Способ восстановления шлицевой втулки

Изобретение относится к ремонту изношенных деталей, в частности к способам восстановления шлицевых втулок карданных валов, и может быть использовано в машиностроении. Способ включает снятие поврежденного слоя шлицевой поверхности втулки посредством протяжки, нанесение восстановительного слоя из композитного материала толщиной, превышающей от 1,1 до 2,5 раз толщину снятого поврежденного слоя, и осуществление формирования исходного профиля шлицев протягиванием до получения номинального размера шлицев. В качестве композитного материала используют полиамид-11. Изобретение направлено на повышение долговечности шлицевых соединений. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к ремонту изношенных деталей, в частности к способу восстановления шлицевой втулки карданного вала, и может быть использовано в машиностроении.

Известен способ восстановления изношенных боковых поверхностей шлицев, включающий их нагрев двумя электрод-иструментами и раздачу деформирующим инструментом, нагрев боковых поверхностей шлица осуществляют двумя электрод-инструментами для электромеханической обработки, а раздачу его - деформирующим инструментом, подаваемым сверху, при этом упомянутые электрод-инструменты располагают на одной линии и прижимают к боковым поверхностям шлицев с усилиями, подобранными из условия их смещения в обратную сторону на величину износа при раздаче, при этом электрод-инструменты и деформирующий инструмент перемещают вместе с одинаковой скоростью (патент РФ № RU 2530924, МПК В23Р 6/00, опубликовано: 20.10.2014 г.).

Известен способ восстановления шлицевого вала, включающий предварительную раздачу выступов роликами в локально нагретой зоне поперек образующей по винтовой линии с шагом, равным ширине роликов, со смещением роликов относительно друг друга вдоль оси вала на один шаг и на 180° по углу поворота вала, при этом вал вращают в направлении, обеспечивающем перемещение ролика от неизношенной части выступа к изношенной, наплавку выступов и механическую обработку (патент РФ № RU 1581550, МПК В23Р 6/00, опубликовано: 30.07.1990 г.).

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению является способ восстановления шлицевых валов, включающий наплавку металла по наружной цилиндрической поверхности шлицев. Ось симметрии наплавленного объема металла смещена от оси симметрии шлица в сторону изношенной боковой поверхности, а величину смещения определяют по расчетной зависимости. Затем шлицевый вал протягивают через деформирующий инструмент с распределением наплавленного объема металла по всей поверхности шлица. Инструмент содержит корпус с центральным цилиндрическим отверстием и с пазами, в которых установлены деформирующие вставки. При этом деформирующие вставки закреплены по окружности отверстия корпуса. Ось симметрии деформирующей вставки совпадает с осью симметрии шлицев. Деформирующие вставки смонтированы в пазах корпуса с натягом (патент РФ № RU 1590307, МПК В23Р 6/00, опубликовано: 07.09.1990 г.).

Недостатками известных технических решений являются высокие энергоемкость и трудоемкость способов восстановления.

Была поставлена задача разработать способ восстановления изношенных шлицев втулки, позволяющий повысить долговечность шлицевого соединения.

Поставленная задача решается тем, что в способе восстановления шлицевых втулок, включающем нанесение восстановительного слоя на шлицевую поверхность втулки и последующее формирование исходного профиля шлицев протягиванием, перед нанесением восстановительного слоя при помощи специально сконструированной протяжки снимают поврежденный слой шлицевой поверхности, после чего любым известным способом наносят слой из композитного материала, например полиамида-11, толщиной, превышающей от 1,1 до 2,5 раз снятый поврежденный слой, затем производят формирование исходного профиля шлицев протягиванием протяжкой до получения номинального размера шлицев.

Снятие поврежденного слоя шлицевой поверхности перед нанесением восстановительного слоя позволило качественно подготовить поверхность для нанесения равномерного восстановительного слоя, из композитного материала, например полиамида-11, и формирование исходного профиля шлицев протягиванием протяжкой до получения номинального размера. Это позволяет получить восстановленную шлицевую поверхность, обладающую высокой износостойкостью (прежде всего из-за высокой износостойкости покрытия).

Использование всех перечисленных признаков позволяет повысить долговечность шлицевого соединения.

Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условиям патентоспособности изобретения - «новизна» и «изобретательский уровень».

