Способ восстановления изношенных шеек вала


 


Владельцы патента RU 2489244:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная технологическая академия" (RU)

Изобретение относится к области ремонта изношенных шеек вала при их консольном расположении без изменения первоначального размера вала. В способе обтачивают изношенную поверхность шейки вала и устанавливают дополнительный элемент, при этом в качестве дополнительного элемента используют круглую заготовку из листа дисперсионно-твердеющего сплава, а ее установку осуществляют накатыванием в виде колпачка на предварительно обточенную изношенную часть шейки вала, расположенную консольно, с последующим отрезанием дна колпачка и получением на валу накатанной втулки, которую подвергают искусственному старению. Изобретение позволяет повысить надежность и долговечность ремонтируемых поверхностей шеек вала.

 

Предлагаемое изобретение относится к области ремонта изношенных шеек вала без изменения первоначального размера и может быть использовано при их консольном расположении.

Известен способ восстановления изношенных цилиндрических поверхностей наплавкой металла и последующей механической доработкой [1, с.245…246, рис.5.14, 5.15]. Недостатком данного способа является то, что в наплавленный слой может попасть флюс, снижающий механические характеристики наплавленного слоя, а также появление термических деформаций ремонтируемой детали. При данном способе получают неравномерный припуск с включениями шлака и неоднородные свойства наплавленного металла. Последующее обтачивание наплавленного слоя до первоначального размера трудоемко.

Известен способ восстановления изношенных цилиндрических поверхностей электроконтактной наплавкой проволоки и последующей механической доработкой [1, с.249, рис.5.17]. Способ более производителен и обеспечивает удовлетворительное качество наплавленного слоя металла. Однако при этом не исключаются неоднородности механических свойств наплавленного слоя. Припуск под последующую обработку получается завышенным.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ восстановления изношенных шеек вала без изменения первоначального размера вала, включающий обтачивание изношенной поверхности и установку дополнительного элемента [2].

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и долговечности ремонтируемых поверхностей вала консольного типа после их ремонта.

Восстановление изношенной поверхности вала происходит без изменения первоначального размера. Необходимо изготовить круглую заготовку из листового материала дисперсионно-твердеющего сплава и накатать ее в виде колпачка на предварительно обточенную изношенную часть шейки вала, расположенную консольно. Отрезать дно колпачка. После чего на поверхности вала останется накатанная втулка. Не снимая ее с вала, подвергнуть искусственному старению, чем достигается прессовое соединение втулки с валом.

Заявляемый технический результат в предлагаемом способе достигается путем накатывания колпачка из круглой листовой заготовки в мягком состоянии. Материал заготовки может быть, например, дисперсионно-твердеющий сплав марки 36НХТЮ. Затем отрезают торцевую часть колпачка и на валу остается накатанная втулка, которую подвергают искусственному старению (для сплава 36НХТЮ нагрев до температуры 730…750°C в течение 4-х часов). После этого производят доработку ремонтируемого участка вала до первоначальных конструкторских размеров.

После износа накатанной втулки ее извлекают после закалки (для сплава 36НХТЮ нагрев до 930…950°C, выдержка в течение 1 часа и охлаждение в воде). Затем накатывают новую втулку, подвергают ее старению и дорабатывают до первоначальных конструкторских размеров.

Способ осуществляется следующим образом. На токарном станке закрепляется вал так, чтобы изношенная часть находилась на консольной части. Изношенная шейка вала протачивается. К торцу шейки вала с задней бабки станка прижимается круглая листовая заготовка из дисперсионно-твердеющего сплава. Используется вращающийся прижим. Затем накатным роликом, закрепленным на суппорте станка, производят накатывание заготовки на проточенную шейку вала. Получается колпачок, торцевая часть которого отрезается резцом, закрепленным в резцедержателе станка. На шейке вала остается накатанная втулка. Прессовый характер соединения накатанной втулки и проточенной шейки вала получается после проведения термической операции старения втулки, выполненной из дисперсионно-твердеющего сплава (например, для сплава 36НХТЮ усадка после старения составляет 0,3…0,33% [3], а после закалки имеет место расширение на такую же величину).

