SU1542765A1

SU1542765A1 - Method of reconditioning mounting holes

Info

Publication number: SU1542765A1
Application number: SU874299854A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Михайлович Росс; Виктор Павлович Зайцев; Владимир Иванович Нарышкин; Николай Лаврентьевич Белоусов
Original assignee: Восточный филиал Института черной металлургии
Priority date: 1987-08-20
Filing date: 1987-08-20
Publication date: 1990-02-15

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению, в частности к способам ремонта и восстановлени цилиндрических отверстий в корпусах, изношенных в результате взаимодействи с наружной поверхностью подшипника качени . Цель изобретени - повышение экономичности ремонта оборудовани и его качества. В процессе восстановлени поверхность подвергают пескоструйной обработке, изолиру ее от окружающей среды. На подготовленную поверхность нанос т многослойное покрытие концентрическими волнистыми сло ми из материалов с различными физико-механическими свойствами. Окончательную обработку металлизированного сло производ т шлифованием лепестковым шлифовальным кругом концентрическими сло ми, соосными неизношенной базовой поверхности. При этом не требуетс последующей механической обработки поверхности. 1 з.п.ф-лы, 8 ил.The invention relates to mechanical engineering, in particular to methods of repairing and restoring cylindrical holes in housings worn as a result of interaction with the outer surface of a rolling bearing. The purpose of the invention is to increase the efficiency of equipment repair and its quality. In the recovery process, the surface is sandblasted to isolate it from the environment. A multilayer coating is applied to the prepared surface with concentric wavy layers of materials with different physicomechanical properties. The final processing of the metallized layer is carried out by grinding the lobe grinding wheel with concentric layers coaxially with a non-worn base surface. It does not require subsequent mechanical surface treatment. 1 hp ff, 8 ill.

Description

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к способам ремонта и восстановлени , и может быть применено дл реставрации цилиндрических отверстий в корпусах, изношенных в результате взаимодействи с наружной поверхностью подшипника качени .The invention relates to mechanical engineering, in particular to methods of repair and restoration, and can be applied for the restoration of cylindrical holes in housings worn as a result of interaction with the outer surface of a rolling bearing.

Цель изобретени - повышение экономичности ремонта оборудовани и его качества.The purpose of the invention is to increase the efficiency of equipment repair and its quality.

На фиг. 1-3 показаны варианты предварительной обработки отдельного корпуса и стационарного редуктора с изол цией отверсти крышкой, вентил тором и завесой сжатого воздуха соответственно; на Фиг. k-S процессFIG. Tables 1 and 3 show the options for pretreatment of a separate case and a stationary gearbox with hole insulation with a cover, a fan and a compressed air curtain, respectively; in FIG. k-s process

нанесени покрыти и схема послойного нанесени газотермического покрыти ; на фиг. 6, 7 - зачистка восстановленного сло лепестковым кругом; на фиг. 8 - вариант опоры качени дл поддержки инструмента.coating and layered thermal spray coating; in fig. 6, 7 - stripping the restored layer with a flap wheel; in fig. 8 is a version of a rolling support for supporting the tool.

Способ осуществл етс следующимThe method is as follows.

.образом.the image.

Отверстие в корпусе 1 изолируют с одной стороны крышкой 2, а с другой корпусом 3. Эти детали соединены ст жным болтом , а корпус 3 центрируетс по неизношенной поверхности А. В центре корпуса соосно отверстию крепитс сопло 5, которое гибким шлангом 6 соединено с пескоструйным аппаратом 7 нчгноматепьнсм о типа. Аб&1 ЯThe hole in the housing 1 is insulated on one side by the cover 2, and on the other by the housing 3. These parts are connected by a fixing bolt, and the housing 3 is centered on the unworn surface A. In the center of the housing the nozzle 5 is fixed coaxially to the hole, which is connected to the sandblaster by a flexible hose 6 7 nggnatepnm about type. Ab & 1 I

