu kontrolēt lāzera sprauslas pozīciju šķērsvirzienā. Ierīces zobsavienojums sastāv no cilindriska taisnzobrata, kurš ir savienots ar otro kontroles motoru un zobstieņi, kasir izveidots tieši uz apakšējā šķērsstieņa. Pirmais kontroles motors un lāzera sprausla ir savienoti ar bukses palīdzību.
Izgudrojumā aprakstīta arī kloķvārpstu gultņu kakliņu virsmu remonta un atjaunošanas metode, izmantojot iepriekš minēto ierīci. Šī metode ietver sekojošus soļus:
a) minētās ierīces bāzēšanu virs bojātās (atjaunojamās) gultņu kakliņu virsmas, pielietojot augstāk minētās vadotnes;
b) uzkausēšanas pulvera uznešanu uz gultņu kakliņa bojātās virsmas;
c) lāzera sprauslas pozicionēšanu virs bojātās (atjaunojamās) gultņu kakliņu virsmas, izmantojot divus kontroles motorus;
d) uzkausēšanas pulvera apstarošanu ar lāzera staru, kurš tiek emitēts no lāzera sprauslas;
e) soļu no b) līdz d) secīgu atkārtošanu, līdz bojātā gultņa kakliņa virsma ir uzkausēta, pie kam solī c) lāzera sprauslas pagrieziena kustības tiek veiktas ar pirmo kontroles motoru, bet lāzera sprauslas pozicionēšana šķērsvirzienā tiek nodrošināta ar otro kontroles motoru un tā zobsavienojumu.
Pateicoties šajā izgudrojumā piedāvātajai ierīcei un metodei, lai veiktu kloķvārpstas klaņa gultņu kakliņu virsmu remontu vai atjaunošanu, pati kloķvārpsta nav jādemontē no dzinēja kartera.
Vispārīgs rasējumu apraksts:
- Fig. 1 izometriskā skatā ir parādīta ierices bāzēšana uz kloķvārpstas iekšējiem rādiusiem;
- Fig. 2 ir parādīts kloķvārpstas skata fragments, kurā redzams minētās ierices novietojums uz kloķvārpstas ārējiem rādiusiem, bāzējoties uz vadotnēm 2;
- Fig. 3 ir parādīta ierīces novietojuma uz kloķvārpstas ortogonāla projekcija;
- Fig. 4 izometriskā skatā ir parādīta mobilās lāzeruzkausēšanas ierīces pozicionēšana uz kloķvārpstas, un
- Fig. 5 šķēlumā ir parādīts ierices novietojums uz kloķvārpstas.
Rasējumos ir izmantoto sekojoši apzīmējumi: 1 - kloķvārpsta; 2 - vadotne; 4 sānu balsts; 5 - augšējais šķērsstienis; 6 - apakšējais šķērsstienis; 7A - pirmais suports; 7B - otrais suports; 8A - pirmais kontroles motors; 8B - otrais kontroles motors; 9 - bukse; 10 - lāzera sprausla; 11 - cilindriskais zobrats; 12 - vārpstiņa; 13 - fiksācijas skrūve; 66 šķērsstienis - zobstienis; X - sagāzuma leņķis.
Detalizēts izgudrojuma apraksts
Sis izgudrojums definē iekārtu un metodi mobilai kloķvārpstu gultņu kakliņu uzkausēšanai ar lāzeru un tiek realizēts, novietojot lāzeruzkausēšanas sprauslas pozicionēšanas un vadības ierīci tieši un kloķvārpstas kakliņu noapaļojuma rādiusiem. Šie rādiusi parasti nav bojāti vai nodiluši un tiem ir saglabājušies sākotnējie kloķvārpstas izgatavošanas izmēri. Tādējādi iekšējie rādiusi (Fig.l) vai ārējie rādiusi (Fig.2) var tikt izmantoti kā bāzēšanas virsmas, uz kurām ir iespējams pozicionēt lāzeruzkausēšanas sprauslas vadības platformu, konkrēti - iekārtas vadotnes 2.
