RU2192949C2 - Method for restoring surfaces of cylindrical parts - Google Patents
Method for restoring surfaces of cylindrical parts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2192949C2 RU2192949C2 RU2000131816/02A RU2000131816A RU2192949C2 RU 2192949 C2 RU2192949 C2 RU 2192949C2 RU 2000131816/02 A RU2000131816/02 A RU 2000131816/02A RU 2000131816 A RU2000131816 A RU 2000131816A RU 2192949 C2 RU2192949 C2 RU 2192949C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistant material
- wear
- insert
- sleeve
- liner
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам восстановления поверхностей цилиндрических деталей типа полых валов, втулок, работающих во фрикционных механизмах. The invention relates to mechanical engineering, in particular to methods for restoring surfaces of cylindrical parts such as hollow shafts, bushings operating in friction mechanisms.
Известен способ индукционной наплавки (см. авт. св. 1794611, кл. В 23 К 13/01, Б.6, 1993 г.), заключающийся в том, что из цилиндрической детали изготавливают правильный многогранник, на каждую из граней которого последовательно наплавляют присадочный материал требуемой толщины, после чего деталь обрабатывают до заданного диаметра. A known method of induction surfacing (see ed. St. 1794611, class B 23 K 13/01, B.6, 1993), which consists in the fact that a regular polyhedron is made from a cylindrical part, each of whose faces is subsequently fused filler material of the required thickness, after which the part is processed to a predetermined diameter.
Недостатком известного способа является то, что его невозможно использовать для восстановления полых цилиндрических деталей с износом более 4 мм, так как для получения многогранника необходимо цилиндрическую деталь срезать по контуру, а затем наплавлять, что приведет к ослаблению прочностных характеристик детали, а это недопустимо для изделий, работающих в режиме больших контактных нагрузок в узлах трения. The disadvantage of this method is that it cannot be used to restore hollow cylindrical parts with wear more than 4 mm, since to obtain a polyhedron it is necessary to cut the cylindrical part along the contour and then to weld, which will lead to a weakening of the strength characteristics of the part, and this is unacceptable for products operating in the mode of large contact loads in the friction units.
За прототип выбран способ индукционной наплавки (см. авт. св. SU 1794610, кл. В 23 К 13/01, Б.6, 1993 г.), заключающийся в том, что на поверхность цилиндрической детали наносят присадочный материал и нагревают индуктором до расплавления, при этом на поверхности детали выполняют канавки параллельно оси детали и поочередно располагают их горизонтально и симметрично вертикальной плоскости симметрии детали с заполнением канавок присадочным материалом с последующей обработкой индуктором. For the prototype, the method of induction surfacing was chosen (see ed. St. SU 1794610, class B 23 K 13/01, B.6, 1993), which consists in applying filler material to the surface of the cylindrical part and heating it with an inductor to melting, while on the surface of the part grooves are made parallel to the axis of the part and alternately arrange them horizontally and symmetrically to the vertical plane of symmetry of the part with filling the grooves with filler material, followed by treatment with an inductor.
Недостатком способа является то, что его невозможно использовать для полых цилиндрических изделий, так как канавки уменьшают сечение детали и одновременно ослабляют его прочностные характеристики, при этом промежутки поверхности детали между канавками не подвергаются упрочнению, поэтому при взаимодействии с ответной деталью эти участки склонны к схватыванию, что вызывает в парах трения заклинивание, а иногда и разрушение. Эти обстоятельства отрицательно отразятся на качестве восстанавливаемых заготовок. The disadvantage of this method is that it cannot be used for hollow cylindrical products, since the grooves reduce the cross section of the part and at the same time weaken its strength characteristics, while the gaps in the surface of the part between the grooves are not hardened, therefore, when interacting with the reciprocal part, these areas tend to set. which causes jamming in friction pairs and sometimes destruction. These circumstances will adversely affect the quality of the recovered blanks.
Задача предлагаемого изобретения состояла в разработке качественного восстановления поверхностей цилиндрических деталей в условиях ремонтного производства. The task of the invention was to develop high-quality restoration of the surfaces of cylindrical parts in the conditions of repair production.
