ремонт валів

До основних пошкоджень валу відносяться ризики, задираки на посадочних поверхнях і шпонкових пазах, зміна форми і розмірів пазів шпон, зменшення діаметра посадочних поверхонь під підшипник і сердечник, овальність і конусність посадочних поверхонь, поломка, забиті центрові отвори.

Ризики і задираки усуваються зашліфовкі, якщо їх загальна площа не перевищує 4% від посадкової поверхні під підшипник і 10% від посадкової поверхні під шків, муфту, шестерню, шпонку. Зашліфовкі проводиться оксамитовим напилком або шліфувальною шкуркою, злегка змоченою маслом. Якщо розміри посадочних поверхонь виходять за розміри допусків, зазначених у кресленнях, або дефекти перевищують величини, обумовлені вище, такі поверхні повинні бути відновлені одним із таких методів.

Ремонт з використанням електродугової наплавки. Перед наплавленням уступи висотою 4 мм і більше протачивают на конус під кутом 15-20 °. Вал або ротор встановлюють сердечником на обертові ролики і виробляють наплавку, накладаючи шви в черговості, позначеної цифрами на торці вала (8.5, а), при цьому шов попереднього шару обстукують молотком і зачищають дротяною щіткою. Такий порядок накладення зварювальних швів викликає мінімальні деформації. Смуги наплавленого металу повинні виходити за межі відновлюваної поверхні на 0,5-0,7 і 1,0-1,5 діаметра d вала, чергуючись через один. При наявності паза наплавку слід починати з нього. Наплавлення ведуть електродами Е42 ОММ-5 або 346Т ОЗС-4. Після наплавлення виробляють механічну обробку.

Центрові отвори на торці вала відновлюють наступним чином. Наплавлення торця вала ведуть від його центру до пери * метру по спіралі (8.5, б). Потім на токарному верстаті обробляють торець, витримуючи загальну довжину валу, і засверліва- ють центрові отвори. При відновленні центрових отворів базою служить зовнішня поверхня сердечника ротора.

Розроблений шпонковий паз відновлюють електродуговим наплавленням з наступною механічною обробкою. Якщо шпонкові пази пошкоджені у валі і осерді, то слід зробити шпонкові пази більшого розміру і поставити нову шпонку. Якщо пошкоджений один шпонковий паз, то фрезерують його на більший розмір і встановлюють ступінчасту шпонку або фрезерують новий шпонковий паз зі зміщенням його щодо старого на чверть кола. Вибір способу ремонту залежить від можливостей ремонтного цеху.

Ремонт з використанням вибродуговой наплавлення. Автоматичне і напівавтоматичне вибродуговой наплавку відкритою дугою і в середовищі захисного газу застосовують для відновлення циліндричних деталей діаметром 8-200 мм. При реалізації цього методу не потрібно складного обладнання, забезпечується висока продуктивність і виходить тверда поверхня без термообробки. Вибродуговая наплавлення є різновидом електродугового зварювання і здійснюється електродом, вібруючим з частотою 20-100 Гц.

Деталь, затиснута в патроні або центрах верстата, обертається зі швидкістю 4,0-0,7 об / хв, а зварювальний (вибродуговая) головка переміщається уздовж цієї деталі зі швидкістю vnР. Перенесення металу відбувається невеликими краплями, що полегшує формування щільних шарів наплавленого металу. Напруга джерела струму 14-24 В, діаметр електродного дроту = l, 6-f-2,5 мм, зварювальний струм 100-250 А. До місця наплавлення подають охолоджуючу рідину, через яку в дугу вводять солі, що містять іонізуючі елементи для стабілізації горіння дуги. Товщина наплавляемого шару 3,0-5,0 мм.

Вибір режимів виробляють в залежності від типу застосовуваної голівки, при цьому повинні дотримуватися такі співвідношення:

Перед наплавленням поверхню вала повинна бути очищена від забруднень і масла. Шпонкові пази необхідно закрити мідними або графітовими вставками так, щоб вони виступали на 1 мм над чистової товщиною наплавленого металу.

Ремонт з використанням газоплазмового напилення. Газоплазмового напилення відновлюють циліндричні поверхні, що мають суцільну вироблення на глибину до 3 мм. При відновленні поверхню попередньо механічно обробляють, знежирюють, напилюють подслой, що забезпечує міцний зв'язок основного металу з робочим шаром покриття і захист основного металу від окислення, напилюють робочий шар і механічно обробляють напилений шар.

Львівською філією ЦКБ Союзенергоремонт розроблена установка для нанесення покриттів на вали діаметром до 250 мм. Ремонтується ротор 7 (8.6) одним кінцем вала

затискається в патрон 2, а інший спирається на регульовану роликовую опору 8. Розпилювальна головка 3 газового металліза- тора МДІ-4П розташовується на супорті верстата. Дріт подається з котушки 4. Харчування здійснюється від балонів 1 з пропан-бутаном і киснем. Для відсмоктування аерозолів металів

і токсичних продуктів згоряння газів установка обладнана витяжною вентиляцією, що складається з парасольки в, встановленого в зоні пальника, трубопроводу 5. Частота обертання валу 0,1 0,6 об / с.