№ 1№ 1

СПSP

разивный материал 8, например карбид кремни SiC, сжатым воздухом подаетс по гибкому шлангу в сопло. Обрабатыва поверхность абразивным материалом , можно получить высокую шероховатость поверхности издели , а также сбить окисную пленку, т.е. создать чистую развитую поверхность В (место износа). Сопло 5 с помощью руко тки 9 перемещаетс по направл ющей втулке 10 поступательно, при этом можно проворачивать сопло вокру оси на 360tt. Рассто ние а от среза сопла до обрабатываемой поверхности регулируетс наконечником 11, которы вкручиваетс в сопло 5. Сжатый возду и отработанный абразив выход т через воронку 12 и отвод щий гибкий рукав 13 в пескоструйный аппарат 7. Таким образом,изолируемый корпус и пескоструйный аппарат нагнетательног типа позвол ют использовать абразив многократно, устран етс запыленност среды, улучшаютс услови труда, пре дотвращаетс попадание пыли в системы смазки и р дом сто щее оборудование ,, Дл большей надежности смазочные отверсти необходимо заткнуть асбестовым шнуром. Если возможно, то корпус перед обработкой устанавливаетс с наклоном отверсти , как указано на фиг. 1„Compressed material 8, such as SiC silicon carbide, is supplied by compressed air through a flexible hose to the nozzle. By treating the surface with an abrasive material, it is possible to obtain a high surface roughness of the product, as well as knock the oxide film, i.e. create a clean, developed surface B (place of wear). The nozzle 5 is moved progressively along the guide sleeve 10 by means of the handle 9, and the nozzle can be turned around the axis by 360tt. The distance a from the nozzle cut to the surface to be treated is controlled by a tip 11, which is screwed into the nozzle 5. The compressed air and the spent abrasive exit through the funnel 12 and the discharge flexible sleeve 13 into the sandblaster 7. Thus, the insulated body and the sandblaster are pressure-type allow to use the abrasive many times, eliminates the dustiness of the environment, improves the working conditions, prevents dust from entering the lubrication systems and standing equipment, for greater reliability, lubricating holes widely regarded as one asbestos plug cord. If possible, the casing is mounted with an inclination of the aperture, as indicated in FIG. one"

По другому варианту (фиг. 2), KOI да ось отверсти находитс строго горизонтально, вместо крышки 2, как показано на фиг. 1, устанавливаетс экран в виде металлической сетки с чейкой 0,7-0,8 мм, который служит дл задержани абразивного материала В данном случае карбид кремни используетс фракцией 1,5-2 мм. Кроме того, за экраном устанавливаетс вентил тор 15 с приводом от шлифовально пневмомашинки 16, причем силу потока воздуха от вентил тора рассчитывают таким образом, чтобы он сбивал струю абразивного материала, вылетающего из сопла 5 (фиг. 1) и эффективно сдувал бы отработанный абразив в воронку 12 (фиг. Т). Дополнительное преимущество данного способа заключаетс в том, что имеетс возможность наблюдать за процессом обработки поверхности со стороны вентил тора, так как при вращении лопастей вентил тора до 3000 об/мин образуетс прозрачный дл зрени круг. При необхо- димости обработки изношенной поверхAlternatively (FIG. 2), the KOI and the hole axis is strictly horizontally, instead of the lid 2, as shown in FIG. 1, a screen is installed in the form of a metal grid with a 0.7-0.8 mm cell, which serves to hold the abrasive material. In this case, silicon carbide is used in a 1.5-2 mm fraction. In addition, a fan 15 is installed behind the screen, driven by a grinding pneumatic machine 16, and the force of the air flow from the fan is calculated so that it knocks down a jet of abrasive material ejected from the nozzle 5 (Fig. 1) and effectively blows the waste abrasive into funnel 12 (Fig. T). An additional advantage of this method is that it is possible to observe the surface treatment process on the fan side, since when the fan blades are rotated up to 3000 rpm, a transparent circle is formed. If necessary, worn over the top

5 п 5 5 p 5

00

5five

00

5five

00

5five

ности корпуса 1 редуктора совместно (в сборе) с крышкой 17 (фиг. 3) необходимо закрывать внутренний торец отверсти диетанциоюной трубой 18 с резиновым уплотнением 19, а по внутреннему каналу трубы 18 подавать сжатый воздух с закручиванием потока по касательной через присоединительный фланец 20. При дальнейшей обработке (металлизации и механической) необходимо закрывать изнутри полость редуктора от напыл емого материала и частиц металла при механической обработке .The housing of the gearbox 1 (assembled) with the lid 17 (Fig. 3) must close the internal end of the opening with a rubber seal 19 with a dielectric tube 18, and press the compressed air through the connecting flange 20 through the internal bore of the tube 18 through the connecting flange 20. When Further processing (metallization and mechanical) requires closing the inside of the cavity of the reducer from the sprayed material and metal particles during machining.

Перед последующей операцией металлизации необходимо корпус 3 с соплом 5 демонтировать, а на корпусе 1 по фиг. 1, 2 можно сн ть крышку 2, так как дл окружающей среды в этом случае пыль не опасна (само отверстие вл етс частичной защитой от разле- тани частиц расплавленного материала и пыли).Before the subsequent metallization operation, it is necessary to dismount the body 3 with the nozzle 5, and on the body 1 of FIG. 1, 2, the cover 2 can be removed, since in this case the dust is not dangerous for the environment (the hole itself is a partial protection against spillage of molten material and dust).