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе восстановления поверхностей цилиндрических деталей, преимущественно фрикционных механизмов, включающем нанесение износостойкого материала и нагрев восстанавливаемой поверхности индуктором до расплавления, восстанавливаемую деталь предварительно подвергают отжигу при температуре 850oС с последующим удалением изношенного слоя, затем напрессовывают на деталь стальной втулочный вкладыш и крепят его посредством сварки, на поверхности вкладыша делают проточку, которую заполняют износостойким материалом, при этом износостойкий материал выбирают из условия получения разницы коэффициентов теплового расширения износостойкого материала и стали втулочного вкладыша, обеспечивающей плотное обжатие восстанавливаемой детали в интервале температур 1000÷20oС.The problem is achieved in that in the known method of restoring the surfaces of cylindrical parts, mainly friction mechanisms, including applying a wear-resistant material and heating the restored surface with an inductor until melting, the restored part is preliminarily annealed at a temperature of 850 o С followed by removal of the worn layer, then pressed onto the part steel sleeve liner and fasten it by welding, on the surface of the liner make a groove, which fill wear-resistant material, while the wear-resistant material is selected from the conditions for obtaining the difference in the coefficients of thermal expansion of the wear-resistant material and the steel of the sleeve liner, which provides tight compression of the restored part in the temperature range 1000 ÷ 20 o C.
Кроме того, износостойкий материал выбирают с коэффициентом теплового расширения (17-18,6)•10-6.In addition, wear-resistant material is chosen with a coefficient of thermal expansion (17-18.6) • 10 -6 .
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена технологическая последовательность восстановления втулок фрикционных передач:
а) изготовление заготовки втулочного вкладыша из трубы с проточкой по внутреннему диаметру;
б) подготовка изношенной детали к восстановлению, включающая:
- отжиг при t 850oC;
- снятие изношенного слоя от 2-4 мм;
в) напрессовка втулочного вкладыша на восстанавливаемую деталь со сваркой по торцам и отверстиям;
г) обточка детали совместно с вкладышем под наплавку износостойким сплавом;
д) восстановленная деталь после наплавки в соответствии с чертежными размерами.The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the technological sequence of the restoration of the bushings of the friction gears:
a) the manufacture of a blank sleeve from a pipe with a groove in the inner diameter;
b) preparation of the worn part for restoration, including:
- annealing at t 850 o C;
- removal of the worn layer from 2-4 mm;
c) press-fitting of the sleeve insert onto the part being restored with welding along the ends and holes;
d) turning of a part together with a liner for surfacing with a wear-resistant alloy;
d) the restored part after surfacing in accordance with the drawing dimensions.
Фиг. 2 - схема процесса наплавки цилиндрических деталей. FIG. 2 is a diagram of a process for surfacing cylindrical parts.
Способ осуществляется по следующей технологии. The method is carried out according to the following technology.
Изношенные цилиндрические детали фрикционных механизмов, а именно полые валы, валки, втулки шпинтонные, тормозные валики и т.п., подлежат выбраковке по износу. В соответствии с "Инструкцией по сварке и наплавке при ремонте вагонов и контейнеров" РТМ 32ЦВ 201-88 разрешается производить восстановление деталей, износ рабочей поверхности которых не превышает 5 мм. Worn-out cylindrical parts of friction mechanisms, namely hollow shafts, rolls, spinto bushings, brake rollers, etc., are subject to rejection for wear. In accordance with the "Instructions for welding and surfacing during the repair of wagons and containers" RTM 32TSV 201-88 it is allowed to restore parts whose wear on the working surface does not exceed 5 mm.
Все узлы и детали, работающие в режиме высоких контактных нагрузок при σук = 2000-3000 кг/см2 (σук - удельная контактная нагрузка), должны отвечать следующим технологическим условиям: восстанавливаемые детали должны иметь износостойкую рабочую поверхность, не склонную к схватыванию первого рода и минимальную разницу между коэффициентами трения покоя и скольжения (в пределах Гп - 0,37, fcк - 0,35).All nodes and parts operating in the high contact load mode with σ yk = 2000-3000 kg / cm 2 (σ yk is the specific contact load) must meet the following technological conditions: the restored parts must have a wear-resistant working surface not prone to setting the first kind and the minimum difference between the coefficients of friction of rest and sliding (within Г п - 0.37, f cк - 0.35).
Для выполнения этих требований наиболее перспективной в ремонтных условиях предлагается следующая технология восстановления цилиндрических деталей и узлов. To meet these requirements, the most promising technology for the restoration of cylindrical parts and assemblies is proposed as the most promising in repair conditions.
Отобранные после выбраковки детали 1 подвергают отжигу при температуре 850-900oС для разупрочнения, так как затем ее (см. фиг. 1,б) протачивают по поверхности, снимая изношенный слой. Взамен изношенного слоя предварительно заготавливают втулочные вкладыши 2 (см. фиг. 1,а) из низколегированных сталей, например из проката трубы.The parts 1 selected after culling are annealed at a temperature of 850-900 ° C for softening, since then it (see Fig. 1, b) is pumped over the surface, removing the worn layer. Instead of the worn layer, pre-assembled bushings 2 (see Fig. 1, a) from low alloy steels, for example from rolled pipe.
