RU2173246C1 - Method of reconditioning of drive chain large-size sprockets - Google Patents
Method of reconditioning of drive chain large-size sprocketsInfo
- Publication number
- RU2173246C1 RU2173246C1 RU2000106760A RU2000106760A RU2173246C1 RU 2173246 C1 RU2173246 C1 RU 2173246C1 RU 2000106760 A RU2000106760 A RU 2000106760A RU 2000106760 A RU2000106760 A RU 2000106760A RU 2173246 C1 RU2173246 C1 RU 2173246C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tooth
- sprocket
- teeth
- base
- welding
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 abstract 2
- 230000035512 clearance Effects 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, а именно, к восстановлению звездочек большого диаметра с крупными зубьями различного назначения с помощью наплавки, в частности звездочек транспортеров с предельным износом. The present invention relates to mechanical engineering, namely, to the restoration of large diameter sprockets with large teeth for various purposes using surfacing, in particular conveyor sprockets with extreme wear.
Известен способ восстановления зубчатых валов (см. авт. св. N 1488175, кл. B 23 P 6/00, B 23 K 9/04, БИ 23, 1989 г.), при котором удаляют все зубья, послойно наплавляют поверхность до требуемого диаметра и нарезают зубья. A known method of restoration of gear shafts (see ed. St. N 1488175, class B 23 P 6/00, B 23 K 9/04, BI 23, 1989), in which all the teeth are removed, the surface is fused in layers to the desired diameter and cut the teeth.
Недостатком известного способа является то, что при восстановлении зубчатых колес больших диаметров потребуется большой расход наплавочного материала и значительные расходы электроэнергии, что повысит себестоимость восстановленных деталей. The disadvantage of this method is that when restoring gears of large diameters will require a large consumption of surfacing material and significant energy consumption, which will increase the cost of restored parts.
При этом поверхность восстановленных известным методом зубьев имеет твердость 285 НВ, что недопустимо для крупнозубых колес из-за низкой контактной прочности. At the same time, the surface of the teeth restored by the known method has a hardness of 285 HB, which is unacceptable for large teeth due to low contact strength.
Кроме того, методом дуговой наплавки невозможно получить наплавленный металл со стабильными свойствами, толщиной более 50 мм, из-за наличия неметаллических включений между слоями наплавленного металла. In addition, it is impossible to obtain a weld metal with stable properties, a thickness of more than 50 mm, by the method of arc surfacing, due to the presence of non-metallic inclusions between the layers of the weld metal.
За прототип выбран способ восстановления звездочек приводных цепей (см. патент RU N 2109614, кл. B 23 P 6/00, B 22 D 19/10, БИ 12, 1998 г.), заключающийся в частичном удалении зубчатого венца до чертежного диаметра делительной окружности с последующим восстановлением контура зацепления путем присоединения дополнительных элементов и восстановлением профиля зуба наплавкой, при этом после восстановления профиля зубья нагревают до 700 - 800oC, наносят слой шихты толщиной 4 - 6 мм из гранулированного твердого сплава и боросодержащего флюса и упрочняют поверхность флюса токами высокой частоты в течение 30 - 120 секунд.For the prototype, a method for restoring drive chain sprockets was selected (see patent RU N 2109614, class B 23 P 6/00, B 22 D 19/10, BI 12, 1998), which consists in partial removal of the ring gear to the dividing diameter of the pitch followed by reduction of the circumference of the engagement contour by attaching additional elements and cladding restoration tooth profile, wherein the profile of the teeth after reduction is heated to 700 - 800 o C, a layer thickness of the charge 4 - 6 mm of the granular carbide and boron-containing flux and the reinforcing surface fl ca high frequency current for 30 - 120 seconds.
Однако известным методом невозможно восстанавливать полностью изношенные зубья, что сужает технологические возможности способа при восстановлении крупногабаритных звездочек приводных цепей. However, using the known method, it is impossible to restore completely worn teeth, which narrows the technological capabilities of the method when restoring large drive chain sprockets.