Металлизацию посадочных мест производ т послойно в несколько этапов, использу при этом два метода газотермического напылени : электродуговую металлизацию и газопламенное напыление . Электродуговую металлизацию осуществл ют на установке КДМ-2, оснащенной металлизатором типа ЭМ-1. Газопламенное порошковое напыление производ т на установке УГПТ, оснащенной горелкой (фиг. k). Металли- затор (горелка) 21 креп тс на кронштейне 22 таким образом, чтобы легко можно было перемещать их вдоль оси отверсти , при этом кронштейн, опирающийс на два опорных ролика 23, не имел бы такого перемещени . Ролики, опира сь на неизношенную Поверхность отверсти А и обега ее, позвол ют соблюдать нужное дл напылени рассто ние от среза сопла до изношенной поверхности посто нным.The metallization of the seats is performed in layers in several stages, using two methods of gas-thermal spraying: electric arc metallization and gas-flame spraying. Arc metallization is carried out on a KDM-2 installation equipped with an EM-1 type metallizer. Flame powder spraying is carried out on a UGPT unit equipped with a burner (Fig. K). The metal-stopper (burner) 21 is fixed on the bracket 22 in such a way that it is easy to move them along the axis of the aperture, while the bracket resting on the two support rollers 23 would not have such a movement. The rollers, resting on the unworn surface of the hole A and its circumference, make it possible to maintain the distance required for spraying from the nozzle exit to the worn surface constant.

Нанесение многослойного покрыти , состо щего из чередующихс слоев (фиг. 5), позволило повысить физико- механические свойства покрытий за счет снижени остаточных напр жений, а также расширить границы ремонтопригодности крупногабаритных деталей , имеющих износ посадочного отверсти до мм. Прочность сцеплени первого молибденового сло 2k ( и последующих нечетных), нанесенного электродуговой металлизацией, с основным металлом превышает 50 МПа.The application of a multilayer coating consisting of alternating layers (Fig. 5) allowed improving the physicomechanical properties of coatings by reducing residual stresses, as well as expanding the limits of maintainability of large-sized parts with wear of the mounting hole to mm. The adhesion strength of the first molybdenum layer of 2k (and the subsequent odd ones) applied by arc metallization with the base metal exceeds 50 MPa.

Эта прочность сцеплени придает покрытию хорошую механическую прочность. Дл снижени окисленности молибденового покрыти в качестве распылительного газа взамен сжатого воздуха примен лс азот Ne. Дл обеспечени . высокой стойкости к отслаиванию на внутренней поверхности сразу после нанесени первого сло формировались поперечные валики 25 из того же материала , что и нечетные слои. Затем газопламенным порошковым напылением наноситс очередной рабочий слой 26 из терморегулирующего самофлгасующегос сплава марки ПТ-19Н-01. Попеременное напыление молибденом и ПТ-19Н-01 придает структуре покрыти смешанный характер , а свойства покпыти сочетают в себе особенности, присущие двум напыл емым материалам. Должна пористость покрыти составл ет основу высоких антифрикционных свойств, св занных с удержанием смазочного материала в порах,This adhesion strength gives the coating a good mechanical strength. To reduce the oxidation of the molybdenum coating, nitrogen Ne was used as a spray gas instead of compressed air. For security. high resistance to peeling on the inner surface immediately after the application of the first layer, transverse rollers 25 were formed of the same material as the odd layers. Next, a working layer 26 of a PT-19N-01 thermoregulating, self-sealing alloy is applied with a gas-flame powder coating. Alternating spraying with molybdenum and PT-19H-01 gives the coating structure a mixed character, and the properties of the coating combine the features inherent in the two sprayed materials. The required porosity of the coating forms the basis of the high antifriction properties associated with the retention of the lubricant in the pores,

Напыление производилось при следующих режимах,Spraying was performed under the following modes,

Электродуова металлизаци : V 28-20 В; I 150-200 А; Рм, 0,5Electrode metalization: V 28-20 V; I 150-200 A; RM, 0.5

0,6 МПа; ФМо 1 мм; Н - 80-100 мм, толщина наносимого сЛОР 0,1-2,мм.0.6 MPa; FMO 1 mm; H - 80-100 mm, thickness applied SLOR 0.1-2, mm.