В зависимости от диаметра втулочного вкладыша на нем сверлением выполняют n отверстий под углом 120o друг к другу в два ряда с шагом не менее диаметра вкладыша и на расстоянии от торца не менее 0,5 диаметра вкладыша. Для обеспечения плотной посадки вкладыша 2 на деталь 1 осуществляют проточку внутреннего диаметра вкладыша. Затем с помощью пресса на деталь 1 запрессовывают втулочный вкладыш 2 (см. фиг. 1,в) и проваривают его по торцам кольцевым, а по отверстиям пробковым швами.Depending on the diameter of the sleeve insert, n holes are drilled on it at an angle of 120 ° to each other in two rows with a pitch of at least the diameter of the insert and at a distance from the end face of at least 0.5 of the diameter of the insert. To ensure a tight fit of the liner 2 on the part 1 carry out a groove of the inner diameter of the liner. Then, using a press, a sleeve insert 2 is pressed onto the part 1 (see Fig. 1, c) and it is boiled along the ends of the annular, and through the holes cork seams.
Деталь 1 с напрессованным вкладышем 2 протачивают (см. фиг. 1,г) под наплавку рабочей поверхности "Б". Part 1 with a pressed-in liner 2 is pierced (see Fig. 1, g) under the surfacing of the working surface "B".
После этого деталь 1 с вкладышем 2 подвергают упрочнению износостойким материалом путем индукционно-металлургической наплавки. Для этого на рабочую поверхность "Б" детали, а именно вкладыш 2, дозированно наносят слой наплавочной шихты толщиной 4-5 мм (см. фиг.2) и расплавляют ее в поле индуктора. After that, part 1 with a liner 2 is subjected to hardening by wear-resistant material by induction-metallurgical surfacing. To do this, on the working surface "B" of the part, namely the liner 2, a layer of surfacing charge with a thickness of 4-5 mm (see figure 2) is dosed and melted in the inductor field.
Цилиндрическая деталь, осуществляя поворот от привода, производит медленную наплавку по всей рабочей поверхности. При этом для удовлетворительной тепловой передачи процесса необходимо обеспечить плотный контакт восстанавливаемой детали 1 с телом вкладыша 2. В связи с этим целесообразно при нанесении износостойкого материала (шихты) выбирать сплавы с максимальным коэффициентом теплового расширения α=(17÷18,6)•10-6, это обеспечит при остывании от 1000oС (момент наплавки) и до 20oС плотное обжатие напрессованного втулочного вкладыша 2 на тело основной детали 1, имеющей α=(12,7÷13,5)•10-6 (сталь 45).The cylindrical part, turning from the drive, produces slow surfacing over the entire working surface. In this case, for satisfactory heat transfer of the process, it is necessary to ensure tight contact of the restored part 1 with the body of the liner 2. In this regard, it is advisable to select alloys with a maximum coefficient of thermal expansion α = (17 ÷ 18.6) • 10 - when applying a wear-resistant material (charge) 6 , this will ensure that when cooling from 1000 o C (the time of surfacing) and up to 20 o C, the pressed sleeve bush 2 is pressed tightly onto the body of the main part 1 having α = (12.7 ÷ 13.5) • 10 -6 (steel 45 )
После наплавки произвели расточку внутреннего отверстия детали до чертежного размера (по необходимости). After surfacing, the bore of the internal hole of the part was made to the drawing size (if necessary).
В случае отсутствия в ремонтном производстве трубного проката возможно изготовление вкладыша из двух половин листа, которые привариваем по торцам и подвергаем наплавке так же, как и втулочный вкладыш. If there is no pipe rolling in the repair production, it is possible to produce a liner from two sheet halves, which are welded at the ends and surfaced in the same way as the sleeve liner.
Таким образом, при эксплуатации восстановленные детали в момент трения не испытывают на своей поверхности эффект схватывания первого рода, так как износостойкие материалы, нанесенные на деталь, способны выдерживать высокие контактные напряжения при необходимой износостойкости и обеспечивают при работе коэффициент трения fтр = 0,37-0,35.Thus, during operation, the reconditioned parts at the moment of friction do not experience the setting effect of the first kind on their surface, since the wear-resistant materials deposited on the part are able to withstand high contact stresses with the necessary wear resistance and provide a friction coefficient f tr = 0.37- 0.35.