Такой способ восстановления изношенных шеек вала позволяет снизить трудоемкость доработки до первоначального конструкторского размера, повышается долговечность работы вала за счет возможности многократного повторения операций восстановления. Одновременно повышается коррозионная стойкость восстанавливаемой шейки вала за счет свойств материала заготовки. Повышается коэффициент использования материала дополнительного элемента, поскольку при накатывании толщина заготовки может быть сколь угодно малой. Не требуется точная обработка внутреннего отверстия втулки. Уменьшается величина припуска под доработку размера шейки вала. Предлагаемый способ восстановления с использованием дополнительной ремонтной детали технологически прост. Его можно использовать при ремонте валов и осей любых машин.

Источники информации

1. Диагностика, испытание и ремонт станочного оборудования / В.О. Трилисский, А.Г. Схиртладзе, В.Б. Моисеев. - Пенза: Инф. изд. центр Пенз. гос. ун-та, 2001. - 366 с.

2. Патент RU №2047457 C1, B23P 6/04, 10.11.1995.

3. Авторское свидетельство СССР №1331614, кл. B23B 27/18, 1987.

Способ восстановления изношенных шеек вала без изменения первоначального размера вала, включающий обтачивание изношенной поверхности шейки вала и установку дополнительного элемента, отличающийся тем, что в качестве дополнительного элемента используют круглую заготовку из листа дисперсионно-твердеющего сплава, а ее установку осуществляют накатыванием в виде колпачка на предварительно обточенную изношенную часть шейки вала, расположенную консольно, с последующим отрезанием дна колпачка и получением на валу накатанной втулки, которую подвергают искусственному старению.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к упрочнению с помощью износостойких элементов поверхностей изделий, работающих в условиях интенсивного износа. .

Изобретение относится к технологии ремонта деталей, в частности коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к рельсовому транспорту, в частности к железнодорожному транспорту, и может быть использовано для восстановления изношенных поверхностей обода вагонных колес методом наплавки.
Изобретение относится к области восстановления изношенных деталей и может быть использовано для восстановления с упрочнением наружных и внутренних цилиндрических, плоских и сложнопрофильных поверхностей деталей из черных и цветных металлов и сплавов.

Изобретение относится к области ремонта почвообрабатывающих, землеройных и погрузочных машин, в частности к восстановлению и упрочнению изношенных деталей, работающих в почвенной среде, и может быть использовано для возобновления ресурса конструктивных элементов строительной, сельскохозяйственной и дорожной техники.

Изобретение относится к способу механической обработки компонентов двигателя внутреннего сгорания посредством изменяющего качество поверхности обрабатывающего инструмента.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к восстановлению резьбы на валах без изменения первоначального размера, и может быть использовано при сорванной, изношенной резьбе или при наличии забоин на ней.
Изобретение относится к области восстановления изношенных деталей, например, может быть использовано для восстановления с упрочнением наружных и внутренних цилиндрических, плоских и сложнопрофильных поверхностей деталей из алюминиевых сплавов.

Изобретение относится к способу восстановления элементов турбомашины. .
Изобретение относится к машиностроительному, металлургическому, транспортному и другим видам производств, где используются зубчатые передачи с чугунными зубчатыми колесами, и предназначено для восстановления изношенных слоев на рабочих поверхностях зубьев зубчатых колес.

