RU2337802C2 - Shaft recostruction method - Google Patents
Shaft recostruction method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2337802C2 RU2337802C2 RU2006125662/02A RU2006125662A RU2337802C2 RU 2337802 C2 RU2337802 C2 RU 2337802C2 RU 2006125662/02 A RU2006125662/02 A RU 2006125662/02A RU 2006125662 A RU2006125662 A RU 2006125662A RU 2337802 C2 RU2337802 C2 RU 2337802C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- neck
- cover plate
- butt weld
- necks
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при восстановлении изношенных шеек валов и изготовлении валов.The invention relates to mechanical engineering and can be used to restore worn shaft necks and the manufacture of shafts.
Известен способ восстановления изношенных деталей, преимущественно шеек коленчатых валов, при котором на изношенную поверхность накладывают разрезную втулку, а стыки заваривают. На разрезной втулке выполняют сквозные отверстия, которые заваривают износостойкими антифрикционным пористым материалом, а стыки разрезной втулки выполняют с ломаной поверхностью (а.с. №1368151 В23Р 6/00).A known method of restoring worn parts, mainly the necks of the crankshafts, in which a split sleeve is applied to the worn surface and the joints are welded. On the split sleeve, through holes are made, which are welded with wear-resistant antifriction porous material, and the joints of the split sleeve are made with a broken surface (AS No. 1368151
Недостатком данного способа является:The disadvantage of this method is:
1. Невозможность создать заданный натяг разрезной втулки относительно шейки вала.1. The inability to create a given interference sleeve split relative to the shaft journal.
2. Разрезная втулка устанавливается на шейку вала в сыром состоянии, что требует последующей ее закалки, а следовательно, и снижения усталостной прочности всего вала.2. The split sleeve is installed on the shaft neck in a wet state, which requires its subsequent hardening, and, consequently, a decrease in the fatigue strength of the entire shaft.
3. Приварка сырой разрезной втулки усложняет технологию восстановления валов при низком ее качестве.3. The welding of a raw split sleeve complicates the technology of shaft restoration with its low quality.
Известен способ изготовления коленчатого вала, включающий изготовление коренных и шатунных шеек с галтелями, выполнение на шейках симметрично галтелями кольцевых углублений с плавным сопряжением с поверхностями шеек посредством галтельных переходов. В кольцевых углублениях по всей их длине устанавливают с последующей фиксацией кольцевой элемент из материала с заданными трибохимическими свойствами, наружную цилиндрическую поверхность которого располагают не ниже кромок перехода от галтелей соответствующих шеек к углублению. При этом длину L в углубления, радиус R галтелей шейки и длину L шейки выполняют исходя из следующего соотношения размеров указанных параметров:A known method of manufacturing a crankshaft, including the manufacture of the main and connecting rod necks with fillets, the execution on the necks symmetrically with the fillets of annular recesses with smooth conjugation with the surfaces of the necks by means of fillet transitions. An annular element of material with predetermined tribochemical properties is installed in annular recesses along their entire length with subsequent fixation, the outer cylindrical surface of which is located not lower than the edges of the transition from the fillets of the corresponding necks to the recess. The length L in the recesses, the radius R of the fillets of the neck and the length L of the neck are performed based on the following size ratio of the specified parameters:
L-2R≤1≤L-R, a радиус r галтельных переходов углублений выполняют равным 0.5 R. В кольцевые углубления устанавливают с последующей фиксацией сегментные вкладыши. В кольцевые углубления устанавливают с последующей фиксацией свернутую в кольцо ленту (а.с. №1796781, F16С 3/06, 9/04).L-2R≤1≤L-R, and the radius r of the fillet transitions of the recesses is equal to 0.5 R. Segment inserts are installed in the annular recesses with subsequent fixation. In the annular recesses, a tape rolled into a ring is installed with subsequent fixation (a.s. No. 1796781, F16C 3/06, 9/04).
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
1. Невозможность создать строго заданный натяг между лентой и шейкой вала.1. The inability to create a strictly defined interference between the tape and the neck of the shaft.
2. Кольцевые углубления создают местную концентрацию внутренних напряжений и снижают усталостную прочность вала.2. Ring grooves create a local concentration of internal stresses and reduce the fatigue strength of the shaft.