Задача предлагаемого изобретения - расширение технологических возможностей способа при восстановлении крупногабаритных звездочек приводных цепей с повышением их долговечности. The objective of the invention is to expand the technological capabilities of the method when restoring large-sized sprockets of drive chains with an increase in their durability.
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе восстановления крупногабаритных звездочек приводных цепей, заключающемся в удалении изношенных зубьев, изготовлении их новых заготовок в соответствии с количеством изношенных зубьев и присоединении их к основанию звездочки, причем по количеству изношенных зубьев изготавливают закладные элементы длиной, равной ширине зуба, присоединение их осуществляют путем последовательной приварки вначале к заготовкам зубьев по центру их основания, а затем к основанию звездочки по центру ее венца с образованием зазора, который заполняют путем сварки в глубокую разделку с двух сторон с переплавом закладных элементов, производят механическую зачистку и упрочнение контуров зубьев износостойким сплавом индукционной наплавкой в течение 1,5-2 мин, при этом высоту заготовки зуба "в" выбирают по формуле:
где Dв - диаметр выступов звездочки, мм;
Dвп - диаметр впадин звездочки, мм;
a - высота закладного элемента, мм.The problem is achieved in that in the known method of restoring large-sized chain wheel sprockets, which consists in removing worn teeth, manufacturing their new workpieces in accordance with the number of worn teeth and attaching them to the sprocket base, and by the number of worn teeth, embedded elements are made with a length equal to the width tooth, they are attached by sequential welding first to the tooth blanks in the center of their base, and then to the center of the sprocket in the center at its crown, with the formation of a gap, which is filled by deep-groove welding on both sides with remelting of the embedded elements, the teeth are mechanically cleaned and the tooth contours strengthened by wear-resistant alloy by induction surfacing for 1.5-2 minutes, while the tooth billet height is “in” selected by the formula:
where D in - the diameter of the sprocket protrusions, mm;
D VP - diameter of the sprocket cavities, mm;
a is the height of the embedded element, mm.
На чертеже изображена технология восстановления крупногабаритных зубчатых звездочек, где:
фиг. 1 - крупногабаритная зубчатая звездочка;
фиг. 2 - заготовка зуба с закладным элементом;
фиг. 3 - прихватка закладного элемента к заготовке зуба и основанию звездочки;
фиг. 4 - сварка в глубокую разделку;
фиг. 5 - соединение зуба с основанием звездочки после сварки;
фиг. 6 - вид А;
фиг. 7 - восстановление профиля зуба.The drawing shows the recovery technology of large gear sprockets, where:
FIG. 1 - large gear sprocket;
FIG. 2 - tooth blank with embedded element;
FIG. 3 - tacking the embedded element to the tooth blank and the base of the sprocket;
FIG. 4 - welding in deep cutting;
FIG. 5 - connection of the tooth with the sprocket base after welding;
FIG. 6 - view A;
FIG. 7 - restoration of the tooth profile.
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
При предельном износе или разрушении нескольких или всех зубьев звездочек последние укладывают на рабочий стол и с помощью воздушно-плазменной резки по шаблону срезают изношенные зубья по касательной к окружности впадин (см. фиг. 1). Эта касательная обязательно должна быть перпендикулярна радиальной оси расчетного профиля зуба. With extreme wear or destruction of some or all of the teeth of the sprockets, the latter are laid on the desktop and, using air-plasma cutting, the worn teeth are cut according to the pattern tangential to the circumference of the depressions (see Fig. 1). This tangent must be perpendicular to the radial axis of the calculated tooth profile.