Iekārta (Fig.3 līdz Fig. 5) tiek montēta uz kloķvārpstas klaņu gultņu kakliņu rādiusiem 1, izmantojot slīdošas vadotnes 2. Šīs vadotnes 2 ir aprīkotas ar diviem sānu balstiem 4 un savstarpēji ir nekustīgi savienotas ar divām skrūvēm (rasējumos nav parādītas). Sānu balsti 4 ir savstarpēji savienoti un nofiksēti, izmantojot šķērsstieņus 5 un 6. Uz šķērsstieņiem 5 un 6 tiek uzmontēti suporti 7A un 7B un tādējādi tiek nodrošināta šo suportu 7A un 7B kustību garenvirzienā.
Lāzera sprauslas 10 padeve garenvirzienā attiecībā pret kloķvārpstas kakliņa virsmu 1 tiek panākta, izmantojot transmisiju starp cilindrisko zobratu 11 un padeves šķērsstieni-zobstieni 66. Cilindriskais zobrats 11 ir nostiprināts uz otrā kontroles motora 8B darba vārpstas. Lāzera sprauslas 10 pozicionēšanas vai sagāzuma leņķis X attiecībā pret klaņa kakliņa virsmu 1 tiek nodrošināts, izmantojot pirmo kontroles motoru 8A. Lāzera sprausla 10 un pirmais kontroles motors 8A savstarpēji ir savienoti ar buksi 9. Lāzera sprausla 10 ir rotējami nostiprināta suportā 7A, pielietojot vārpstiņu 12. Kontroles motori 8A un 8B ir nostiprināti suportos 7A un 7B, izmantojot četras fiksācijas skrūves 13.
Atjaunošanas operācijas laikā pati kloķvārpsta tiek rotēta dzinējā, izmantojot tajā iebūvēto tehniku, parasti apkopes elektrodzinēju. Šī rotācijas kustība ir saskaņota ar kontroles motoru 8A un 8B kustībām.
Lāzeruzkausēšanas process sevī ietver soli, kurā uz bojātā kakliņa virsmas tiek uznests uzkausēšanas pulveris vai jebkurš cits uzkausējamais materiāls. Tajā pašā laikā uzkausēšanas pulveris tiek apstarots ar augstas intensitātes lāzera staru. Tādējādi, izkausējot gan uzkausējamo materiālu, gan substrātu, tiek izveidota metalurģiska sasaiste starp kakliņa virsmas materiālu un substrātu. Tā rezultātā nodilusī vai bojātā virsma tiek atjaunota tās oriģinālajā konfigurācijā vai jebkurā citā vēlamajā formā, atļaujot turpmāku mehānisko apstrādi.
Lāzeruzkausēšanas procesa īstenošanas laikā sekojoši parametri (izpildes elementi un to darbība) tiek sinhronizēti un kontrolēti ar ciparvadību:
- otrā kontroles motora 8B pozicionēšana, lai nodrošinātu lāzera sprauslas radiālās padeves kontroli;
- pirmā kontroles motora 8 A pozicionēšana, lai nodrošinātu lāzera sprauslas leņķa kontroli;
- kloķvārpstas rotācijas frekvence;
- lāzera jauda;
- uzkausēšanas pulvera padeve.
Lāzera barošanas caurules (optiskās šķiedras) ir elastīgas tāpat kā uzkausējamā pulvera piegādes caurules. Tās tiek pievadītas caur cilindra ieliktni no dzinēja augšpuses.
Ir jāatzīmē, ka izgudrojuma ietvaros var izdarīt zināmas atkāpes no pretenzijās definētās iekārtas un metodes realizācijas variantiem, kuri pieteikuma iesniegšanas datumā tika uzskatīti par vispraktiskākajiem izvirzītās problēmas risinājuma variantiem ar autoram zināmajiem tehniskajiem līdzekļiem. Tomēr vienmēr pastāv iespēja izmantot ekvivalentus tehniskos līdzekļus, kas viegli un bez piepūlēm ir izsecināmi no pretenziju vārdiem: pirmkārt, tie ir līdzekļi, kas funkcionē līdzīgi kā aizvietotie līdzekļi, resp., kuriem ir līdzīgas funkcijas; otrkārt, ekvivalenti ir tādi līdzekļi, kas dod tādu pat rezultātu kā aizvietotie līdzekļi unjkurus vienkāršs praktiķis attiecīgajā jomā izvēlēsies oriģinālo līdzekļu vietā, ja to nebūs pie rokas.