Известен способ восстановления шеек валов, включающий механическую обработку шеек, установку составных ремонтных оболочек, сварку стыков оболочек в обжатом состоянии и окончательную механическую обработку. Оболочки дополнительно закрепляют фиксирующими выступами, входящими в выполненные на шейке углубления, расположенные в местах наименьшего нагружения, причем выступы располагают в зоне, примыкающей к стыкам оболочек, и изготавливают термопластическим деформированием, а впадины на наружной стороне заполняют сваркой. Обжатие оболочек осуществляют с помощью башмаков с высокой теплопроводностью. Галтели защищают при сварке технологическими пластинами, которые удаляют при горячих сварочных швах (а.с. №1597256, В23Р 6/00).A known method of restoring the necks of the shafts, including machining the necks, installing composite repair shells, welding the joints of the shells in a compressed state and final machining. The shells are additionally fixed with fixing protrusions included in the recesses located on the neck located at the places of least loading, the protrusions being placed in the area adjacent to the joints of the shells and made by thermoplastic deformation, and the depressions on the outside are filled by welding. Compression of the shells is carried out using shoes with high thermal conductivity. Fillet protect during welding technological plates, which are removed during hot welding seams (AS No. 1597256,
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
1. Невозможность создания заданного натяга между ремонтной оболочкой и шейкой вала.1. The inability to create a given interference between the repair shell and the neck of the shaft.
2. Создание на шейке углубления нетехнологично, поскольку его необходимо выполнять на поверхности, имеющей твердость HRC 50...60.2. Creating a recess on the neck is not technologically advanced, since it must be performed on a surface having a hardness of HRC 50 ... 60.
3. Способ не пригоден для использования тонкостенных оболочек из-за ненадежной фиксации ее на шейке вала. Наиболее близким аналогом к заявляемому способу относится способ восстановления коленчатого вала, включающий механическую обработку шеек с технологическим заглублением в тело восстанавливаемой поверхности на всей ширине между щеками шейки с образованием галтелей, закрепление с натягом на обработанных шейках компенсирующих износ металла накладок в виде разрезного кольца или полуколец и последующее их шлифование в номинальный размер, при этом после механической обработки коленчатый свал подвергают высокому отпуску, для чего помещают в холодную печь, нагревают в течение 3...4 ч до t=500...600°С, выдерживают при этой температуре в течение 4-6 часов, а затем охлаждают вместе с печью, при этом на разрезных кольцах выполняют сквозные отверстия диаметром 5...7 мм и закрепляют кольца на обработанных шейках путем сварки их стыков, проваривая их с шейкой вала, сварной шов располагают в зоне, ограниченной 25-50° поворота коленчатого вала от верхней мертвой точки восстанавливаемой шатунной шейки, охлаждают сварной шов до температуры окружающей среды с обеспечением натяга разрезного кольца 0.1...0.15 мм, а затем первым проваривают отверстие разрезного кольца с шейкой вала, которое расположено напротив сварного шва, а остальные отверстия проваривают, симметрично приближаясь к сварному шву, причем используют разрезные кольца шириной b, длиной L и толщиной δ:3. The method is not suitable for the use of thin-walled shells due to its unreliable fixation on the shaft neck. The closest analogue to the claimed method relates to a method for restoring a crankshaft, including machining the necks with technological deepening into the body of the surface to be restored across the entire width between the neck cheeks with the formation of fillets, tightening on the machined necks of overlays compensating metal wear in the form of a split ring or half rings and their subsequent grinding to the nominal size, while after machining the crankshaft is subjected to high tempering, for which I put t in a cold oven, heated for 3 ... 4 hours to t = 500 ... 600 ° C, kept at this temperature for 4-6 hours, and then cooled together with the furnace, while through the split rings holes with a diameter of 5 ... 7 mm and fix the rings on the machined necks by welding their joints, boiling them with the neck of the shaft, the weld is placed in a zone limited to 25-50 ° of crankshaft rotation from the top dead point of the restored connecting rod, the weld is cooled to ambient temperature with a tightness of a split ring 0 .1 ... 0.15 mm, and then the hole of the split ring with the neck of the shaft, which is located opposite the weld, is first boiled, and the remaining holes are boiled, symmetrically approaching the weld, using split rings of width b, length L and thickness δ:
b=Lш-2r-(1...2) мм,b = L w -2r- (1 ... 2) mm,
L=πdb+(2...4) мм,L = πd b + (2 ... 4) mm,
δл=δл.ост+δл.р.р.+δл.изн.р.р.+δл.шл,δ L = δ L.ost. + δ L.R. + δ l.s. + δ L.