Изобретение иллюстрируется чертежами:

Фиг. 1 - профиль шлица до восстановления;

Фиг. 2 - профиль шлица после предварительного протягивания;

Фиг. 3 - профиль шлица с нанесенным восстановительным слоем;

Фиг. 4 - профиль шлица после чистовой обработки.

Способ восстановления шлицевых втулок заключается в нанесении восстановительного слоя и последующей механической обработки.

Изношенный шлицевой профиль втулки карданного вала протягивают специально сконструированной протяжкой на толщину поврежденного слоя, примерно 0,3 мм, далее производят подготовку поверхности профиля шлицев под нанесение восстановительного слоя, т.е. производят очистку поверхности, нанесение сухого фосфата, специального праймера (для адгезии) поверхности. На подготовленную поверхность наносят слой композитного материала, например полиамида-11 «Рильсан» толщиной около 0,55-0,6 мм. Полиамид наносят на предварительно нагретую до температуры 300°С поверхность, в псевдокипящем слое порошка композитного материала, например полиамида-11. После остывания детали до цеховой температуры и выдержки примерно 24 часа производят формирование исходного профиля шлицев протягиванием протяжкой до получения номинального размера шлицев втулки.

Восстановленные опытные образцы карданных валов прошли стендовые испытания на долговечность. Анализ полученных результатов испытаний на долговечность показал, что карданные валы обладают требуемой долговечностью, так как выдержали полный объем испытаний, сохранив работоспособность.

Все перечисленные признаки позволяют снизить коэффициент трения рабочих поверхностей, способствуют передавать повышенный крутящий момент до 60% без остаточной деформации для карданного вала. И, как результат, позволяют повысить долговечность шлицевого соединения. Таким образом, технический результат достигнут.

Заявляемый способ может быть произведен на стандартном оборудовании с применением известных материалов и технологий.

1. Способ восстановления шлицевой поверхности втулок, отличающийся тем, что снимают поврежденный слой шлицевой поверхности втулки посредством протяжки, после чего наносят восстановительный слой из композитного материала, толщина которого составляет от 1,1 до 2,5 толщины снятого поврежденного слоя, затем осуществляют формирование исходного профиля шлицевой поверхности втулки протягиванием до получения номинального размера упомянутой шлицевой поверхности.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве композитного материала используют полиамид-11.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано для упрочнения рабочих поверхностей почвообрабатывающих орудий сельскохозяйственных машин, эксплуатирующихся в условиях абразивного изнашивания.

Предлагаемое изобретение относится к области сварки и может быть применено в оперативном ремонте тонкостенных металлических деталей авиационной техники в процессе ее эксплуатации.

Изобретение может быть использовано для восстановления и упрочнения рабочих органов сельскохозяйственных машин. В местах, подверженных наибольшему абразивному износу, наносят слой износостойкого материала.

Устройство для калибрования посадочных отверстий с полимерным покрытием в корпусных деталях. Устройство включает базирующую деталь и калибр.

Изобретение может быть использовано для восстановления деталей электрошлаковой наплавкой. После закрепления детали и кокиля расплавляют расходуемый электрод в виде пакета, собранного и сваренного из нескольких металлических прутков, выровненных по торцу.

Предложенное изобретение относится к устройствам для ремонта сит, используемых в нефтяной, газовой и буровой промышленности для отделения твердых частиц жидкой фазы буровых растворов на углеводородной и жидкой основе.

Изобретение относится к области авиационных двигателей и может быть использовано при мониторинге состояния этих двигателей в течение времени. Способ контроля повреждений на внутренней стороне картера вентилятора включает следующие этапы: отмечают первое повреждение (I1) на внутренней стороне картера вентилятора, ограничивают поверхность осмотра, содержащую упомянутое первое повреждение (I1), отмечают различные повреждения (Ii), присутствующие на ограниченной поверхности осмотра, при этом упомянутые отмеченные различные повреждения представляют собой совокупность рассматриваемых повреждений, для каждого рассматриваемого повреждения (Ii) измеряют глубину и длину упомянутого повреждения (Ii), для каждого рассматриваемого повреждения (Ii) определяют значение степени серьезности при помощи, по меньшей мере, одной номограммы, устанавливающей соотношение глубины и длины каждого рассматриваемого повреждения со степенью серьезности, для каждой поверхности осмотра, содержащей первое повреждение (I1), определяют общее значение степени серьезности посредством суммирования значений степени серьезности, определенных для каждого рассматриваемого повреждения (Ii).