Газопламенное порошковое напыле- ние: рсгЧа 0 09-0,1 МПа; 0,3- 0,4 МПа; фракци порошка 80-120 мкм; Н 150-180 мм, толщина наносимого сло 0,3-0,4 мм.Flame powder spraying: pcgCa 0 09-0.1 MPa; 0.3-0.4 MPa; powder fraction 80-120 µm; H 150-180 mm, the thickness of the applied layer is 0.3-0.4 mm.

Поперечные валики наносились на каждом нечетном слое с ша-гом, равным Т (2-0 Ь , где Ј - ширина валика. Высота валиков h (1,5-2) о , где $ - толщина подсло . При этом, меньшие коэффициенты принимаютс дл отверсти диаметром менее 300 мм.Transverse rollers were deposited on each odd layer with a step equal to T (2-0 b, where Ј is the width of the roller. The height of the rollers is h (1.5-2) o, where $ is the thickness of the sublayer. At the same time, smaller coefficients are accepted for holes with a diameter of less than 300 mm.

После операции металлизации необходимо произвести механическую обработку вращающимс инструментом, в качестве которого поименен лепестковый шлифовальный круг 27. Дл вращени круга примен ют пневматическую шлифовальную машинку 16 (фиг. 6) или дл усилени крут щего момента - пневмо- дрель или гайковерт. Последние имеют меньшее число оборотов, но и более высокую производительность за счет прижати лепестков к поверхности. Машинку закрепл ют с помощью корпуса аналогично фиг, 1 или с помощью серьги 28 и водила 29 (фиг. 6, 7). Серь- ги 28, закрепленные болтами за отверAfter the metallization operation, it is necessary to perform a mechanical treatment with a rotating tool, which is named as the blade grinding wheel 27. For rotating the circle, a pneumatic grinding machine 16 (Fig. 6) is used or to increase the torque - a pneumatic drill or a wrench. The latter have a smaller number of turns, but also higher productivity due to pressing the petals to the surface. The machine is fixed by means of the case in the same way as in Fig. 1 or with the help of earring 28 and carrier 29 (Fig. 6, 7). Earrings 28 bolted to the bore

5five

00

сти , существующие дл креплени фланцевой крышки, в корпуг.е 1 редуктора обеспечивают соосное с реставрируемым отверстием положение оси качени водила 29, на свобод,.он конце которого установлен корпус шлифовани . При включении всащени кру га 27 и качательном движении водила по радиусу г обеспечиваетс равномерный съем сло 30 толщиной § 8 процессе обработки лепестки равномерно изнашиваютс , происходит его самозатачивание. Уменьшение при этом 5 диаметра круга,естественным образок (автоматически) уменьшает величину. прижати лепестков, а значит, м величину съема сло припуска 30 до номинального размера отверсти , определ емого слоем 31. Последний мэ- жет быть частично сн т в пределах дес тых или сотых долей миллиметра. Дл обработки восстановленной поверхности по всей ширине можно примен ть широкий круг, переставл ть его и серьги с водилом на другую сторону отверсти (если там есть резьбовые отверсти дл креплени ) или перемещать круг и шлифмашинку в осевом направлении . Дл этого узел креплени машинки 16 на конце водила 29 должен обеспечивать с помощью направл ющих; например, втулки осевое перемещение„ Контроль обработки производитс визуально по уровню неизношенной по- верхности или поверочной линейкой по прилеганию к поверхност м А и 32 после оеставрации. Кроме того, дл чистовых проходов измерени производ т микрометрическим штихмассом. Дл этого водило с кругом отвод т в сторону (в крайнее верхнее положение)s освобожда пространство в центре отверсти . И, наконец, контроль можно осуществл ть контактным цифровым микрометром , закрепленным ,-ta корпус машинки (фиг. 6 показано пуннтирог-.} , Качество поверхности обеспечиваетс скоростью вращени и размером зерна лепестка.The stubs existing for fastening the flange cover in the gearbox housing 1 ensure that the axis of the swing of the carrier 29 is coaxial with the hole being repaired, on the freed, the end of which has a grinding body. When the spinning wheel 27 is turned on and the carrier rotates along the radius r, it is ensured that the layer 30 is evenly removed with a thickness of §8 and the petals are evenly worn out during the processing, and it self-sharpens. At the same time, the reduction in the diameter of a circle, 5, a natural small icon (automatically) decreases the value. press down the petals, which means m remove the layer of the allowance 30 to the nominal size of the hole defined by layer 31. The latter can be partially removed within tenths or hundredths of a millimeter. For processing the restored surface over the entire width, you can use a wide circle, rearrange it and the earrings with the carrier on the other side of the hole (if there are threaded holes for mounting), or move the wheel and the grinder in the axial direction. For this purpose, the attachment point of the machine 16 at the end of the carrier 29 should be provided with the help of guides; For example, bushings, axial movement. Processing control is performed visually by the level of an unworn surface or by a calibration ruler to fit surfaces A and 32 after certification. In addition, for finishing passes, measurements are carried out with a micrometric thermometer. For this, the carrier with the circle is retracted to the side (to the extreme upper position) s freeing the space in the center of the hole. And finally, the control can be carried out with a contact digital micrometer, fixed, -ta machine body (Fig. 6 shows a puncture). The quality of the surface is provided by the speed of rotation and the grain size of the petal.