где Lш - ширина шейки вала между щеками;where L W - the width of the neck of the shaft between the cheeks;
r - радиус галтели;r is the fillet radius;
db - расчетный диаметр предварительно обработанной восстанавливаемой шейки;d b is the calculated diameter of the pre-treated reconditioned neck;
δл - толщина разрезного кольца для восстановления шейки в номинальный размер;δ l - the thickness of the split ring to restore the neck to the nominal size;
δл.р.р. - толщина разрезного кольца, компенсирующая все ремонтные размеры;δ L.R. - the thickness of the split ring, compensating for all repair dimensions;
δл.изн.р.р. - толщина разрезного кольца, компенсирующая предельный износ шейки вала при последнем ремонтном размере;δ l.s. - the thickness of the split ring, compensating for the maximum wear of the shaft neck at the last repair size;
δл.ост - остаточная толщина разрезного кольца, необходимая для обеспечения механической прочности разрезного кольца на завершающем этапе эксплуатации вала;δ lost - the residual thickness of the split ring, necessary to ensure the mechanical strength of the split ring at the final stage of shaft operation;
δл.шл - припуск толщины разрезного кольца на шлифование в окончательный размер, а полукольца закрепляют на обработанных шейках путем сварки стыков, проваривая их с шейкой вала, и располагают первый сварной шов расположенным в зоне, ограниченной 25-50° поворота коленчатого вала от верхней мертвой точки восстанавливаемой шатунной шейки, а второй шов - относительно первого с поворотом на 180° (пат. РФ №2235009, В23Р 6/00, F16С 3/6).δ lshl is the allowance for the thickness of the split ring for grinding to the final size, and the half rings are fixed on the machined necks by welding the joints, boiling them with the neck of the shaft, and the first weld is located in a zone limited by 25-50 ° of crankshaft rotation from the top the dead center of the reconstructed connecting rod neck, and the second seam is relative to the first with a 180 ° rotation (Pat. RF No. 2235009,
Недостатком данного способа является:The disadvantage of this method is:
1. Невозможность создания строго определенного натяга между накладкой и шейкой вала.1. The inability to create a strictly defined interference between the plate and the neck of the shaft.
Задача изобретения - создание строго определенного натяга между накладкой и шейкой вала.The objective of the invention is the creation of a strictly defined interference between the plate and the neck of the shaft.
Поставленная задача достигается за счет того, что способ восстановления вала, включающий механическую обработку шеек вала с технологическим заглублением в тело вала на всей ширине восстанавливаемой поверхности с образованием галтелей, установку с предварительным натягом на обработанных шейках, компенсирующих износ металла накладок в виде разрезного кольца или полуколец, закрепление накладок на обработанных шейках путем сварки их стыков с получением стыкового сварного шва и проваривания накладок с шейкой вала, после чего охлаждают стыковой сварной шов до температуры окружающей среды и производят установку на поверхности накладок по обе стороны от стыкового сварного шва электрозаклепок и последующее шлифование шеек в номинальный или ремонтный размеры, при этом используют накладки, ширину b, длину L и толщину δл которых определяют из следующих математических выражений:The problem is achieved due to the fact that the shaft restoration method, including machining the shaft necks with technological deepening into the shaft body over the entire width of the surface being restored with the formation of fillets, a preload installation on machined necks that compensate for the wear of the metal plates in the form of a split ring or half rings securing the pads on the machined necks by welding their joints to produce a butt weld and boiling the pads with the shaft journal, then cool with ykovoy weld to ambient temperature and produce the installation surface linings on both sides of the butt weld elektrozaklepok and subsequent grinding necks in nominal or repair dimensions, wherein the used inserts, width b, the length L and δ l a thickness which is determined from the following mathematical expressions:
b=Lш-2r-(1...2) мм,b = L w -2r- (1 ... 2) mm,
L=πdb+(2...4) мм,L = πd b + (2 ... 4) mm,
δл=δл.ост+δл.р.р.+δл.изн.р.р.+δл.шл,δ L = δ L.ost. + δ L.R. + δ l.s. + δ L.
