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煤礦綜采工作面轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)維修工藝詳細(xì)解讀 置頂貼 精華貼 熱門(mén)貼

2017年07月19日02:41 來(lái)源:
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煤礦設(shè)備綜采面轉(zhuǎn)動(dòng)件維修工藝:

一、箱體和軸類的變形、裂紋、損壞,齒輪損壞,由于無(wú)法保證修復(fù)質(zhì)量,一般不建議修復(fù)。

二、目前國(guó)內(nèi)進(jìn)行軸件磨損修復(fù)的方法主要有車削法、電鍍法、熱噴涂法和電極焊法。車削法可靠、表面精度高,但是車削后軸件尺寸變小,工期長(zhǎng),費(fèi)用高,現(xiàn)場(chǎng)處理難度大;電鍍法的鍍層結(jié)合強(qiáng)度較低,耐磨性差,鍍層的鍍厚能力有限;熱噴涂法和電極焊法雖然修復(fù)層的結(jié)合強(qiáng)度較高,但是變形大,不適合大面積修復(fù)。

激光熔軸類覆修復(fù):

      激光熔覆的加熱和冷卻速率都很高,很容易達(dá)到106K/s以上。在如此高的冷卻速率下,晶粒來(lái)不及長(zhǎng)大,因此激光堆焊得到的修復(fù)層硬度較高。同時(shí),由于熱量很快通過(guò)基體傳走,不會(huì)造成大的熱應(yīng)力集中和變形。激光堆焊的修復(fù)層與軸件母體是冶金結(jié)合,結(jié)合強(qiáng)度高,不會(huì)出現(xiàn)脫落、起皮現(xiàn)象,更耐磨,從而延長(zhǎng)軸件的使用壽命。此外,由于激光加工采用數(shù)控編程等手段,大大提高了工作效率,也降低了現(xiàn)場(chǎng)操作的難度。

簡(jiǎn)要工藝:

(1)零件表面清洗、無(wú)損探傷、硬度檢測(cè)以及原始尺寸的測(cè)量。經(jīng)檢測(cè)待修復(fù)部位出現(xiàn)不同程度的磨損、裂紋、拉傷。待修復(fù)位置直徑尺寸偏小,普通焊接方式無(wú)法滿足修復(fù)需求。

(2)粗車疲勞層、材質(zhì)化驗(yàn)以及合金粉末的配比。考慮到后續(xù)加工工藝需求,還需對(duì)修復(fù)軸兩端頂尖孔進(jìn)行修復(fù)。視零件磨損狀況確定粗車疲勞層厚度,合金粉末的配比盡可能與原材料相匹配,從而使修復(fù)后材料性能與原零件基本一致,可適當(dāng)進(jìn)行強(qiáng)化處理。

(3)激光熔覆。基于設(shè)備的先進(jìn)性及行業(yè)技術(shù)的保密性,我們?cè)诤辖鸱勰┑呐浔龋に噮?shù)的設(shè)定及輔助設(shè)備的利用等方面做了大量的探索,最終達(dá)到了滿意的熔覆效果。

(4)修復(fù)部位的磨削加工及尺寸檢測(cè)。要求尺寸公差控制在0.02mm以內(nèi),滿足同軸度、徑向跳動(dòng)、表面粗糙度要求。

(5)硬度檢測(cè)、無(wú)損探傷、動(dòng)平衡。修復(fù)后硬度滿足使用需求,無(wú)焊接沙眼、裂紋等缺陷。

三、孔的磨損修復(fù)一般有補(bǔ)焊和鑲套,補(bǔ)焊法是將原磨損表面處理后補(bǔ)焊并精加工至要求尺寸;鑲套法為將磨損孔擴(kuò)大后,加工襯套,襯套外徑與孔過(guò)盈配合,冷裝后加工內(nèi)孔至要求尺寸;此外,我廠為提高檢修效率,減少浪費(fèi),又新采用了電刷鍍修復(fù)設(shè)備對(duì)鑄件進(jìn)行修復(fù)。

      由于鑲套法對(duì)設(shè)備部件原技術(shù)參數(shù)改變較大,襯套的材料也無(wú)法同時(shí)滿足孔和軸承的技術(shù)要求,修復(fù)后的質(zhì)量不能滿足長(zhǎng)期惡劣條件的使用,故一般部件采用補(bǔ)焊法修復(fù),維修工藝如下:

1)焊接性分析

     由于JOY材質(zhì)選用的是采用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM A514,含碳量及合金元素含量都較高,有較大的熱裂紋敏感性。為了防止熱裂紋產(chǎn)生,要求采用低碳,低硫、低磷焊絲,焊接工藝上應(yīng)注意填滿弧坑和良好的焊縫成形;鋼的淬硬傾向大,焊縫組織中極易出現(xiàn)硬脆的高碳馬氏體組織,產(chǎn)生冷裂紋,一般采用小線能量,減少高溫停留時(shí)間。考慮到受熱后結(jié)構(gòu)件焊后不能進(jìn)行熱處理,因此必須考慮軟化問(wèn)題,軟化的程度和軟化區(qū)的寬度與焊接線能量、熱源有很大關(guān)系,焊接線能量越小,軟化程度、寬度就越小,焊接熱源越集中,軟化程度和范圍就越小。

2)焊接材料的選擇

      國(guó)外材料經(jīng)過(guò)試驗(yàn)抗拉強(qiáng)度δb=500~650N/mm2之間,故焊接材料選用實(shí)芯焊絲ER50-G,焊后熔覆金屬抗拉強(qiáng)度為580N/mm2,與母體的抗拉強(qiáng)度相當(dāng),可滿足使用要求。為提高焊接效率、保證焊接質(zhì)量,堆焊可在自動(dòng)堆焊機(jī)及專用內(nèi)孔補(bǔ)焊機(jī)上進(jìn)行,采用CO2或Ar+CO2氣體保護(hù)。

3)焊接工藝參數(shù)選擇

      由于結(jié)構(gòu)件孔局部磨損,表面有潤(rùn)滑油脂等污物。為對(duì)表面進(jìn)行徹底的清理,在焊前對(duì)結(jié)構(gòu)件鉸接孔進(jìn)行粗鏜1~2mm,以全部去除孔內(nèi)缺陷,粗鏜后在自動(dòng)堆焊機(jī)上安裝找正并對(duì)鉸接孔內(nèi)表面進(jìn)行堆焊,堆焊厚度為單邊4~6mm。

4)鏜削加工

補(bǔ)焊后按圖紙給定基準(zhǔn)(用百分表找正工件粗鏜時(shí)做好的基準(zhǔn)),根據(jù)加工孔直徑選擇對(duì)應(yīng)刀具進(jìn)行粗鏜、半精鏜、精鏜,達(dá)到加工尺寸及精度要求。

電刷鍍鑄件孔修復(fù):

      由于井下工作條件的惡劣,電機(jī)在工作過(guò)程中經(jīng)常由于設(shè)備受沖擊載荷較多而出現(xiàn)高溫、軸承損壞等故障,在檢修的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),軸承座與軸承容易發(fā)生滑動(dòng)摩擦導(dǎo)致電機(jī)故障頻頻。電機(jī)軸承座大多采用鑄鐵件,焊接性能差,重新加工又浪費(fèi)材料,影響工期,我廠經(jīng)過(guò)不斷的研究試驗(yàn),最終采取了電刷鍍修復(fù)工藝,效果良好。

1)工藝要求:由于鑄鐵表面上都分布著許多條狀石墨,這種材料的特點(diǎn)是組織較疏松,分布在表面上的石墨極易脫落。故表面有許多小微孔,油污極易滲入。針對(duì)這些問(wèn)題,通過(guò)試驗(yàn)后,確定出以下電刷鍍工藝:

①首先對(duì)被鍍件表面進(jìn)行清理,表面上的油污、銹蝕、殘存漆等都必須用機(jī)械方法全部清除掉。

2)表面除油。表面除油是電刷鍍工藝中的很重要的環(huán)節(jié),而鑄鐵表面上除油尤為重要。由于鑄鐵材料的組織較疏松,表面有許多微孔,所以不僅要除去零件表面的油污,而且要去除微孔內(nèi)的油污。可用以下三種方法除油:

① 加熱局部基體,使孔中的油污溢出,然后用化學(xué)試劑除油(用水基清洗劑沖洗);

② 用有機(jī)溶劑除油,如用丙酮擦洗;

③ 電化學(xué)除油,用電凈液除油。電凈時(shí),工件接電源負(fù)極,電壓14,相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為60mm/s~100mm/s,時(shí)間30s~60s。

實(shí)際應(yīng)用時(shí),一般是將上述三種方法結(jié)合起來(lái)使用,除油效果較好。

(3)電凈后,用熱水或溫水沖洗。經(jīng)電凈除油后,再用活化液活化。對(duì)鑄鐵工件,活化表面的目的不僅要除去氧化膜、疲勞層和毛刺,而且要除去表面的碳化物和石墨碳黑。

      對(duì)于灰口鑄鐵,宜先用2號(hào)活化液活化,除去表面氧化膜、疲勞層,表面呈黑色為正常,活化時(shí)零件接電源正極,電壓12V,相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為60mm/s~100mm/s,時(shí)間30s~60s。清水沖洗,除去表面污物與殘液。再用3號(hào)活化液去除表面炭黑物,使表面呈現(xiàn)出銀灰色。用3號(hào)活化液活化時(shí)零件接電源正極,電壓20V,相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為60mm/s~100mm/s,時(shí)間50s~90s。清水沖洗,表面露出銀灰色。