Пример. Example.
Восстановлению подлежала наружная поверхность шпинтонной втулки, являющаяся основной деталью гасителя колебаний пассажирского вагона. The outer surface of the spinton sleeve, which is the main part of the vibration damper of the passenger car, was subject to restoration.
Исходные данные:
Материал втулки - сталь 45, HRC-45.Initial data:
Sleeve material - steel 45, HRC-45.
Износ наружной цилиндрической поверхности > 4 мм. Deterioration of the outer cylindrical surface> 4 mm.
Диаметр наружных поверхностей (коническая поверхность) Dд = 84 - 87 мм.The diameter of the outer surfaces (conical surface) D d = 84 - 87 mm
Длина втулки l = 224 мм. Sleeve length l = 224 mm.
Коэффициент теплового расширения шпинтона α=12,7•10-6.The coefficient of thermal expansion of the spinton is α = 12.7 • 10 -6 .
Для восстановления геометрических размеров шпинтонной втулки изготовили втулочный вкладыш из трубы 89 х 6 ГОСТ 8732-78 длиной 180 мм и выполнили шесть отверстий диаметром 12 мм под 120o друг к другу на расстоянии от торца втулки 40 мм и с шагом 90 мм между ними. Расточили по внутреннему диаметру до 77 мм. Шпинтонную втулку подвергли отжигу в печи до 850oС и проточили наружную поверхность на токарном станке до 77 мм для обеспечения плотной посадки вкладыша на втулку шпинтона.To restore the geometrical dimensions of the spinton sleeve, a sleeve insert was made from a pipe 89 x 6 GOST 8732-78 with a length of 180 mm and six holes were made with a diameter of 12 mm at 120 o to each other at a distance from the end of the sleeve 40 mm and with a pitch of 90 mm between them. Bored by an inner diameter of up to 77 mm. The spinton sleeve was annealed in an oven to 850 ° C and the outer surface of the lathe was machined to 77 mm to ensure a tight fit of the liner onto the spinton sleeve.
После этого на прессе вкладыш запрессовали на проточку втулки шпинтона и проварили по торцам кольцевыми швами, а по отверстиям - пробковыми швами. Затем проточили напрессованный вкладыш под наплавку, причем проточку осуществляли по длине 145 мм по конусу до диаметра меньше чертежного на 2,4 мм. After that, the liner was pressed onto the groove of the spinton bush in the press and boiled at the ends with ring seams, and at the holes with cork seams. Then, a pressed-in liner was machined for surfacing, and the groove was carried out along a length of 145 mm along the cone to a diameter less than the drawing by 2.4 mm.
Износостойким материалом, сплавом ПГ-УСЧ-35, имеющего коэффициент теплового расширения α= 17,8•10-6, произвели наплавку на длину 145 мм посредством индуктора установки ВЧГ9-60/0,44. После наплавки шпинтонную втулку проверили на соответствие ее чертежным размерам.Wear-resistant material, PG-USCH-35 alloy, having a coefficient of thermal expansion α = 17.8 • 10 -6 , surfaced to a length of 145 mm by means of the inductor of the VChG9-60 / 0.44 installation. After surfacing, the spinton sleeve was checked for compliance with its drawing dimensions.
В результате эксплуатационных испытаний шпинтонных втулок, восстановленных и упрочненных по предлагаемому способу, установлено, что после пробега вагона в 1000 000 км втулки и сухари не потеряли своих чертежных размеров и продолжают работать (стандартная пара имеет плановый пробег 250 000 км). As a result of operational tests of spinton sleeves, restored and hardened by the proposed method, it was found that after a car run of 1,000,000 km, the sleeves and crackers did not lose their drawing dimensions and continue to work (the standard pair has a planned mileage of 250,000 km).
Предлагаемый способ позволяет качественно восстанавливать цилиндрические детали, работающие в режиме фрикционных передач, за счет дополнительного элемента - вкладыша, который в процессе обжима в результате наплавки приводит к уменьшению теплового барьера и создает тем самым хорошие условия теплопередачи для восстанавливаемой детали, исключая возможность схватывания первого рода при трении и имея при этом повышенную износостойкость пары трения. The proposed method allows to qualitatively restore cylindrical parts operating in the frictional gear mode, due to an additional element - a liner, which during crimping as a result of surfacing reduces the thermal barrier and thereby creates good heat transfer conditions for the restored part, eliminating the possibility of setting the first kind when friction and while having increased wear resistance of a friction pair.