где Lш - ширина шейки вала;where L W - the width of the neck of the shaft;
r - радиус галтели;r is the fillet radius;
db - расчетный диаметр механически обработанной восстанавливаемой шейки;d b is the calculated diameter of the machined reconditioned neck;
δл - толщина накладки для восстановления шейки в номинальный размер;δ l - the thickness of the lining for the restoration of the neck in a nominal size;
δл.р.р. - величина, компенсирующая все ремонтные размеры шейки;δ L.R. - a value that compensates for all repair dimensions of the neck;
δл.изн.р.р. - величина, компенсирующая предельный износ шейки вала при последнем ремонтном размере;δ l.s. - a value that compensates for the maximum wear of the shaft journal at the last repair size;
δл.ост - остаточная величина толщины накладки, необходимая для обеспечения механической прочности накладки на завершающем этапе эксплуатации вала;δ lost - the residual value of the thickness of the lining, necessary to ensure the mechanical strength of the lining at the final stage of shaft operation;
δл.шл - припуск толщины накладки на шлифование в окончательный размер, после установки накладки на шейку вала с предварительным натягом ее равномерно обжимают по всей поверхности, при этом накладку, выполненную в виде разрезного кольца, до сваривания ее стыков нагревают до температуры t°:δ lshl is the allowance for the thickness of the grinding pad to the final size, after installing the pad on the shaft neck with a preload, it is evenly squeezed across the entire surface, while the pad made in the form of a split ring is heated to a temperature t ° before welding its joints:
, ,
где N - требуемый натяг в сопряжении шейки вала - накладка после приварки накладки к шейке вала;where N is the required interference in the mating of the shaft journal - plate after welding the plate to the shaft journal;
α - коэффициент линейного расширения материала накладки;α is the coefficient of linear expansion of the lining material;
- длина окружности шейки вала, - the circumference of the neck of the shaft,
а у накладки в виде полуколец сваривают стык полуколец с получением первого стыкового сварного шва, после чего накладку нагревают до температуры t°:and the joint in the form of half rings welds the joint of the half rings to obtain the first butt weld, after which the patch is heated to a temperature of t °:
, ,
где t0 ш.в - температура шейки вала после проваривания первого осевого стыкового сварного шва, и производят сваривание стыка полуколец с получением второго стыкового сварного шва.where t 0 W. in - the temperature of the neck of the shaft after boiling the first axial butt weld, and weld the joint of the half rings to obtain a second butt weld.
Новые существенные признаки:New significant features:
1. Устанавливают накладку на шейку вала и равномерно обжимают ее по всей поверхности.1. Install the pad on the neck of the shaft and evenly compress it over the entire surface.
2. Нагревают накладку, выполненную в виде разрезного кольца до температуры2. Heated pad made in the form of a split ring to a temperature
, ,
где N - требуемый натяг в сопряжении шейка вала - накладка, после приварки накладки к шейке вала,where N is the required interference in the mating shaft journal - plate, after welding the plate to the shaft journal,
α - коэффициент линейного расширения материала накладки,α is the coefficient of linear expansion of the lining material,
- длина окружности шейки вала. - the circumference of the shaft journal.
3. У накладки, выполненной в виде полуколец, проваривают первым осевым стыковым сварным швом и нагревают до температуры:3. At the plate, made in the form of half rings, boil the first axial butt weld and heat to a temperature:
, ,
где t°ш.в. - температура шейки вала после проваривания первого осевого стыкового сварного шва, и производят сваривание стыка полуколец с получением второго стыкового сварного шва.where t ° b.w. - the temperature of the neck of the shaft after boiling the first axial butt weld, and weld the joint of the half rings to obtain a second butt weld.
При использовании данного способа возможно получить требуемый расчетный натяг между накладкой и шейкой вала. При использовании накладки в виде разрезного кольца его устанавливают на шейку вала, равномерно обжимают по всей ее поверхности и нагревают до расчетной температуры и проваривают осевой стыковой сварной шов. При нагреве до заданной температуры длина накладки увеличивается на . При проваривании осевого стыкового сварного шва происходит образование локальной ванны, которая не будет натягивать накладку. Осевой стыковой сварной шов быстро охлаждается из-за большой массы шейки вала, и дополнительное внесение теплоты в кромки накладки вдоль осевого стыкового сварного шва не приведет к заметному изменению натяга после остывания накладки. При остывании длина накладки уменьшается на величину , равную удлинению при нагревании накладки до температуры t°.When using this method, it is possible to obtain the required design interference between the cover plate and the shaft journal. When using an overlay in the form of a split ring, it is mounted on the neck of the shaft, uniformly crimped over its entire surface and heated to the design temperature and boiled axial butt weld. When heated to a predetermined temperature, the lining length increases by . When boiling the axial butt weld, a local bath forms, which will not stretch the overlay. The axial butt weld is quickly cooled due to the large mass of the shaft journal, and additional heat input to the edges of the plate along the axial butt weld will not lead to a noticeable change in the interference fit after cooling of the plate. When cooling, the lining length decreases by equal to the elongation when the lining is heated to a temperature of t °.