Попередньою механічною обробкою домагаються усунення ексцентричності, конусности і овальності місць під напилення і видаляють шар металу, уражений корозією. Потім для поліпшення зчеплення між напилюваним подслоем і поверхнею вала її обробляють різцем з кутом при вершині 55-60 ° і переднім кутом, рівним нулю (8.7). Різець встановлюється нижче осі деталі з вильотом 100-150 мм, внаслідок чого в процесі роботи він вібрує і виходить рвана поверхня вала. Підготовку поверхні до напилювання можна виробляти сітчастої накаткой роликами. На кінцях шийок протачивают кінцеві канавки для виходу різця. Потім напилюють подслой з умови перекриття на 0,15-0,25 мм вершин рівній поверхні і напилюють робочий шар. Після закінчення напилення накривають напилену поверхню і прилеглі ділянки азбестом і витримують до повного охолодження. Перерви між операціями повинні бути мінімальними.

Електромеханічний метод ремонту. Оброблювану деталь встановлюють на токарний верстат. У зону контакту деталі і інструменту подається змінний електричний струм 350- 1500 А напругою 2-6 В. Один провід підводиться до електроконтактні пристосуванню для передачі струму до обертової деталі, а другий -до інструменту, який ізольований від корпусу.

Електричний опір контакту «деталь - інструмент» велике зважаючи на малу площі, тому в місці контакту виділяється значна енергія, яка миттєво нагріває зону контакту до високої температури. Поверхня деталі, піддаючись в місці контакту високотемпературного нагрівання і дії радіального зусилля інструменту, в залежності від його профілю згладжується або висаджується. Обсяг нагрівається металу малий у порівнянні з масою деталі, тому охолодження поверхневого шару відбувається з високою швидкістю за рахунок відведення тепла всередину деталі. При цьому відбувається загартування поверхневого шару.

Електромеханічний метод застосовують для чистової обробки поверхонь замість шліфування (чистота поверхні # e = 0,63-f-0> 32), зміцнення поверхневого шару на глибину 0,2-0,3 мм для підвищення зносостійкості і втомної міцності, відновлення розміру зношеної поверхні до 0,4 мм без додавання металу і понад 0,4 мм з додаванням металу.

Процес складається з двох операцій - висадки поверхневого шару зношеної поверхні (8.8, а) і згладжування (8.8, б) до певного розміру. Висадкою досягається освіту гвинтового виступу на поверхні деталі діаметром D2. Стружка при цьому не зрізається, а відбувається пластична деформація поверхні шару. Згладжування проводиться радіусної пластиною до розміру D0, при цьому відбувається підвищення твердості поверхні на глибину до 0,15 мм.

Процес відновлення поверхні з додаванням металу складається з трьох операцій: висадка поверхневого шару, приварювання металу в висаджену спіральну канавку роликовим інструментом, механічна обробка відновленої поверхні.

Відновлення посадкової поверхні вала під сердечник ротора виробляють в разі ослаблення посадки. У коротко- замкнутого ротора випрессови-

ють вал з сердечника і відправляють його на відновлення поверхні. У фазного ротора (якоря) видаляють обмотку, знімають контактні кільця і ​​обмоткодержателі. У два діаметральні паза встановлюють сталеві калібри 3 (8.9), виготовлені за формою і довжині пазів, затискають сердечник 2 між двох масивних шайб 1 і випрессовивают вал.

Перед відновленням посадкової поверхні вала проводять вимірювання внутрішнього діаметру сердечника і вала і визначають необхідний розмір валу після ремонту. При величині зазору між сердечником і валом до 0,12 мм виробляють подовжню накатку посадкової поверхні, при більшій величині відновлюють посадкову поверхню додаванням металу одним з вищеописаних способів.

Після відновлення посадкової поверхні виробляють за- пресування вала в сердечник, дотримуючись таке розташування окремих деталей, яке було до розбирання.

Виправлення кривизни вала здійснюється наступним чином. Повільно повертаючи вал в центрах або призмах, по стрілочному індикатору 2 визначають його кривизну (8.10). Правку виробляють при кривизні більше 0,02 його довжини, що не демонтуючи сердечник і контактні кільця. Ротор 3 встановлюють на призматичні опори 1 верб місці максимального вигину впливають пресом 4. Якщо місце максимального вигину знаходиться на ділянці вала поза сердечника, то опору з боку неізогнутой частини розташовують можливо ближче до сердечника, а з боку зігнутої частини - можливо далі від нього. Зусилля натискання преса залежить від діаметра вала, величини прогину і місця його розташування. Визначити розрахунком зусилля важко, тому правку виробляють в кілька прийомів, вимірюючи кожного разу індикатором 2 величину прогину і підбираючи зусилля для наступного прийому. Правку припиняють при значеннях вигину менше 0,04-0,05 мм.