Claims (5)

  1. PRETENZIJAS
    1. Iekārta kloķvārpstas gultņu kakliņu virsmu remontam un atjaunošanai, kura satur:
    - divas vadotnes (2) minētās iekārtas pozicionēšanai uz kloķvārpstas (1) noapaļojuma rādiusiem;
    - divus sānu balstus (4), kur katrs sānu balsts (4) ir nostiprināts pie attiecīgajām vadotnēm (2);
    - vismaz divus augšējos šķērsstieņus (5), ar kuru palīdzību abi sānu balsti (4) ir savā starpā savienoti, pie tam augšējie šķērsstieņi (5) ir novietoti sānu balstu (4) augšējā daļā;
    - vismaz divus apakšējos šķērsstieņus (6), ar kuru palīdzību abi sānu balsti (4) ir savā starpā savienoti, pie tam apakšējie šķērsstieņi (6) ir novietoti sānu balstu (4) apakšējā daļā;
    - divus suportus (7A un 7B), kuri ir uzstādīti uz augšējiem šķērsstieņiem (5) un apakšējiem šķērsstieņiem (6) tādā veidā, lai suportus (7A un 7B) varētu slīdeniski pārvietot pa minētajiem šķērsstieņiem (5 un 6);
    - lāzera sprauslu (10), kura ir novietota uz suportiem (7A un 7B);
    - divus kontroles motorus (8A un 8B), pie tam pirmais kontroles motors (8A) ir ievietots pirmajā suportā (7A) un operacionāli savienots ar lāzera sprauslu (10), lai varētu kontrolēt sagāzuma leņķi (X), un otrais kontroles motors (8B) ir ievietots otrajā suportā (7B) un operacionāli ir savienots ar vienu no diviem apakšējiem šķērsstieņiem (6), izmantojot sazobes pārvadu, lai varētu kontrolēt lāzera sprauslas (10) pozīciju garenvirzienā.
  2. 2. Iekārta saskaņā ar 1. pretenziju, kas raksturīga ar to, ka sazobes pārvads sastāv no cilindriska zobrata (11), kurš ir savienots ar otro kontroles motoru (8B) un zobstieni (66), kurš savukārt ir izveidots tieši uz apakšējā šķērsstieņa (6).
  3. 3. Iekārta saskaņā ar 1. pretenziju, kas raksturīga ar to, ka pirmais kontroles motors (8A) ir savienots ar lāzera sprauslu (1) caur ietveri (9).
  4. 4. Metode kloķvārpstas gultņu kakliņu remontam un atjaunošanai, izmantojot iekārtu saskaņā ar jebkuru no 1. līdz 3. pretenzijai, pie kam metode ietver šādus soļus:
    a) minētās iekārtas pozicionēšanu virs bojātās kakliņa virsmas, izmantojot minētās sānu vadotnes (2);
    b) uzkausēšanas pulvera uznešanu uz bojātās kakliņa virsmas;
    c) lāzera sprauslas (10) pozicionēšanu virs bojātās gultņa kakliņa virsmas, izmantojot divus kontroles motorus (8A un 8B);
    d) uzkausēšanas pulvera apstarošanu ar lāzera staru, kurš tiek izstarots no lāzera sprauslas (10);
    e) secīgu soļu no b) līdz d) atkārtošanu, līdz uz bojātā kakliņa virsmas ir izveidots uzkausējums.