В результате получаем требуемый натяг в сопряжении:As a result, we obtain the required interference in the pairing:
N=Двн-dш,N = D vn -d w
где Двн - внутренний диаметр приваренной накладки после остывания;where D VN is the internal diameter of the welded plate after cooling;
dш - диаметр шейки вала.d W - the diameter of the neck of the shaft.
При использовании в качестве накладки двух полуколец производят установку их на шейку вала с равномерным обжатием по всей их поверхности и проваривают первый осевой стыковой сварной шов, затем нагревают накладки до:When using two half rings as a lining, they are installed on the shaft journal with uniform compression over their entire surface and the first axial butt weld is welded, then the lining is heated to:
, ,
где t°ш.в. - температура шейки вала после проварки первого осевого стыкового сварного шва и проваривают второй осевой стыковой сварной шов.where t ° b.w. - the temperature of the neck of the shaft after welding the first axial butt weld and boil the second axial butt weld.
Для получения заданного натяга в сопряжении необходимо учитывать увеличение размеров шейки вала после проварки первого осевого стыкового сварного шва путем введения в формулу t° температуры нагрева шейки вала t°ш.в..To obtain a given interference fit, it is necessary to take into account the increase in the size of the shaft neck after the first axial butt weld is welded by introducing the temperature of the shaft neck heating t ° b.w. .
Данный способ может быть применен при изготовлении валов. При этом заготовка коленчатого вала изготавливается из низкоуглеродистых сталей. Требуемая износостойкость готового вала будет получена на последнем этапе его изготовления путем приварки по предложенному способу закаленных тонкостенных накладок, изготовленных из высококачественной углеродистой стали.This method can be applied in the manufacture of shafts. In this case, the billet of the crankshaft is made of low carbon steels. The required wear resistance of the finished shaft will be obtained at the last stage of its manufacture by welding, according to the proposed method, hardened thin-walled plates made of high-quality carbon steel.
При этом способе изготовления не требуется дорогостоящих операций по термической обработке всех шеек валов, которая заметно снижает усталостную прочность всего вала, что приводит к сокращению срока службы вала.With this manufacturing method, expensive heat treatment operations of all the shaft journals are not required, which significantly reduces the fatigue strength of the entire shaft, which reduces the shaft service life.
На фиг.1 схематично изображена шейка вала с накладкой.Figure 1 schematically shows the neck of the shaft with an overlay.
Фиг.2 - развертка накладки.Figure 2 - scan lining.
Фиг.3 - сечение А-А шейки вала с накладкой в виде разрезного кольца (I) и в виде полуколец (II).Figure 3 - section aa of the neck of the shaft with an overlay in the form of a split ring (I) and in the form of half rings (II).
Шейка вала содержит цилиндрическую часть 1 и охватывающую накладку 2, в которой могут быть выполнены отверстия 3 диаметром 5÷7 мм для электрозаклепок, отверстие 4 для подвода смазочного масла, галтели 5, кольцевые сварные швы 6, приваренные сверху края по кромке рабочей поверхности 7 накладки 2. Сварной шов 8 соединяет стыки накладки 2. Накладка 2 может быть выполнена в виде разрезного кольца или полуколец, как с отверстиями 3 под электрозаклепки, так и без них, если используется электроконтактная сварка. В этом случае центр отверстия 3 является также центром электроконтактной сварки.The shaft neck contains a cylindrical part 1 and a
При ширине накладки до 50 мм устанавливают электрозаклепки в один ряд по линии симметрии. При ширине более 50 мм - в два ряда или в шахматном порядке, т.е. со смещением одного ряда относительного другого. При этом расстояние от центра отверстий 3 до края накладки 2 составляет а=15...20 мм, а расстояние с от стыка накладкти 2 до центра ближайшего отверстия 3 не менее 15 мм. Ширина накладки в виде разрезного кольца рассчитывается по формуле:With a lining width of up to 50 mm, electric rivets are installed in one row along the line of symmetry. With a width of more than 50 mm - in two rows or in a checkerboard pattern, i.e. with the displacement of one row relative to another. The distance from the center of the holes 3 to the edge of the
b=Lш- 2r-(1...2) мм,b = L w - 2r- (1 ... 2) mm,
где Lш - ширина шейки вала;where L W - the width of the neck of the shaft;
r - радиус галтели;r is the fillet radius;
(1...2) мм - технологический зазор между разрезным кольцом и галтелью.(1 ... 2) mm - technological gap between the split ring and the fillet.
Длина ленты LBand Length L
L=πdb,L = πd b ,
где db - расчетный диаметр предварительно обработанной восстанавливаемой шейки вала.where d b is the calculated diameter of the pre-treated reconditioned shaft journal.