В описанном выше слуи,е .еитоиро- вание оси каменир водила достигаетс креплением серег болтами, но, учм- тывзч повышенные зазоры в отверсти х серь -и, необходимо смещать серьгу г,с угора одноименной стороной отверсти серьги в болт перг/; зат жкой. Кроме того, необходима шаг годность в тпс/рплх 0..1 к -тл In the above-described service, the axis of the kamenir drove is ejected by fastening the earrings with bolts, but, uchizvizch increased gaps in the holes of the earrings, it is necessary to shift the earring g, with the same side of the earring hole in the bolt perg /; delayed In addition, a validity step is necessary in tps / pplh 0..1 k-tl

00

5five

00

5five

00

5five

разметки отверсти . Указанные отклонени должны быть в пределах зазоров в сопр жении наружной обоймы подшипника с корпусом и частично компенсируютс эластичностью круга м гким прижатием лепестков в конце обработки припуска. По другому варианту центрировани опорой вл етс сама неизношенна поверхность, по которой перекрывают машинку 16 на роликах 23. При этом прижатие машинки (круга ) обеспечиваетс усилием Р от рук слесар . Величину усили прижати (см тие лепестков) регулируют гайкой 33. При этом рассто ние между роликами 23 и высота 8 в центре круга мен ютс (фиг. 8). Неравномерно изношенный круг о первично обрабатываемы неровности необходимо править или мен ть . После окончани обработки поверхности 32 в разъеме редуктора делают развалку на высоте с (фиг, 7 дл устранени защемлени подшипника .в корпусе.markup hole. These deviations should be within the gaps in conjunction with the bearing outer race with the housing and are partially compensated for by the elasticity of the circle by soft pressing the petals at the end of machining the allowance. Alternatively, the centering support is the unworn surface itself, on which the machine 16 is blocked on the rollers 23. In this case, the machine (circle) is pressed by the force P from the hands of the locksmith. The amount of pressing force (see the petals) is controlled by the nut 33. In this case, the distance between the rollers 23 and the height 8 in the center of the circle change (Fig. 8). Unevenly worn circle about the primary irregularities to be processed or changed. After finishing the treatment of the surface 32 in the reducer connector, a split is made at the height c (fig. 7, to eliminate the pinching of the bearing in the housing.

Способ позвол ет эффективно восстановить геометрические размеры изношенных посадочных отверстий без демонтажа технологического оборудовани , т.е„ сократить затраты на ремонт.The method makes it possible to efficiently restore the geometrical dimensions of the worn out mounting holes without dismantling the process equipment, i.e., reduce repair costs.

Описанна технологи может быть использована и дл демонтируемых узлов , восстановление которых обычно провод т на специализированных участ ках. При этом дл узлов с износомThe described technology can also be used for dismountable assemblies, the restoration of which is usually carried out at specialized sites. At the same time for knots with wear

5five

о about

- -

00

5five

0,1-1 мм возможно проведение размет- ной металлизации, так как приспособлени дают возможность нанесени равномерных концентрических слоев толщиной от нескольких сотых до дес тых долей миллиметра. В этом случае последующа механическа обработка поверхностей не требуетс .0.1–1 mm, it is possible to carry out spreading metallization, since the devices make it possible to apply uniform concentric layers with a thickness of several hundredths to tenths of a millimeter. In this case, subsequent mechanical surface treatment is not required.

Claims

1. A method of restoring the mounting holes, including preliminary surface preparation, thermal thermal spraying coating and subsequent mechanical treatment of applied coatings, characterized in that, in order to improve the equipment repair efficiency and quality, the mounting hole isolates or surrounds and sandblasts the wear zone , carry out the coating of concentric wavy layers of materials with different physicomechanical properties, They are formed by applying transverse rollers, and the final processing is done by grinding.

2, the method according to claim 2, wherein the removal of the metallized layer is carried out in concentric layers coaxially with the unworn base surface of the holes,

In //// SchG // F /

t it a b

Fiyo. one

0/7 p & 50 / P0 # Hb / t / ff3

about

ЈpUc d

V

29

BUT

23

Thebes. eight