RU2293641C2 - Способ восстановления соединения деталей типа "золотниковая пара" - Google Patents
Способ восстановления соединения деталей типа "золотниковая пара" Download PDFInfo
- Publication number
- RU2293641C2 RU2293641C2 RU2005100396/02A RU2005100396A RU2293641C2 RU 2293641 C2 RU2293641 C2 RU 2293641C2 RU 2005100396/02 A RU2005100396/02 A RU 2005100396/02A RU 2005100396 A RU2005100396 A RU 2005100396A RU 2293641 C2 RU2293641 C2 RU 2293641C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- slide
- copper
- spool
- rev
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области ремонтного производства и может быть использовано на машиностроительных и ремонтно-технических предприятиях агропромышленного комплекса. На поверхность отверстия корпуса золотниковой пары, выполненного из чугуна, методом электроискровой обработки наносят слой меди. Затем нанесенный слой меди удаляют до термодиффузионной зоны, а на поверхность золотника наносят слой из низко- или среднеуглеродистой стали. Нанесение этого слоя осуществляют методом электроискровой обработки в механизированном режиме на установке с энергией разряда 0,81-1,66 Дж при подаче электрода, составляющей 0,2-0,4 мм/об, и вращении золотника с частотой 8-16 об/мин. Далее производят укатку и притирку поясков золотника и нанесение на них методом финишной антифрикционной безабразивной обработки пленки из латуни. В результате обеспечивается повышение ресурса золотниковой пары. 3 табл.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и ремонта деталей машин и может быть использовано на машиностроительных и ремонтно-технических предприятиях агропромышленного комплекса.
Известен способ ремонта узлов трения типа «золотниковая пара», который заключается в применении расточки, развертки с последующей притиркой или алмазном хонинговании для отверстий корпусов и хромировании или железнении золотников с последующим шлифованием (Нилов Н.И. Методические рекомендации по технологии ремонта гидравлической аппаратуры. - М.: Центр научно-технологической информации и рекламы, 1988. - 36 с.).
Недостатком указанного способа является то, что процесс хромирования протекает медленно; слой хрома вследствие его высокой твердости механически трудно обрабатывать. Кроме того, хромирование как способ восстановления изношенных поверхностей является сравнительно дорогостоящим из-за большого расхода электроэнергии, времени и дефицитности электролита, экологически небезопасен. Процесс железнения также имеет существенные недостатки: это многостадийность процесса, необходимость тщательной подготовки подложки перед железнением, образование дендритов на кромках золотника, низкая коррозионная стойкость, невысокая твердость покрытия. Сцепление металла с нанесенным слоем значительно ниже, чем при хромировании, так же экологически небезопасен.
Известен способ ремонта узлов трения типа «плунжерная пара», заключающийся в нанесении на изношенную поверхность отверстия детали из чугуна антифрикционного покрытия методом электроискровой обработки (RU № 2173731, МПК-7 С 23 С 4/12, 26/00, опубл. 20.09.2000).
Недостатком известного способа является высокая твердость антифрикционного покрытия, достигаемая только на термодиффузионном участке слоя и основы, что не позволяет использовать нанесенный слой для упрочнения восстановленной поверхности.
Технический результат заключается в снижении интенсивности изнашивания и повышении ресурса золотниковой пары за счет изменения физико-механических свойств рабочих поверхностей.
Технический результат достигается тем, что в способе восстановления соединения деталей типа «золотниковая пара», включающем нанесение на поверхность отверстия корпуса золотниковой пары, выполненного из чугуна, слоя меди методом электроискровой обработки, нанесенный на поверхность отверстия корпуса слой меди удаляют до термодиффузионной зоны, а на поверхность золотника наносят слой из низко- или среднеуглеродистой стали методом электроискровой обработки в механизированном режиме на установке с энергией разряда 0,81-1,66 Дж при подаче электрода, составляющей 0,2-0,4 мм/об и вращении золотника с частотой 8-16 об/мин, после чего производят укатку и притирку поясков золотника и нанесение на них методом финишной антифрикционной безабразивной обработки пленки из латуни.