Толщина накладки δл для восстановления шейки в номинальный размер включает в себя величину, компенсирующую все ремонтные размеры δл.р.р (0.5 мм), величину, компенсирующую предельный износ шейки вала при последнем ремонтном размере δл.изн.р.р. (0.1...0.15) мм, остаточную величину толщины накладки, необходимую для обеспечения механической прочности накладки на завершающем этапе эксплуатации валаThe thickness of the lining δ l for restoring the neck to the nominal size includes a value that compensates for all repair dimensions δ l.r.p. (0.5 mm), a value that compensates for the maximum wear of the neck of the shaft at the last repair size δ l.r.r.r. (0.1 ... 0.15) mm, residual lining thickness required to ensure mechanical strength of the lining at the final stage of shaft operation
δл.ост.(0.5...1.0) мм и припуск толщины накладки на шлифование в окончательный размер (0.25...0.50) мм.δ lost (0.5 ... 1.0) mm and an allowance for the thickness of the grinding pad to the final size (0.25 ... 0.50) mm.
Для типового расчета толщины накладки, обеспечивающей восстановление шейки вала в номинальный размер,For a typical calculation of the thickness of the lining, ensuring the restoration of the neck of the shaft to the nominal size,
δл.=0.5+0.1+0.5+0.5=1.6 ммδ l = 0.5 + 0.1 + 0.5 + 0.5 = 1.6 mm
Для определения толщины накладки, обеспечивающей восстановление шейки вала в ремонтный размер, ее величина уменьшается на соответствующий ремонтный размер:To determine the thickness of the lining, ensuring the restoration of the shaft neck to a repair size, its value is reduced by the corresponding repair size:
δл.р.=δл.р.р. Δш/2,δ L.R. = δ L.R. Δ w / 2,
где Δш - уменьшение диаметра шейки вала для соответствующего ремонтного размера.where Δ W - reducing the diameter of the neck of the shaft for the corresponding repair size.
Остаточная величина толщины накладки δл.ост. включает в себя и дефектный слой поверхности шейки с трещинами, прижогами и т.п.The residual value of the thickness of the lining δ l. includes a defective layer of the surface of the neck with cracks, burns, etc.
Если дефектный слой превышает установленную величину толщины накладки δл.ост., то дефекты устраняют сваркой либо вал выбраковывают.If the defective layer exceeds the set value of the lining thickness δ l. , then the defects are eliminated by welding or the shaft is rejected.
Перед восстановлением валов проводят подготовительные операции: разборку и мойку, определение технического состояния вала после эксплуатации: наличие трещин, контроль твердости шеек, правку.Before restoration of the shafts, preparatory operations are carried out: disassembly and washing, determination of the technical condition of the shaft after operation: the presence of cracks, control of the neck hardness, and dressing.
Правку вала осуществляют чеканкой путем внесения сжимающих напряжений в галтели 5 шеек со стороны вогнутой центральной оси. Затем проводят шлифование и полирование шеек и галтелей 5 в расчетный размер (обычно: меньше 0.5...1.5 мм последнего ремонтного размера, снимая тем самым слой металла с расположенными в нем трещинами).The shaft is edited by chasing by introducing compressive stresses into the fillets of 5 necks from the side of the concave central axis. Then, grinding and polishing of the necks and fillets 5 is carried out to the calculated size (usually: less than 0.5 ... 1.5 mm of the last repair size, thereby removing the metal layer with cracks located in it).
Изготавливают из стальной ленты толщиной δл.<2 мм накладки в виде разрезного кольца 2 или при больших толщинах ленты (более 2 мм) накладки в виде полуколец. Для чего нарезают полосы в расчетные размеры:Made of steel tape with a thickness of δ l. <2 mm pads in the form of a
Ширина разрезного кольца:Split Ring Width:
b=Lш-2r-(1...2) мм,b = L w -2r- (1 ... 2) mm,
где Lш - ширина шейки вала;where L W - the width of the neck of the shaft;
r - радиус галтели;r is the fillet radius;
(1...2) мм - технологический зазор между накладкой и галтелью.(1 ... 2) mm - the technological gap between the plate and the fillet.
Длина ленты для накладки в виде разрезного кольца:The length of the tape for the lining in the form of a split ring:
L=πdb,L = πd b ,
где db - расчетный диаметр предварительно обработанной восстанавливаемой шейки вала.where d b is the calculated diameter of the pre-treated reconditioned shaft journal.