  5. 5. Metode saskaņā ar 4. pretenziju, pie kam solī c) lāzera sprauslas (10) sagāzuma kustība tiek veikta, izmantojot pirmo kontroles motoru (8A), un lāzera sprauslas (10) pozicionēšana garenvirzienā tiek veikta, izmantojot otro kontroles motoru (8B) un tā zobratpārvadu.
LVP-12-130A 2012-08-07 2012-08-07 Iekārta un metode kloķvārpstu gultņu kakliņu virsmu remontam un atjaunošanai, pielietojot uzkausēšanu ar lāzeru LV14659B (lv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LVP-12-130A LV14659B (lv) 2012-08-07 2012-08-07 Iekārta un metode kloķvārpstu gultņu kakliņu virsmu remontam un atjaunošanai, pielietojot uzkausēšanu ar lāzeru
PCT/LV2013/000006 WO2014025244A1 (en) 2012-08-07 2013-07-18 Apparatus and method for repair and renovation of crankshaft journal surfaces in-situ by means of laser cladding
EP13828683.6A EP2882566B1 (en) 2012-08-07 2013-07-18 Apparatus for repair and renovation of crankshaft journal surfaces in-situ by means of laser cladding ; method using such apparatus
US14/406,514 US20150165557A1 (en) 2012-08-07 2013-07-18 Apparatus and method for repair and renovation of crankshaft journal surfaces in-situ by means of laser cladding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LVP-12-130A LV14659B (lv) 2012-08-07 2012-08-07 Iekārta un metode kloķvārpstu gultņu kakliņu virsmu remontam un atjaunošanai, pielietojot uzkausēšanu ar lāzeru

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LV14659A LV14659A (lv) 2013-04-20
LV14659B true LV14659B (lv) 2013-06-20

Family

ID=50068398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LVP-12-130A LV14659B (lv) 2012-08-07 2012-08-07 Iekārta un metode kloķvārpstu gultņu kakliņu virsmu remontam un atjaunošanai, pielietojot uzkausēšanu ar lāzeru

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20150165557A1 (lv)
EP (1) EP2882566B1 (lv)
LV (1) LV14659B (lv)
WO (1) WO2014025244A1 (lv)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9555503B2 (en) * 2013-09-10 2017-01-31 Caterpillar Inc. Machine component cladding strategy
DE102015225813A1 (de) * 2015-12-17 2017-06-22 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten einer Oberfläche mit Molybdän
RU2648587C1 (ru) * 2016-12-22 2018-03-26 Анатолий Николаевич Иванов Способ изготовления оси для колесной пары грузового вагона типа РУ1Ш
DE102017107301B4 (de) * 2017-04-05 2019-01-24 Man Diesel & Turbo Se Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten von Gegengewichtsbohrungen an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
CN108544238B (zh) * 2018-06-19 2023-12-05 亚琛联合科技（天津）有限公司 一种高速激光熔覆与车削复合一体机装置
CN110026860B (zh) * 2019-05-22 2024-01-23 宁波中久东方光电技术有限公司 激光熔覆磨削复合机床
CN113913808A (zh) * 2020-07-10 2022-01-11 丹阳宏图激光科技有限公司 一种船用柴油机曲轴激光修复方法
CN115354317A (zh) * 2022-08-04 2022-11-18 国营芜湖机械厂 一种飞机作动筒活塞杆基体及铬层严重腐蚀修复方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3103088A (en) * 1961-12-06 1963-09-10 Golten Sigurd Crankshaft journal grinders
US4271346A (en) * 1978-11-02 1981-06-02 Hardy Welded Products, Inc. Welding apparatus capable of welding axially offset portions
SU1311911A1 (ru) * 1985-07-25 1987-05-23 Мурманское морское пароходство Устройство дл шлифовани шатунной шейки коленчатого вала в двигателе