Способ осуществляют следующим образом. На изношенные пояски отверстия корпуса методом электроискровой обработки наносят слой меди, затем нанесенный слой удаляют механообработкой до термодиффузионной зоны, а качество поверхности достигают обработкой чугунным притиром. На поверхность золотника наносят слой из низко- или среднеуглеродистой стали методом электроискровой обработки в механизированном режиме на установке «Элитрон-22БМ» с энергией разряда 0,81-1,66 Дж, подачей электрода 0,2-0,4 мм/об и частотой вращения золотника 8-16 об/мин. После нанесения слоя металлопокрытия на пояски золотника предварительно чугунным притиром снимают верхний слой, представляющий собой окислы и фрагменты застывшего металла, затем поверхности поясков укатывают при частоте вращения золотника 400-500 об/мин, подаче 0,2-0,4 мм/об и удельном давлении укатывающего шарика 50 кГс/см2. После этого золотник чугунным притиром подгоняют под отверстие до обеспечения зазора в паре 8-10 мкм. На подготовленные пояски золотника наносят пленку из латуни Л63 толщиной 2-4 мкм на диаметр методом финишной антифрикционной безабразивной обработки при частоте вращения золотника 50-63 об/мин, продольной подаче 0,25-0,35 мм/об, удельном давлении инструмента 50-90 кГс/см2 и частоте вращения стержня 90-100 об/мин. В зону обработки подается активирующая жидкость, состоящая из 8-10 частей кислоты соляной технической и глицерина.
Заявляемые пределы параметров операций обосновываются требованием по толщине и качеству наплавляемого слоя, который компенсирует величину износа рабочих поверхностей деталей. Увеличение энергии разряда выше 1,66 Дж ограничено возможностями электроискровых установок, работающих в механизированном режиме стержневыми электродами, снижении энергии разряда ниже 0,81 Дж не обеспечивает необходимую толщину слоя. При значении подачи менее 0,2 мм/об толщина слоя снижается, при увеличении подачи свыше 0,4 мм/об снижается сплошность нанесенного слоя. Снижение частоты вращения золотника менее 8 об/мин позволяет повысить сплошность покрытия, однако при этом снижается толщина, увеличение частоты вращения свыше 16 об/мин снижает сплошность слоя до 60%. Удаление с восстановленной поверхности отверстия слоя меди до термодиффузионной зоны позволяет значительно повысить твердость поверхности, а наличие тонкой пленки из латуни на восстановленной поверхности золотника увеличивает площадь фактического контакта, что приводит к резкому снижению интенсивности изнашивания и повышению ресурса золотниковой пары.
Исследование заявленных режимов электроискровой обработки поясков золотника осуществляли на установке «Элитрон-22Б» в механизированном режиме.
Результаты выбора наплавочных материалов для наплавки поясков золотников гидрораспределителей представлены в табл.1, из которой следует, что все наплавляемые материалы пригодны для восстановления изношенных поясков золотников.
Таблица 1 | |
Материал электрода | Толщина наплавленного слоя на диаметр, мкм |
Св08 | 270-305 |
Сталь 65Г | 320-330 |
Металлографические исследования проводили на приборе ПМТ-3. Результаты исследований микротвердости покрытий, полученных электроискровой обработкой, представлены в табл.2, где для сравнения приведены справочные данные по микротвердости материалов электродов в исходном состоянии. Видно, что микротвердость покрытия вглубь зоны соединения снижается и затем поднимается на всей протяжённости вдоль зоны соединения.
Таблица 2 | |||||||
Соединяемые металлы | Микротвердость покрытия вдоль зоны соединения, МПа | Микротвердость покрытия, МПа | Микротвердость основного металла, МПа | Микротвердость электрода, МПа | |||
1 | 2 | 3 | 4 | ||||
СЧ21+М1б | 4500 | 448 | 515 | 502 | 1300- | 2200- | 740-780 |
15Х+65Г | 8504 | 0 | 0 | 0 | 1600 | 2300 | 6900-7460 |
15Х+СВ08 | 7034 | 854 | 870 | 867 | 9200- | 7300- | 3000-3200 |
9 | 0 | 0 | 5690 | 7400 | |||
692 | 677 | 681 | 6215- | 7300- | |||
6 | 9 | 2 | 5204 | 7400 |
Микротвердость покрытия из меди M1б составляет 1300-1600 МПа, что в два раза выше микротвердости меди M1б в исходном состоянии, и 4500...5150 МПа на границе раздела (термодиффузионная зона), что, приблизительно, соответствует микротвердости стали 45 после термообработки (HRC 45...50).
При обработке стали 15Х низко- и среднеуглеродистой сталью 65Г микротвердость покрытия вглубь зоны соединения снижается и затем поднимается на всей протяженности вдоль зоны соединения, что вполне приемлемо для восстановления золотников.