Изобретение относится к способу исправления металлических деталей, соединенных между собой при помощи высокотемпературной пайки. Исправляют паяные зоны при помощи лазера. Пиковая мощность лазера составляет (1500-3000) Вт. Лазер используют в импульсном режиме с частотой импульсов (4-8) Гц. В результате устраняются дефекты пайки и пустоты при более низком расходе лазерной энергии. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к автоматизированному ремонту детали машин, в частности турбинные лопатка или лопасти. Способ включает оцифровку первой геометрии детали машин, включая поврежденную часть детали машин, механическую обработку впадины над поврежденной частью детали машин, при этом обработку выполняют с числовым управлением с использованием оцифрованных геометрических данных первой геометрии детали машин, оцифровку второй геометрии детали машин после указанной обработки, при этом вторая геометрия включает впадину, и нанесение материала для заполнения впадины, при этом нанесение материала выполняют с числовым управлением с использованием оцифрованных геометрических данных второй геометрии детали машин, при этом числовое управление нанесением включает определение пути нанесения материала в ответ на идентификацию положения впадины на детали машин на основе сравнения оцифрованных геометрических данных второй геометрии с находящимися в памяти эталонными геометрическими данными детали машин, и дополнительно включает этапы сохранения оцифрованных геометрических данных детали машин после завершения текущего ремонта детали машин и использования сохраненных оцифрованных геометрических данных детали машин в качестве эталонной геометрии детали машин для следующего ремонта. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к ремонту, а именно к задержке развития дефектов в деталях. Осуществляют закрепление предварительно растянутой пружинной вставки с лапками в фиксирующей рамке. Затем прикрепляют лапки пружинной вставки к детали вне зоны дефекта и снимают фиксирующую рамку. При этом предварительное растяжение пружинной вставки осуществляют на величину ΔL, которую определяют по формуле: Δ L = β ∫ S d e f σ d S d e f ∑ 1 n k i , где β - коэффициент, равный 1…1,5, σ - напряжение в бездефектной области детали, Sdef - площадь дефектной области детали, ki - коэффициент жесткости i-й пружины в пружинной вставке, n - число пружин в пружинной вставке. В результате повышается эффективность способа задержки развития дефектов и уменьшаются габариты устройства, используемого при осуществлении данного способа. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 15 ил.

Способ относится к восстановлению повреждений прокатных валков и включает этап идентификации зон дефектов на карте, иллюстрирующей несколько результатов измерений на поверхности валка, этап расчета для каждой идентифицированной зоны дефектов нескольких типовых параметров, этап идентификации типа дефекта, связанного с указанными идентифицированными зонами дефектов, на основе указанных рассчитанных параметров, этап определения пороговой величины допуска конкретного дефекта для каждого типа идентифицированного дефекта, этап определения корректирующего действия для каждой зоны дефектов на основе сравнения указанной пороговой величины допуска, связанной с типом дефекта указанной зоны дефектов, с результатом указанных нескольких измерений на поверхности валка, связанных с указанной зоной дефектов, этап определения параметров шлифования на основе указанных результатов измерений на поверхности указанного валка, если корректирующим действием является операция шлифования для удаления дефектов. Технический результат: повышение производительности и качества восстановления валков. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области ремонта сломанных осей без изменения ее первоначальных конструкторских размеров и может быть использовано в области машиностроения при ремонте сельскохозяйственной, бытовой и транспортной техники. При ремонте осуществляют изготовление вкладыша из дисперсионно-твердеющего сплава, обтачивание оси со стороны излома под вкладыш, их соединение и искусственное старение сборки из сломанной оси и вкладыша. Изобретение позволяет обеспечить соединение с высокими прочностными и коррозионно-стойкими характеристиками. 2 ил.
Изобретение относится к машиностроительной промышленности. На поверхность детали наносят слой шихты, содержащей, мас.%: карбид бора 25-35, фторид натрия 1-3, буру 9-12, сормайтовую крупку 50-65, толщиной от 0,5 до 5,0 мм. Деталь нагревают в индукторе токами высокой частоты при удельной мощности 1,5-3,0 кВт на 1 см2 поверхности детали с частотой 40-80 кГц в течение 1,5-5 минут до оплавления поверхности слоя шихты. На поверхности наплавленного слоя образуется стеклообразная шлаковая корочка. По окончании нагрева деталь с наплавленным слоем охлаждают на воздухе до температуры ниже 200°C и удаляют стеклообразную шлаковую корочку. Обеспечивается повышение износостойкости детали. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способу ремонта узлов сцепления. Согласно способу производят разборку и дефектацию узла сцепления с фрикционным диском. Металлическую основу диска подготавливают к склеиванию путем механической обработки. Обработанные поверхности подвергают обезжириванию обезжиривающими средствами и высушивают на открытом воздухе или в сушильном шкафу при температуре 60-65°C, причем время выдержки составляет соответственно 20-25 мин и 4-5 мин. На подготовленные поверхности диска и одну из сторон фрикционных накладок наносят клеевой состав в один или два слоя, каждый слой выдерживается 60 мин при температуре 15-30°C. Склеиваемые поверхности фрикционных накладок соединяют и прессуют при удельном давлении 5-10 кгс/см2. По завершении упомянутых процессов собранный диск помещается в сушильный шкаф, где его при температуре 140-180°C выдерживают в течение 1-2 часов, а нагрев и последующее охлаждение производят со скоростью не выше 2-3°C в минуту. Техническим результатом является разработка простого и надежного способа ремонта дисков узла сцепления, повышение эффективности ремонта. 1 ил.