Из опыта вагоноремонтных предприятий МПС, при эксплуатации деталей, восстановленных и упрочненных предложенным способом, срок их службы повысился в четыре раза в сравнении с новыми изделиями. From the experience of the car repair enterprises of the Ministry of Railways in the operation of parts restored and hardened by the proposed method, their service life has increased four times in comparison with new products.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000131816/02A RU2192949C2 (en) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | Method for restoring surfaces of cylindrical parts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000131816/02A RU2192949C2 (en) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | Method for restoring surfaces of cylindrical parts |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2192949C2 true RU2192949C2 (en) | 2002-11-20 |
| RU2000131816A RU2000131816A (en) | 2002-12-20 |
Family
ID=20243631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000131816/02A RU2192949C2 (en) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | Method for restoring surfaces of cylindrical parts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2192949C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108620808A (en) * | 2018-05-09 | 2018-10-09 | 河南鑫轴传动机械有限公司 | A kind of transmission shaft injury repair technique |
| CN109465597A (en) * | 2019-01-07 | 2019-03-15 | 浙江翰德圣智能再制造技术有限公司 | A kind of blade dryer axle fracture renovation technique |
| RU2750899C1 (en) * | 2020-11-26 | 2021-07-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Device for restoring worn non-ferrous alloy sliding bushings |
| RU2751387C1 (en) * | 2020-11-26 | 2021-07-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Device for restoring worn sliding bushings made of non-ferrous metals |
-
2000
- 2000-12-18 RU RU2000131816/02A patent/RU2192949C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108620808A (en) * | 2018-05-09 | 2018-10-09 | 河南鑫轴传动机械有限公司 | A kind of transmission shaft injury repair technique |
| CN109465597A (en) * | 2019-01-07 | 2019-03-15 | 浙江翰德圣智能再制造技术有限公司 | A kind of blade dryer axle fracture renovation technique |
| RU2750899C1 (en) * | 2020-11-26 | 2021-07-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Device for restoring worn non-ferrous alloy sliding bushings |
| RU2751387C1 (en) * | 2020-11-26 | 2021-07-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Device for restoring worn sliding bushings made of non-ferrous metals |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2427458C (en) | Method and apparatus for retaining a track chain joint | |
| JP6316659B2 (en) | Method for manufacturing outer joint member of constant velocity universal joint and outer joint member | |
| EP3116676B1 (en) | Method of manufacturing a gear by upsetting parts into groove provided therein | |
| DE19644967C2 (en) | Process for the production of drive rollers for continuously variable transmissions and resulting drive rollers | |
| US9630451B2 (en) | Method of manufacturing hollow axle shaft for a vehicle | |
| RU2192949C2 (en) | Method for restoring surfaces of cylindrical parts | |
| CN103273284A (en) | Transmission shaft inner and outer slip shaft yoke hollow workblank forming method | |
| US20150367681A1 (en) | Hollow axle shaft for a vehicle and a method of manufacturing the same | |
| DE102017008493A1 (en) | Hollow shaft for a rotor of an electric motor and method for producing a hollow shaft for a rotor of an electric motor | |
| CN101775484B (en) | Furnace roller of roller-hearth heat treatment furnace | |
| DE102013006792A1 (en) | After-treatment of a shaft intended for the transmission of torques | |
| US1340032A (en) | Axle reconstruction | |
| RU2107598C1 (en) | Method for recovery of worn-out surfaces of axle journals of car wheel pairs by means of laser fusing | |
| CN105483695A (en) | Manufacturing method for furnace bottom roller | |
| US2403049A (en) | Method of making crankshafts by electric welding | |
| KR20160053932A (en) | Stabilizer for a motor vehicle and method for producing the same | |
| RU2296660C1 (en) | Method of repairing seats for roller bearings | |
| US3559277A (en) | Welding process for high-hardenability steel | |
| CN107234337A (en) | A kind of method of laser welder mild steel | |
| Amborn et al. | Modern side-shafts for passenger cars: manufacturing processes I | |
| CN103069017B (en) | Method of making a bearing ring, a bearing ring and a bearing | |
| RU2064854C1 (en) | Worn roll neck repair method | |
| CN106460944B (en) | The manufacturing method and outside joint member of outside joint member | |
| DE102012000487B3 (en) | Method for establishing brake disc used in e.g. rail-mounted vehicle, involves tumbling wear-protection layer formed on striking surface of brake disc base portion to enable interconnection of wear-protection layer with base portion | |
| EP3560626B1 (en) | Method of manufacture a one piece axle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041219 |