DE3816310A1 (de) * 1987-06-26 1989-01-12 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zur anreicherung von titan in der unmittelbaren oberflaechenzone eines bauteils aus einer mindestens 2,0 gew.-% titan enthaltenden nickelbasis-superlegierung und verwendung der nach dem verfahren angereicherten oberflaeche
JPH02111863A (ja) * 1988-10-20 1990-04-24 Suzuki Motor Co Ltd ニッケル減圧レーザ溶射被膜の作成方法
RU2107598C1 (ru) * 1996-01-29 1998-03-27 Владимир Сергеевич Глазков Способ восстановления изношенных поверхностей шеек осей вагонных колесных пар путем лазерной наплавки
ATE419486T1 (de) * 2005-03-18 2009-01-15 Max Streicher Gmbh & Co Komman Vorrichtung zum gegenseitigen zentrieren von rohrleitungsabschnitten
US20130146566A1 (en) * 2009-01-13 2013-06-13 Lincoln Global, Inc. Method and system to laser hot wire layer a pipe end
EP2335834B1 (en) * 2009-12-15 2012-07-04 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement for depositing coating powder on a rotational symmectric body
US8916791B2 (en) * 2010-02-02 2014-12-23 Technip Usa, Inc. Ring gear based welding system
CN101922006A (zh) * 2010-08-07 2010-12-22 甘肃景程光电技术有限公司 内燃机曲轴激光熔覆修复工艺
US9180542B2 (en) * 2011-11-18 2015-11-10 Lincoln Global, Inc. Tractor unit drive gear engagement device
US20150129557A1 (en) * 2013-11-12 2015-05-14 Lincoln Global, Inc. Orbital welder with fluid cooled housing
US20150129581A1 (en) * 2013-11-12 2015-05-14 Lincoln Global, Inc. System and method for pendant component for a welding system

Also Published As

Publication number Publication date
EP2882566A4 (en) 2015-11-25
EP2882566A1 (en) 2015-06-17
US20150165557A1 (en) 2015-06-18
WO2014025244A1 (en) 2014-02-13
EP2882566B1 (en) 2016-07-06
LV14659A (lv) 2013-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
LV14659B (lv) Iekārta un metode kloķvārpstu gultņu kakliņu virsmu remontam un atjaunošanai, pielietojot uzkausēšanu ar lāzeru
CA2941898C (en) Method and system for laser hardening of a surface of a workpiece
US20060277753A1 (en) Method of repairing a blade member
EP1439933B1 (en) Apparatus and method for forming weld joints having compressive residual stress patterns
RU2661131C2 (ru) Способ и система для лазерного упрочнения поверхности обрабатываемой детали
HUE031022T2 (en) Resistance Welding Repair for Housing Flange Holes
US20150217414A1 (en) Method of remanufacturing a component
JP5457713B2 (ja) 切断刃の再生方法と再生設備
JP5643051B2 (ja) 切断刃の再生方法及びその再生設備
US9555503B2 (en) Machine component cladding strategy
RU2684034C1 (ru) Способ ремонта зубьев зубчатого колеса
Torims Laser cladding device for in situ repairs of marine crankshafts
DE69114714T2 (de) Polierer.
JP5789495B2 (ja) 溶接部の補修方法
DE102010036470B4 (de) Vorrichtung zum Honen von Laufflächen an Wälzlagerringen
CN104011357A (zh) 气缸体的制造方法和气缸体
RU2369472C1 (ru) Способ электродуговой наплавки упорной поверхности подпятника надрессорной балки тележки грузовых железнодорожных вагонов
US20180161915A1 (en) Portable friction stir welding repair tool
DE102008035313B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Feinbearbeitung von Umfangsflächen rotationssymmetrischer Werkstückabschnitte von Werkstücken aus Grauguss
CN113927172B (zh) 激光去毛刺和倒角的方法和系统
JP2005305480A (ja) アルミニウム合金鋳物における鋳物欠陥の補修処理方法および補修処理装置
JP7512509B2 (ja) レーザバリ取りおよび面取り方法ならびにシステム
JP6627223B2 (ja) 耐食性に優れた加工部品の製造方法及びそれを実行する装置
KR20180129777A (ko) 회전 가공 장치의 셋업 방법 및 회전 가공 장치
CN211073104U (zh) 一种抛光机构