Изобретение может быть использовано для поверхностного упрочнения лемехов плугов сельскохозяйственных машин. Осуществляют электромеханическую обработку поверхности лемеха при плотности тока до 109 А/м2 с образованием упрочненных зон глубиной до 3 мм в виде непрерывных линий. Упрочнению подвергают переднее и нижнее лезвие, а также носок лемеха на расстоянии 20…40 мм от переднего лезвия с шириной упрочненной зоны 10…20 мм. Техническим результатом изобретения является повышение долговечности лемехов за счет улучшения их прочностных характеристик, износостойкости к абразивному износу и способности к самозатачиванию. 1 ил.

Изобретение относится к способу восстановления изделий из титановых сплавов с помощью лазерной наплавки и может быть использовано в машиностроительных отраслях для восстановления изношенных деталей, «залечивания» трещин в деталях, работающих на усталость и износ. На имеющийся дефект 1 восстанавливаемой детали 2 через сопло 3 наносят слой 4 порошкового материала на основе титана. Поток частиц порошкового материала 5 подают непосредственно в зону 6 воздействия лазерного луча 7. Процесс происходит с использованием защитного газа 8, что обеспечивает защиту от окисления. Порошковый материал подают к изделию коаксиально лазерному лучу 7. Частицы материала 5, доставляемые к изделию, имеют высокую температуру вследствие взаимодействия с лазерным лучом 7, происходит переплавление материала изделия и порошкового материала и «залечивание» дефекта. Наплавку ведут с мощностью лазерного излучения 4800-5000 Вт, скоростью 800-1000 мм/мин и расходом порошкового материала 45-51 г/мин. На этих режимах материал изделия расплавляется минимально, но в объеме, достаточном для прочного сцепления порошкового материала с материалом восстанавливаемого изделия. Структурно-фазовые превращения, протекающие в зоне обработки по этим режимам, обеспечивают оптимальное распределение напряжений сжатия в оплавленной зоне и в зоне термического влияния. Следствием этого являются высокие прочностные характеристики изделия. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам восстановления высевающего диска для пневматического высевающего аппарата, и может быть использовано при ремонте сеялки. Способ включает восстановление одной стороны высевающего диска с износом до 0,1-0,15 мм путем нанесения износостойкого покрытия проведением электроискровой обработки с получением слоя толщиной, компенсирующей износ и припуск на последующую обработку, с последующими механической обработкой до получения шероховатости поверхности Ra=0,8-1,5 мкм, безабразивной ультразвуковой финишной обработкой до получения шероховатости поверхности Ra=0,025-0,036 мкм и нанесением алмазоподобного тонкослойного покрытия 0,5-3 мкм на основе оксикарбида кремния. При этом после износа восстановленной стороны диска на нее переустанавливают ворошильные флажки, расположенные на оставшейся без изменений второй стороне диска, осуществляют упрочнение второй стороны диска, а после износа предварительно упрочненной второй стороны диска до 0,1-0,15 мм ее также восстанавливают путем нанесения упомянутого износостойкого покрытия. Изобретение позволяет восстановить высевающий диск, а также упрочнить поверхность высевающего диска и повысить его долговечность. 7 ил., 1 пр.
Наверх