Микротвердость основных металлов СЧ21 и 15Х, независимо от материала электрода, практически не изменялась и была равна его микротвердости в исходном состоянии. Сплошность покрытий вдоль зоны соединения для всех исследуемых сочетаний материалов составила 87...95%. Влияние материала электрода на плотность покрытий показывает, что для всех исследуемых сочетаний соединений материалов она достаточно высока и составляет 90-98%.
Триботехнические испытания пары трения «золотник-отверстие корпуса» проведены по схеме «вал - сегмент втулки» на грани заедания на установке «СМТ-1» по ГОСТ 23.224-86. Для исследований были приняты следующие пары образцов:
1 «вал» - кольцо, изготовленное из стали 15Х с твердостью, полученной объемной закалкой 58 HRCэ; «сегмент втулки», изготовленный из серого чугуна СЧ21 с твердостью по НВ 220;
2 «вал» - кольцо, изготовленное из стали 15Х (твердость 58 HRCэ), с нанесенным слоем металлопокрытия из стали 65Г толщиной 300 мкм на диаметр и последующей механообработкой до удаления 60% слоя, «сегмент втулки», изготовленный из серого чугуна СЧ21, с нанесенным слоем металлопокрытия из меди толщиной 85 мкм на сторону и последующей механообработкой до удаления 50% слоя;
3 «вал» - кольцо, изготовленное из стали 15Х (твердость 58 HRCэ), с нанесенным слоем металлопокрытия из стали 65Г толщиной 270 мкм на диаметр и последующей механообработкой до удаления 60% слоя, подготовленная поверхность обработана латунью Л63 методом финишной антифрикционной безабразивной обработки. Толщина слоя составила 5 мкм на диаметр; «сегмент втулки», изготовленный из серого чугуна СЧ21, с нанесенным слоем металлопокрытия из меди толщиной 70 мкм на сторону и последующей механообработкой до удаления 90% слоя.
Результаты исследования триботехнических свойств приработанных пар при поступательном движении представлены в табл.3.
Таблица 3 | |||||||
№ пары образцов | Pм.п. | Роп | fmin | Ic | Iк | ΣI | ФI |
МПа | |||||||
1 | 15,9 | 9,6 | 0,14 | 5,31·10-10 | 2,94·10-10 | 8,25·10-10 | 8,59·10-11 |
2 | 21,1 | 12,7 | 0,118 | 7,12·10-9 | 9,71·10-12 | 7,13·10-9 | 5,61·10-10 |
3 | 23,9 | 14,4 | 0,097 | 6,87·10-11 | 4,94·10-11 | 11,81·10-11 | 8,2·10-12 |
Где Рм.п - максимальная нагрузка, МПа, характеризующая предзадирное состояние; Роп - оптимальная нагрузка, МПа; fmin - минимальный коэффициент трения, соответствующий оптимальной нагрузке; Ic - интенсивность изнашивания сегмента; Iк - интенсивность изнашивания кольца; ΣI - суммарная интенсивность изнашивания сегмента и кольца; ФI - фактор износа, отношение суммарной интенсивности изнашивания сегмента и кольца к оптимальной нагрузке.
Лабораторные испытания показали, что время приработки пары трения №3 относительно базовой пары №1 сократилось в 2,7 раза, коэффициент трения в зоне максимальной скорости относительного скольжения снизился на 70% и составил 0,097 при коэффициенте вариации 0,13, при сравнении по фактору износа интенсивность изнашивания соединения снизилась в 10,5 раза.
Таким образом, совместное применение метода электроискровой обработки и финишной антифрикционной безобразивной обработки позволяет при восстановлении изношенных поверхностей снизить интенсивность изнашивания и повысить ресурс золотниковой пары за счет получения пары с высокими триботехническими свойствами.
