Ремонт посадочных поверхностей в чугунных корпусах и подшип­никовых щитах.

Задиры и вмятины исправляют зашлифовкой, если общая площадь повреждений не превышает 4 % от посадочной поверхности под подшипник и 15% от посадочной поверхности замков. Зашлифовку производят бархатным напильником или шли­фовальной шкуркой, слегка смоченной в машинном масле. При сильных повреждениях ремонт производят наплавкой металла, зап­рессовкой втулки, нанесением герметика и другими методами.

Перед наплавкой детали нагревают в печи до 300... 400 °С. На­плавку производят чугунным электродом марки Б и газовой го­релкой, используя в качестве флюса буру или одну из трех сме­сей, процентное содержание которых указано ниже.

 

Бура, %.............................................................................................................56 23 -

Углекислый натрии, %...................................................................................22 27 50

Углекислый калии, %.....................................................................................22 - -

Азотнокислый натрии, %............................................................................... - 50 -

Двууглекислый натрий, %............................................................................. - - 50

 

После наплавки детали подвергают отжигу в печи при темпе­ратуре 300...400°С в течение 4...6 ч и медленному охлаждению в выключенной печи в течение 12... 16 ч.

Большое значение имеют правильная установка и крепление деталей на стан ке при механической обработке наплавленных мест. При обработке замков корпуса его устанавливают на внутреннюю поверхность или на один из замков, который не подвергался на­плавке, а при обработке щитов — либо на одну посадочную по­верхность, не имеющую наплавки, либо на технологические при­ливы (при обработке двух наплавленных поверхностей).

В щите посадочную поверхность под подшипник восстанавли­вают запрессовывай нем втулки. Предварительно протачивают гнез­до под подшипник и используют втулку толщиной 6... 10 мм. При этом толщина стенки на щите должна быть не менее 10 мм. Про­точку щита и изготовление втулки производят по размерам и до­пускам, обеспечивающим посадку с натягом. Прессование произ­водят с подогревом. Втулку 1 (рис. 9.3) закрепляют в щите двумя диаметрально расположенными стопорами 2. Глубина сверления под стопор должна быть не менее двух диаметров стопора.

При износе посадочных поверхностей не более 0,2 мм в щитах и на валах его устраняют нанесением герметика 6Ф, который выпускается в виде листов желтого цвета толщиной до 5 мм. Этот материал стоек к воздействию воды, щелочей и масел, но раство­ряется в ацетоне, толуоле, бензоле и этилбутилацетате. Он обла­дает хорошей адгезией к стали, чугуну, алюминиевым и медным сплавам. Для приготовления раствора герметик нарезают мелкими кусочками и помещают в посуду с растворителем на 24 ч. Посуду плотно закрывают и периодически взбалтывают. Вязкость приго­товленного раствора должна быть в пределах 33... 34 с по вискози­метру ВЗ-4. Срок хранения раствора в плотно закрытой посуде и в затененном месте составляет 2...3 года.

Для нанесения герметика необходимо зачистить поверхность и обезжирить ее ацетоном. Герметик наносят кисточкой и сушат на воздухе не менее 20 мин. При необходимости увеличить слой гер­метика его наносят несколько раз после высыхания каждого пре­дыдущего слоя. Окончательную сушку производят при температу­ре 140°С в течение 2 ч. Герметик обладает хорошими виброгасящими свойствами.

Герметик не токсичен, но при сушке возможно выделение в небольших количествах замещенного фенола и аммиака, поэтому при работе необходимо пользоваться резиновыми перчатками и спецодеждой. Раствор герметика относится к легко воспламеняю­щимся жидкостям.

Заварку трещин допускается применять только в тех случаях, когда она не вызовет изменений формы посадочных поверхнос­тей. Предварительно засверливают отверстия на расстоянии 8... 10 мм от концов трещины сверлом диаметром 6... 8 мм на глу­бину трещины. Затем трещину разделывают под заварку с углом не менее 70 ° и притупляют кромки. Поверхности, прилегающие к месту заварки, зачищают до металлического блеска абразивным кругом или металлической щеткой. Заварку производят электро­сваркой постоянным током обратной полярности силой 45... 60 А на 1 мм диаметра в зависимости от электрода.