Изобретение может быть использовано при восстановлении наплавкой крупногабаритных деталей типа валов, в частности судовых гребных и промежуточных валов. После предварительного контроля восстанавливаемой поверхности на наличие дефектов в виде несплошностей металла исследуют неразрушающим методом контроля макроструктуру металла в поперечном сечении детали на предполагаемом участке перехода от металла наплавки к основному металлу, соответствующем опасному сечению детали.

Изобретение относится к способу эпитаксиального нанесения ремонтного материала на поверхность (38) подложки, полученной направленной кристаллизацией, и может быть использовано для ремонта деталей газотурбинного двигателя.

Группа изобретений относится к локальной наплавке термомеханической детали из сверхсплава с закреплением наплавляемого материала в повреждении детали. Сначала на подготовительном этапе в камерной матрице для искрового спекания выполняют форму, имеющую вид отпечатка по меньшей мере одной наплавляемой части поврежденной детали, вводят в форму слой порошка припоя и по меньшей мере один слой на основе порошка сверхсплава с образованием многослойного набора порошков, затем проводят искровое спекание полученного многослойного набора путем воздействия давлением и пропускания импульсного тока с подъемом температуры с получением преформы, имеющей градиенты композиции в многослойном наборе порошков, со стороной припоя и сверхсплавом на его поверхности.

Изобретение относится к сварке плавлением сверхпрочных сплавов и может использоваться для изготовления и ремонта элементов газотурбинных двигателей. На основной материал из сверхпрочного сплава наносят композитный присадочный порошок, содержащий 5-50% по массе порошка твердого припоя, который включает депрессанты температуры плавления, и 50-95% по массе высокотемпературного сварочного порошка. Нагревают одновременно основной материал и композитный присадочный порошок до температуры полного расплавления порошка твердого припоя и, по меньшей мере, частичного расплавления высокотемпературного сварочного порошка, расплавления поверхностного слоя основного материала с образованием сварочной ванны. Охлаждают сварочную ванну со скоростью обеспечения при кристаллизации и охлаждении образования композитной структуры, содержащей взаимосвязанную решетку из дендритов с высокой температурой плавления, полученную из высокотемпературного сварочного порошка, и образования из порошка высокотемпературного припоя, высокотемпературного сварочного порошка и основного материала в наплавленном валике междендритной эвтектической матрицы. Получают сращивание наплавленного валика и основного материала. Выполняют послесварочную термообработку при температуре выше температуры солидуса порошка твердого припоя и ниже температуры солидуса высокотемпературного сварочного порошка. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности самозалечивания трещин во время сварки и послесварочной термообработки. 9 з.п. ф-лы, 8 ил., 3 табл., 9 пр.

Изобретение относится к металлургии, а именно к восстановительной обработке деталей из жаропрочных сплавов на никелевой основе, и может быть использовано в авиационной и энергетической промышленности для продления ресурса работы деталей газотурбинных двигателей и установок. Способ восстановительной обработки деталей из жаропрочных никелевых сплавов включает поверхностную пластическую деформацию и термическую обработку путем нагрева, выдержки и последующего охлаждения. Поверхностную пластическую деформацию проводят со степенью упрочнения поверхностей деталей не менее 20%. Термическую обработку осуществляют в вакууме путем нагрева деталей до температуры на 30-300°С ниже температуры полного растворения γ'-фазы со скоростью не более 5°С/мин, выдержки в течение 0,25-1,0 ч и охлаждения со скоростью не менее 15°С/мин. Повышаются прочностные и пластические характеристики восстанавливаемых деталей, а также их эксплуатационный ресурс. 1 табл.

Изобретение относится к восстановлению изношенных боковых поверхностей шлицев. Осуществляют нагрев и раздачу боковых поверхностей шлицев электрод-инструментом для электромеханической обработки, движущимся вдоль шлица по его поверхности. Деформацию металла в сторону износа боковых поверхностей шлицев ограничивают калиброванной пластиной, выполненной с возможностью изменения своих размеров по ширине шлицевого паза. В результате обеспечивается одновременное восстановление и упрочнение боковых поверхностей шлицев. 1 ил.
Наверх