Claims (1)
- Способ восстановления соединения деталей типа «золотниковая пара», включающий нанесение на поверхность отверстия корпуса золотниковой пары, выполненного из чугуна, слоя меди методом электроискровой обработки, отличающийся тем, что нанесенный на поверхность отверстия корпуса слой меди удаляют до термодиффузионной зоны, а на поверхность золотника наносят слой из низко- или среднеуглеродистой стали методом электроискровой обработки в механизированном режиме на установке с энергией разряда 0,81-1,66 Дж при подаче электрода, составляющей 0,2-0,4 мм/об, и вращении золотника с частотой 8-16 об/мин, после чего производят укатку и притирку поясков золотника и нанесение на них методом финишной антифрикционной безабразивной обработки пленки из латуни.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005100396/02A RU2293641C2 (ru) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Способ восстановления соединения деталей типа "золотниковая пара" |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005100396/02A RU2293641C2 (ru) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Способ восстановления соединения деталей типа "золотниковая пара" |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005100396A RU2005100396A (ru) | 2006-07-20 |
RU2293641C2 true RU2293641C2 (ru) | 2007-02-20 |
Family
ID=37028164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005100396/02A RU2293641C2 (ru) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Способ восстановления соединения деталей типа "золотниковая пара" |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2293641C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102922212A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-02-13 | 汪涛 | 铝型材挤压分流组合模复新方法 |
RU2476300C2 (ru) * | 2010-08-02 | 2013-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" | Способ восстановления деталей пар трения интегральных рулевых механизмов с гидроусилителем руля |
RU2771398C1 (ru) * | 2021-11-19 | 2022-05-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Технический сервис" | Способ ремонта объемного гидропривода |
RU2794352C1 (ru) * | 2022-06-07 | 2023-04-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Технический сервис" | Способ ремонта объемного гидропривода Sauer Danfoss серии 90 |
-
2005
- 2005-01-11 RU RU2005100396/02A patent/RU2293641C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2476300C2 (ru) * | 2010-08-02 | 2013-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" | Способ восстановления деталей пар трения интегральных рулевых механизмов с гидроусилителем руля |
CN102922212A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-02-13 | 汪涛 | 铝型材挤压分流组合模复新方法 |
RU2771398C1 (ru) * | 2021-11-19 | 2022-05-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Технический сервис" | Способ ремонта объемного гидропривода |
RU2794352C1 (ru) * | 2022-06-07 | 2023-04-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Технический сервис" | Способ ремонта объемного гидропривода Sauer Danfoss серии 90 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005100396A (ru) | 2006-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2476300C2 (ru) | Способ восстановления деталей пар трения интегральных рулевых механизмов с гидроусилителем руля | |
RU2293641C2 (ru) | Способ восстановления соединения деталей типа "золотниковая пара" | |
JPS581100A (ja) | 炭素含有鋳鉄製工作物の表面加工方法及び表面加工装置 | |
EP1070207B1 (en) | Sliding-contact bearings | |
EP1620230B1 (en) | Method for treating the surface of a machine element | |
RU2398668C2 (ru) | Способ ремонта гидрораспределителей | |
RU2423214C1 (ru) | Способ восстановления прецизионных деталей | |
RU2501986C2 (ru) | Способ изготовления неподвижного соединения типа вал-ступица стальных деталей (варианты) | |
US4065365A (en) | Method for improving frictional surface in cylinders or sleeves of internal combustion engines | |
Chen et al. | Process-surface morphology-tribological property relationships for H62 brass employing various manufacturing approaches | |
EP2705925A2 (en) | Method of enhancing wear resistance of the centrifugal pump parts | |
RU2528070C2 (ru) | Способ улучшения прирабатываемости пары трения "вкладыш подшипника - шейка вала" | |
DE102013206192A1 (de) | Kolbeneinheit und hydrostatische Radialkolbenmaschine | |
RU2230645C2 (ru) | Способ восстановления плоских золотниковых пар | |
RU2698001C1 (ru) | Способ восстановления изношенных поверхностей деталей машин из нержавеющей стали | |
RU2427457C1 (ru) | Способ восстановления деталей из алюминия и его сплавов | |
Buyanovskii et al. | Wear of the counterbody at the research friction on carbon coating–orientant in lubricant environments | |
RU2631439C2 (ru) | Способ повышения износостойкости рабочих поверхностей стальных колец импульсных торцевых уплотнений | |
US2558286A (en) | Method of making frictional bearing surfaces | |
RU2364484C2 (ru) | Способ восстановления диаметрального размера сушильного цилиндра бумагоделательного оборудования | |
RU2805739C1 (ru) | Способ ремонта объемного гидропривода Eaton серии 6423-618/6433-113 | |
RU2311276C2 (ru) | Способ ремонта турбокомпрессоров | |
RU2775587C1 (ru) | Способ ремонта шеек стальных коленчатых валов | |
SU905324A1 (ru) | Способ обработки изделий из титановых сплавов | |
RU2242338C2 (ru) | Способ анодно-механического хонингования |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20090115 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120112 |