В качестве присадочного материала используют медные стер­жни диаметром 3... 6 мм с оболочкой из листовой жести толщи­ной 0,3 мм с тонкой меловой обмазкой. При сварке используют флюс (бура — 50%, железные опилки — 25%, железная окали­на — 25 %). Сварку ведут корот­кими участками не более 40 мм, не допуская перегрева ос­новного материала. Для отвода тепла применяют медные про­кладки. Каждый участок сразу после сварки простукивают молотком массой 500 г. Швы зачищают от шлака металлической щеткой.

 

 

Рис. 9.3. Эскиз отремонтированной посадочной поверхности подшипни- кового шита

Восстановление отломанных лап корпуса. Кромки сопрягаемых деталей разделывают под углом 30° с обеих сторон на глубину не менее 1/4 толщины. Изготовляют 2 — 3 ввертыша 2 из стального прутка диаметром не менее 1/2 толщины детали. Размечают и засверливают отломанную 1 и основную 3 детали (рис. 9.4) и нареза­ют резьбу в основной детали. Завертыва­ют ввертыши 2 в основную деталь 3 и надевают на них отломанную часть.

Проваривают газовой сваркой отломанную часть 1 по разделке, придерживаясь технологии, рассмотренной в начале этого параграфа. Швы зачищают стальной щет­кой. Размечают и просверливают отверстия в лапе.

 

Рис. 9.4. Эскиз восстанов­ленной лапы корпуса

Восстановление резьбовых отверстий. Износ и срыв резьбы в крепежных отверстиях происходит при многократных сборках и раз­борках резьбовых соединений или чрезмерно больших моментах затяжки. В стальных корпусах гнезда с изношенной резьбой заваривают электродуговой сваркой, просверливают отверстия и на­резают резьбу того же диаметра. В чугунных и алюминиевых корпусах неисправное резьбовое отверстие рассверливают под пробку и нарезают резьбу большего диаметра. Заготавливают футорку, завертывают ее в отверстие и проваривают соединение электросваркой. Сварной шов зачищают, в футорке просверливают отверстие и нарезают резьбу того же диаметра.

В алюминиевых деталях целесообразна замена болтов на шпильку и гайку. Сначала в корпусе устанавливают на клей шпильку, на которую будет надеваться деталь и крепиться гайкой. В этом слу­чае износ соединения при сборке и разборке значительно умень­шится, так как происходит свинчивание двух стальных деталей. Если позволяет конструкция, допускается восстанавливать резь­бовое отверстие рассверливанием до ближайшего большего диа­метра размерного ряда резьбы.

Ремонт валов

К основным повреждениям вала относятся риски и задиры на посадочных поверхностях, задиры в шпоночных пазах, изменение их формы и размеров, уменьшение диаметров посадочных поверх­ностей под подшипник и сердечник, овальность и конусность по­садочных поверхностей, поломка, забитые центральные отверстия.

Риски и задиры устраняются зашлифовкой, если их общая пло­щадь не превышает от общей посадочной поверхности 4% под подшипник и 10 % под муфту, шкив, шестерню или шпонку. Заш­лифовка производится бархатным напильником или шлифоваль­ной шкуркой, слегка смоченной маслом. Если размеры посадочных поверхностей выходят за размеры допусков, указанных на чертежах, или зона дефектов превышает приведенные выше до­пуски, то дефекты устраняются одним из следующих методов: электродуговой или вибродуговой наплавкой, газоплазменным на­пылением, электромеханическим методом.

Ремонт с использованием электродуговой наплавки. Перед наплавкой уступы высотой 4 мм и более протачивают на конус под углом 15...20°. Вал или ротор устанавливают сердечником на вращающиеся ролики и производят наплавку, накладывая швы в очередности, обозначенной цифрами на торце вала (рис. 9.5, а), которая обеспечивает минимальные деформации. При этом шов предыдущего слоя обстукивают молотком и зачищают проволоч­ной щеткой. Полосы наплавленного метала должны выходить за пределы восстанавливаемой поверхности на 0,5...0,7 и 1,0..1,5 диаметра вала d, чередуясь через один. При наличии шпоночного паза на восстанавливаемой поверхности наплавку следует начинать с него. После наплавки проводят механическую обработку поверхности. Наплавку обычно производят электродами Э42 или ОММ-5.