(4)鍍底層。對(duì)于各種鋼、銅、鋁及其合金等材料用特殊鎳作為起鍍層,是比較理想的。但是,經(jīng)過(guò)電化學(xué)處理過(guò)的鑄鐵材料的待鍍表面,由于組織缺陷多,抗腐蝕能力差,特殊鎳是一種酸性溶液,pH=0.3,對(duì)基體腐蝕性強(qiáng),從而降低了鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度,所以特殊鎳不宜作為鑄鐵材料的起鍍層用。通過(guò)實(shí)驗(yàn),鑄鐵材料用弱堿性或中性溶液起鍍效果比較理想。

      用快速鎳鍍底層時(shí),先不通電擦拭零件表面3s~5s,再將零件接電源負(fù)極,用18V沖擊鍍3s~5s,然后將電壓降到12V,相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為100mm/s~130mm/s鍍1μm~2μm即可,用清水沖洗。

(5)鍍尺寸層。由于其他鍍液可加工性較弱,我廠采用弱堿性超硬快速厚銅合金鍍液,電壓6-17V,鍍層硬度可達(dá)290-310HV,溫清水清洗,加工至需求尺寸。

(6)電刷鍍工作層。選用3號(hào)快速鎳鍍液,工件接陰極,電壓7-15V,鍍層沉積速度比快速鎳更快,鍍層韌性好,硬度可達(dá)46HRC,然后風(fēng)吹干或揩干表面,然后涂防護(hù)油。至此,鑄鐵孔的電刷鍍修復(fù)完畢。

2)鑄鐵材料電刷鍍需注意:

(1)多種形式多次除油。由于鑄鐵材料組織疏松,有較多的微孔,油污存留在表面微孔中,很難一次除凈,所以要采取化學(xué)、有機(jī)溶劑、電化學(xué)等多種形式多次除油。

(2)活化時(shí)間長(zhǎng)。活化鑄鐵件不像活化鋼件,它不僅要除去表面的氧化膜和疲勞層,而且要除去金屬表面的石墨碳黑,使金屬原子的晶格充分顯露出來(lái),所以要采用2號(hào)加3號(hào)活化液的工藝,并且活化時(shí)間要比鋼件長(zhǎng)約30%~50%。

(3)電刷鍍工藝參數(shù)有所不同。鑄鐵件與鋼件相比,電刷鍍工作電壓要高2V~4V。電刷鍍鑄鐵材料時(shí),零件與鍍筆的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度慢些,約慢60mm/s~100mm/s。

(4)過(guò)渡層采用中性溶液。由于鑄鐵組織缺陷多,抗腐蝕能力差,所以不能用酸性溶液打底層,宜采用中性(稍偏堿性)溶液快速鎳作為過(guò)渡層。

四、轉(zhuǎn)動(dòng)件組裝時(shí)注意:

1、減速器箱體結(jié)合面應(yīng)無(wú)高點(diǎn),允許結(jié)合面有少許凹陷,但面積不得大于結(jié)合面寬度的2/3,深度不得超過(guò)0.3~0.5MM,結(jié)合面平面度允差不得大于0.05MM,表面粗糙度不得大于Ra6.3,合箱時(shí)可用密封膠均勻涂抹結(jié)合面,涂抹時(shí)密封膠要抹在螺栓孔內(nèi)側(cè)防止油液從螺栓孔滲出。

2、軸承裝配時(shí)一般采用軸承加熱器熱裝,不能使用氧氣、乙炔加熱(可能造成局部加熱,加熱不均勻?qū)е螺S承裝配不可靠或加熱溫度過(guò)高導(dǎo)致軸承材質(zhì)變質(zhì)),軸承加熱溫度一般在80-90℃。

3、錐傘齒輪裝配時(shí),嚙合間隙保持在0.25-0.30mm。

4、由于行星輪裝配到行星架時(shí)無(wú)法保持加熱均勻,行星輪組裝時(shí)銷軸一般采用冷裝,組裝完畢后及時(shí)用頂絲固定。

5、一級(jí)行星輪保持架用螺栓固定到位后必須用鎖絲鎖緊。

6、破碎機(jī)錘頭更換時(shí)必須成對(duì)更換,否則影響動(dòng)平衡,可能導(dǎo)致軸承發(fā)熱和損壞。

7、限矩摩擦器不需維修和保養(yǎng),它允許磨損,當(dāng)磨損到一定程度時(shí),即需更換新盤(pán),其壓力彈簧一般調(diào)定在額定力矩3倍時(shí)打滑保護(hù)。
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