Длина ленты для накладки в виде двух полуколец:The length of the tape for the lining in the form of two half rings:
L=πdb.L = πd b .
Сгибают полосу в разрезное кольцо 2.Bend the strip into a
Затем на свернутых кольцах 2 сверлят отверстия 4 под смазочный канал и электрозаклепки 3, диаметр последних 5-7 мм. При ширине b накладки 2 до 50 мм устанавливают электрозаклепки в один ряд по линии симметрии шейки. При ширине ленты более 50 мм - в два ряда симметрично или в шахматном порядке, т.е. со смещением одного ряда относительно другого. При этом расстояние от центра отверстий 3 до краев накладки должно составлять 15...20 мм, а расстояние от стыка накладки до центра ближайшего отверстия должно быть не менее 15 мм. Затем, используя упругие свойства накладки 2, его разжимают и надевают на шейку вала с предварительным натягом за счет того, что внутренний диаметр накладки 2 меньше наружного диаметра восстанавливаемой шейки, при этом получают зазор в стыке 4...5 мм. Если используют накладку в виде полуколец, то в обоих стыках зазор составит 4...5 мм каждый.Then, on rolled
Совмещают смазочные отверстия 4 в шейке вала и накладки 2 и производят предварительную фиксацию. После чего накладку 2 равномерно прижимают по всей ее поверхности к телу шейки вала. После чего нагревают накладку 2 (в виде разрезного кольца) до Combine the lubricating holes 4 in the journal of the shaft and the
измеряя ее температуру пирометром.measuring her temperature with a pyrometer.
Пример. Шейка вала - диаметром dш.=100 мм. При приварке накладки 2 в сопряжении шейка - накладка необходимо создать натяг N=0.05 мм. Материал накладки - сталь 65 Г, ; α=11,8·10-6 Example. The neck of the shaft with a diameter of d W = 100 mm. When welding the
, ,
следовательно, накладку 2 необходимо нагреть до t° - 42,3°, чтобы получить натяг N=0.05 мм.therefore, the
Затем сваривают стыки накладки 2, например, полуавтоматической дуговой сваркой в среде СО2 осевым, стыковым сварным швом 8.Then weld the joints of the
При использовании в качестве накладки двух полуколец их устанавливают на шейку вала, равномерно обжимают и проваривают первый осевой стыковой сварной шов. После чего нагревают полукольца до температуры, необходимой для создания заданного натяга в сопряжении, и проваривают второй осевой стыковой сварной шов.When two half rings are used as a lining, they are mounted on the neck of the shaft, uniformly crimped, and the first axial butt weld is boiled. Then the half rings are heated to the temperature necessary to create a given interference fit, and the second axial butt weld is boiled.
Например, шейка вала dш.=100 мм нагрелась на 50°С. Определяем, на сколько при этом увеличился диаметр шейки вала и на какую дополнительную температуру необходимо нагреть полукольца.For example, the neck of the shaft d W = 100 mm heated to 50 ° C. We determine how much the diameter of the shaft neck has increased and what additional temperature it is necessary to heat the half rings.
где dшн. - диаметр шейки после нагрева;where d h - neck diameter after heating;
β - коэффициент расширения площади сечения шейки вала;β is the coefficient of expansion of the cross-sectional area of the neck of the shaft;
F - площадь сечения шейки вала;F is the cross-sectional area of the shaft neck;
t° - температура нагрева шейки вала;t ° is the heating temperature of the shaft journal;
dш. - диаметр шейки вала до нагрева,d w - the diameter of the neck of the shaft before heating,
Увеличение диаметра шейки вала при ее нагреве на 50°С составилоThe increase in the diameter of the neck of the shaft during its heating by 50 ° C amounted to
Δdш.=dшн.-dш. Δd W. = d bn -d w
Для компенсации увеличения диаметра вала следует дополнительно нагреть полукольца перед приваркой к шейке валаTo compensate for the increase in shaft diameter, additionally heat the half rings before welding to the shaft journal
Следовательно, для получения требуемого натяга в сопряжении полукольца - шейка вала необходимо нагреть полукольцаTherefore, to obtain the required interference in the coupling of the half ring - the shaft neck, it is necessary to heat the half rings
t°доп. - равна температуре нагрева шейки вала при проварке первого осевого стыкового сварного шва. Нагревают полукольца до t°1 и проваривают второй осевой стыковой сварной шов.t ° add. - equal to the heating temperature of the neck of the shaft during the welding of the first axial butt weld. The half rings are heated to t ° 1 and the second axial butt weld is boiled.