Затем по шаблону вырезают необходимое количество новых зубьев. Для этого из проката, соответствующего по толщине венцу восстанавливаемой звездочки, проектируют расчетный профиль нового колеса, уменьшенный на 1,2 мм под индукционную наплавку по каждой стороне, и определяют высоту "в" из выражения:
где в - высота заготовки зуба, мм;
Dв - диаметр выступов звездочки, мм;
Dвп - диаметр впадин звездочки, мм;
а - высота закладного элемента, мм.Then, the required number of new teeth is cut out according to the template. To do this, from the hire corresponding in thickness to the crown of the restored sprocket, design the calculated profile of the new wheel, reduced by 1.2 mm for induction surfacing on each side, and determine the height "in" from the expression:
where in - the height of the tooth blank, mm;
D in - diameter of the sprocket protrusions, mm;
D VP - diameter of the sprocket cavities, mm;
and - the height of the embedded element, mm
Далее готовят закладные элементы размером а • а мм из проката и длиной l, равной величине основания заготовки зуба (см. фиг. 2). Next, the embedded elements are prepared with a size of a • a mm of rolled metal and a length l equal to the size of the base of the tooth blank (see Fig. 2).
Затем к каждой заготовке по центру основания зуба прихватывают дуговой сваркой по закладному элементу на расстоянии d от края основания звездочки (см. фиг. 3). Потом противоположной стороной закладной элемент также приваривают к основанию звездочки, причем осевые линии заготовок должны совпадать с радиальными разметками на основании звездочки. Then, to each workpiece in the center of the tooth base, they are seized by arc welding along the embedded element at a distance d from the edge of the sprocket base (see Fig. 3). Then the opposite side of the embedded element is also welded to the base of the sprocket, and the axial lines of the workpieces must coincide with the radial markings on the base of the sprocket.
Затем основание звездочки с закрепленными посредством закладных элементов заготовками зубьев устанавливают на манипулятор, который снабжен делительной головкой и обслуживает установку для автоматической сварки в среде углекислого газа. С помощью этой установки производят (см. фиг. 4) сварку в глубокую разделку, заполняя переплавом зазор между основанием звездочки и заготовками зубьев звездочки с одной стороны. Потом переворачивают звездочку на манипуляторе, и зубья проваривают с другой стороны, обеспечивая глубину проплавления, соизмеримую с толщиной закладного элемента (см. фиг. 5, 6). Then the base of the sprocket with the tooth blanks fixed by means of embedded elements is mounted on the manipulator, which is equipped with a dividing head and serves the installation for automatic welding in carbon dioxide. Using this setup, deep groove welding is performed (see Fig. 4), remelting the gap between the sprocket base and the tooth blanks of the sprocket on one side. Then the sprocket is turned over on the manipulator, and the teeth are boiled on the other hand, providing a penetration depth commensurate with the thickness of the embedded element (see Fig. 5, 6).
Выступающие за размеры чертежа сварные швы удаляют механической обработкой: фрезерованием или ручным шлифованием. Welds protruding beyond the dimensions of the drawing are removed by machining: milling or manual grinding.
После этого звездочку устанавливают на вращатель специального манипулятора, с помощью которого упрочняют поверхности зубьев по рабочему контуру индукционной наплавкой. При этом индуктором греют зубья до температуры 700 - 800oC, а потом наносят слой шихты толщиной 4 - 5 мм, которая состоит из гранулированного твердого сплава и специального боросодержащего флюса. Предварительный нагрев дает возможность припекать шихту к поверхности звездочки, исключая ее ссыпание и улучшая распределение нанесенного износостойкого сплава по толщине слоя.After that, the sprocket is mounted on the rotator of a special manipulator, with the help of which the tooth surfaces are strengthened along the working circuit by induction surfacing. In this case, the teeth are heated with an inductor to a temperature of 700-800 ° C, and then a layer of a charge 4-5 mm thick is applied, which consists of a granular hard alloy and a special boron-containing flux. Preheating makes it possible to bake the mixture to the surface of the sprocket, excluding its pouring and improving the distribution of the deposited wear-resistant alloy over the layer thickness.
После нанесения шихты упрочняемую поверхность подводят под индуктор, питаемый от высокочастотного генератора мощностью 60 кВт и частотой 44 кГц, и упрочняют поверхность зуба в течение 1,5 - 2 минут. Шихта расплавляется и после кристаллизации сплава зуб звездочки выводят из-под индуктора и колесо поворачивают до установки следующей упрочняемой поверхности в горизонтальное положение. Приведенные выше операции повторяют до тех пор, пока не обработают все зубья. After applying the charge, the hardened surface is brought under the inductor, powered by a 60 kW high-frequency generator and a frequency of 44 kHz, and the tooth surface is hardened for 1.5 - 2 minutes. The mixture is melted and, after crystallization of the alloy, the tooth of the sprocket is removed from under the inductor and the wheel is turned until the next hardened surface is installed in a horizontal position. The above operations are repeated until all the teeth have been treated.