Охлаждают осевой стыковой сварной шов 8 или 8, 9 до t° окружающей среды. При этом получают требуемый натяг в сопряжении накладка - шейка вала, т.к. длина накладки 2 при нагреве увеличилась на , то и при остывании она уменьшится на ту же величину . После чего заваривают отверстия 3 в накладке 2, приваривая ее к шейке вала, создавая, таким образом, электрозаклепки, дополнительно фиксирующие накладку 2 на шейке вала. При этом первую заклепку ставят, например, в отверстие 3 в обе стороны от осевого стыкового сварного шва на расстоянии не менее 15 мм. Последующие электрозаклепки устанавливают с шагом 20...30 мм. После чего приваривают кольцевыми сварными швами 6 сверху края по кромке рабочей поверхности накладок 2 к телу шейки вала 1. После чего проводят зачистку сварных швов и шлифованием, и полированием шеек в заданный размер. Затем методом дефектоскопии убеждаются в отсутствии сварочных трещин.Cool the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006125662/02A RU2337802C2 (en) | 2006-07-17 | 2006-07-17 | Shaft recostruction method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006125662/02A RU2337802C2 (en) | 2006-07-17 | 2006-07-17 | Shaft recostruction method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006125662A RU2006125662A (en) | 2008-01-27 |
RU2337802C2 true RU2337802C2 (en) | 2008-11-10 |
Family
ID=39109407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006125662/02A RU2337802C2 (en) | 2006-07-17 | 2006-07-17 | Shaft recostruction method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2337802C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102699618A (en) * | 2012-06-18 | 2012-10-03 | 株洲南方燃气轮机成套制造安装有限公司 | Welding repair method of rotor axis neck |
CN103817483A (en) * | 2014-01-21 | 2014-05-28 | 国投新集能源股份有限公司 | Crankshaft restoring method |
-
2006
- 2006-07-17 RU RU2006125662/02A patent/RU2337802C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102699618A (en) * | 2012-06-18 | 2012-10-03 | 株洲南方燃气轮机成套制造安装有限公司 | Welding repair method of rotor axis neck |
CN102699618B (en) * | 2012-06-18 | 2014-10-01 | 株洲南方燃气轮机成套制造安装有限公司 | Welding repair method of rotor axis neck |
CN103817483A (en) * | 2014-01-21 | 2014-05-28 | 国投新集能源股份有限公司 | Crankshaft restoring method |
CN103817483B (en) * | 2014-01-21 | 2016-05-25 | 国投新集能源股份有限公司 | A kind of repair of crank shaft method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006125662A (en) | 2008-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2012032926A1 (en) | External joint member of constant velocity universal joint and friction pressure welding method therefor | |
KR20050004843A (en) | Method of producing bearing raceway member | |
RU2560609C2 (en) | Shaped nozzle for roller press | |
CN109366090A (en) | Heavy-duty universal beaming roller end axle sleeve remanufactures renovation technique | |
RU2337802C2 (en) | Shaft recostruction method | |
RU2420386C2 (en) | Method of shaft recovery | |
RU2319592C2 (en) | Shaft restoring method | |
JP6906615B2 (en) | Piston ring and its manufacturing method | |
RU2235009C2 (en) | Method for restoring crankshaft and restored crankshaft | |
US20120028772A1 (en) | Roller comprising a drive shaft and a roller ring, as well as a method for assembling such a roller | |
CN103343474A (en) | Calendaring roller shell and manufacturing method thereof | |
JP5284904B2 (en) | Manufacturing method of universal joint parts | |
RU2487002C2 (en) | Method of repairing ice crankshaft journals hardened by nitriding | |
JPH0299253A (en) | Assembling type roll for continuous casting slab | |
CN113510438B (en) | Supporting roll repairing process | |
JP3123488B2 (en) | Method for manufacturing shaft of rolling sleeve roll | |
JPS6268665A (en) | Roller for continuous casting | |
RU2296660C1 (en) | Method of repairing seats for roller bearings | |
KR20160141536A (en) | Repair method according to the sheet rolling mill roller bearing assembly for a football injury | |
US4601322A (en) | Weld forming of pipe molds | |
RU2333054C1 (en) | Composite forming roll | |
CN110939658A (en) | Large rolling bearing ring, method for producing a large rolling bearing ring and use thereof | |
CN112096734A (en) | Turntable bearing and manufacturing method thereof | |
RU2570594C2 (en) | Production of bearing racer, bearing racer and bearing | |
RU2064854C1 (en) | Worn roll neck repair method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20100624 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150718 |