Окончательный рабочий профиль звездочки обеспечивается зачисткой мелких неровностей шлифованием с использованием шлиф. машинок. The final working profile of the sprocket is ensured by grinding small irregularities by grinding using thin section. typewriters.
Пример. Example.
Восстановлению подлежало ведущее колесо транспортера щебнеочистительной машины с тремя полностью разрушенными зубьями. The drive wheel of the conveyor of a gravel cleaning machine with three completely destroyed teeth was subject to restoration.
Исходные данные:
количество зубьев - z = 7;
диаметр выступов - Dв = 625 мм;
диаметр впадин - Dвп = 455 мм;
ширина звездочки - с = 40 мм.Initial data:
number of teeth - z = 7;
the diameter of the protrusions - D in = 625 mm;
the diameter of the depressions - D VP = 455 mm;
sprocket width - s = 40 mm.
Подлежащую восстановлению звездочку уложили на рабочий стол и установкой ВПР-120 (воздушно-плазменная резка) отрезали остатки трех зубьев по прямой линии, касательной к окружности впадин или перпендикулярно к оси зуба. Изготовили специальный шаблон, повторяющий геометрические параметры звездочки, и изготовили по нему три зуба с расчетной высотой:
и шириной 40 мм из листового проката ГОСТ 19903-74.The sprocket to be restored was laid on the desktop and the VPR-120 (air-plasma cutting) installation cut off the remnants of three teeth in a straight line tangent to the circumference of the depressions or perpendicular to the axis of the tooth. A special template was made that repeated the geometrical parameters of the sprocket, and three teeth were made from it with an estimated height:
and a width of 40 mm from sheet metal GOST 19903-74.
Затем из проката стали 45 (5 х 5) мм длиной l = 100 мм изготовили три закладных элемента, каждый из которых на расстоянии d = 17 мм сваркой прихватили вначале к заготовке зуба. После этого, горизонтально разместив на сварочном манипуляторе, звездочку провариваем в среде CO2 специальной сварочной головкой, зазор между зубом и основанием звездочки в глубокую разделку со скоростью сварки 20 м/час, при диаметре электрода в 1 мм, Iдуги = 140-150 А, Uдуги = 20-23 В. Заполнив переплавом зазор с одной стороны зубьев, переворачиваем звездочку и провариваем также сваркой в разделку противоположную сторону зубьев. Механически зачистили фрезой излишки на поверхности зубьев и приступили к упрочнению восстановленных зубьев посредством индукционной наплавки. Прогрели индуктором зубья до температуры 800oC и насыпали шихту толщиной 5 ± 0,5 мм, которая состоит из: сплава ПГ-С27 - 48%, сплава ПГ-12Н-01 - 32% и флюса П 1,5 - 20%.Then, three embedded elements were made from rolled steel 45 (5 x 5) mm long l = 100 mm, each of which, at a distance of d = 17 mm, was first welded to the tooth blank. After that, having horizontally placed on the welding manipulator, an asterisk is boiled in a CO 2 medium with a special welding head, the gap between the tooth and the sprocket base in deep cutting with a welding speed of 20 m / h, with an electrode diameter of 1 mm, I arc = 140-150 A , U of the arc = 20-23 V. Having filled the gap on one side of the teeth with remelting, we turn the sprocket over and weld the opposite side of the teeth by welding into the groove. The cutter mechanically cleaned the excess on the surface of the teeth and proceeded to harden the restored teeth by induction surfacing. The inductor heated the teeth to a temperature of 800 o C and poured a mixture with a thickness of 5 ± 0.5 mm, which consists of: alloy PG-C27 - 48%, alloy PG-12N-01 - 32% and flux P 1.5 - 20%.
Посредством генератора ВЧГ-9 произвели наплавку каждого зуба в течение 2 мин с каждой стороны до выравнивания контура звездочки. Using the VChG-9 generator, each tooth was surfaced for 2 min on each side until the sprocket contour was aligned.
Предложенный способ восстановления звездочек приводных цепей позволяет за счет введения закладных элементов между заготовками зубьев и основанием звездочки осуществлять в зазор между ними сварку в глубокую разделку, что дает возможность восстанавливать крупногабаритные звездочки, расширяя тем самым технологические возможности способа. The proposed method for the restoration of drive chain sprockets allows, by introducing embedded elements between the tooth blanks and the sprocket base, to deep weld into the gap between them, which makes it possible to restore large sprockets, thereby expanding the technological capabilities of the method.
Кроме того, упрочнение звездочек износостойкими сплавами значительно повышает их долговечность. In addition, hardening of the sprockets with wear-resistant alloys significantly increases their durability.
Claims (1)
где Dв - диаметр выступов звездочки, мм;
Dвп - диаметр впадин звездочки, мм;
а - высота закладного элемента, мм.A method of restoring large drive chain sprockets, including removing worn teeth, manufacturing their new workpieces in accordance with the number of worn teeth and attaching them to the sprocket base, characterized in that by the number of worn teeth, embedded elements are made with a length equal to the width of the tooth, they are attached by sequential welding first to the tooth blanks in the center of their base, and then to the base of the sprocket in the center of its crown with the formation of a gap that beyond olnyayut by welding in deep butchering both sides with fitting members remelting produce mechanical cleaning of tooth contours and hardening induction welding wear-resistant alloy for 1.5 - 2 minutes, while the height of the tooth preform is selected from the formula
where D in - the diameter of the sprocket protrusions, mm;
D VP - diameter of the sprocket cavities, mm;
and - the height of the embedded element, mm
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2173246C1 true RU2173246C1 (en) | 2001-09-10 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3414045B1 (en) | Robotically-controlled laser cladding process for repair of worn and/or damaged railway structures | |
| US10086462B2 (en) | Hardfacing with low carbon steel electrode | |
| KR20000062976A (en) | The under carriage system for the crawler type vehicle and the method for manufacturing said system | |
| CN107614364B (en) | Strip, track shoe and method for manufacturing strip | |
| CN114101913A (en) | Repair welding method for deep groove of blade casting | |
| JP7130383B2 (en) | Welding methods and welded articles | |
| RU2173246C1 (en) | Method of reconditioning of drive chain large-size sprockets | |
| RU2421309C1 (en) | Method of reclaiming railway track worn-out rolling surfaces without removing track from its bed | |
| JP2003305569A (en) | Method and apparatus for cladding by welding of wheel | |
| CN105149727B (en) | A kind of medium carbon steel casting defect minimizing technology | |
| CN105817833A (en) | Repairing method for electric shovel bucket | |
| RU2335387C2 (en) | Method of cast iron forming roll wobblers repair | |
| RU2109614C1 (en) | Method of reconditioning of driving chain sprockets | |
| CN106715021B (en) | Sprocket and method of manufacturing the same | |
| JP2018024087A (en) | Tooth type roll manufacturing method, and steel plate processing method | |
| RU2082573C1 (en) | Method of reconditioning of worn switch points by electric arc surfacing | |
| RU2241586C1 (en) | Method for restoring parts of cultivating machines | |
| RU2136462C1 (en) | Method of plasma facing of articles made of high- manganese steels | |
| JP3763089B2 (en) | Overlay welding method | |
| JPS62207579A (en) | Repair method for crusher roll using buildup welding | |
| RU2109613C1 (en) | Method of reconditioning of railway wheel flanges | |
| SU1731511A1 (en) | Method of restoring gear teeth | |
| RU2693252C1 (en) | Repair method of operational damages of railroad head rolling surface | |
| JPH01177956A (en) | Groove processing method to hard material | |
| RU2206439C2 (en) | Method for restoring mounting surfaces of parts for bearing assemblies |