Центральные отверстия на торце вала восстанавливают следу­ющим образом. Наплавку торца вала ведут от центра к периферии по спирали (рис. 9.5, б). Затем на токарном станке обрабатывают торец, выдерживая общую длину вала, и засверливают централь­ные отверстия. При восстановлении центральных отверстий базой служит наружная поверхность сердечника ротора.

Разработанный шпоночный паз восстанавливают электродуговой наплавкой с последующей механической обработкой. Если шпоночные пазы повреждены в валу и в сердечнике, то следует сделать шпоночные пазы большего размера и поставить новую шпонку. Если поврежден один шпоночный паз, то его фрезеруют на больший размер и устанавливают ступенчатую шпонку или фрезеруют новый шпоночный паз со смещением его относительно старого на четверть окружности. Выбор способа ремонта зависит от возможностей ремонтного цеха.

 

Рис 9.5. Эскизы валов, у которых электродуговой наплавкой восстановлены посадочная поверхность (а) и торец (б)

 

Ремонт с использованием вибродуговой наплавки. Автоматическую и полуавтоматическую вибродуговую наплавку открытой ду­гой в среде защитного газа применяют для восстановления цилиндрических деталей диаметром 8... 200 мм. Эта наплавка не требует сложного оборудования, обеспечивает высокую производительность и получение твердой поверхности без ее термообработки. Вибродуговая наплавка является разновидностью электродуговой сварки и осуществляется электродом, вибрирующим с частотой 20... 100 Гц. Толщина наплавляемого слоя равна 3... 5 мм.

Перед наплавкой поверхность вала должна быть очищена от загрязнений и масла, а шпоночные пазы — заделаны медными или графитовыми вставками, чтобы последние выступали над чистовой высотой наплавленного металла на 1 мм.

Деталь зажимается в патроне или центрах станка и вращается со скоростью 0,7...4,0 об/мин, а сварочная (вибродуговая) головка перемещается вдоль этой детали со скоростью %,. Перенос металла происходит небольшими каплями, что обеспечивает формирование плотных слоев наплавленного металла. Напряжение ис­точника тока равно 14...24 В, диаметр dэ, электродной проволоки — 1,6... 2,5 мм, сварочный ток— 100...250 А. К месту наплавки подают охлаждающую жидкость, через которую в дугу вводят иони­зирующие соли, поддерживающие стабильность ее горения.

Выбор режимов наплавки зависит от типа применяемой головки, а режим наплавки должен удовлетворять следующим соотношениям:

 

Uпр/Uп = 1,0... 1,2; В= (1,2... 1,7)dэ,

 

где Uп - скорость наплавки (до 1,5 м/мин); В - шаг наплавки.

 

Ремонт с использованием газоплазменного напыления используется при восстановлении цилиндрических поверхностей, имею­щих сплошную выработку на глубину до 3 мм. При восстановле­нии поверхность предварительно подвергают механической обра­ботке, обезжиривают, напыляют подслой (обеспечивает прочную связь основного металла с рабочим слоем покрытия и защиту основного металла от окисления), напыляют рабочий слой и под­вергают его механической обработке. Для этого была разработана отечественная установка (рис. 9.6) для нанесения покрытий на валы диаметром до 25 мм. Ремонтируемый ротор 7 одним концом вала зажимается в патрон 2, а другим опирается на регулируемую роликовую опору 8. Распылительная головка 3 газового металлизатора МГИ-4П располагается на суппорте станка. Проволока по­дается с катушки 4, а питание осуществляется от баллонов 1 с пропан-бутаном и кислородом. Для отсоса аэрозолей металла и ток­сичных продуктов сгорания газов предусмотрена вытяжная венти­ляция (зонт 6, установленный в зоне горелки и воздуховод 5). Частота вращения вала при напылении равна 0,1... 0,6 об/мин.

Предварительной механической обработкой вала удаляют слой металла, пораженный коррозией, и добиваются устранения его эксцентричности, конусности и овальности в местах напыления. Для улучшения сцепления между напыляемым подслоем и поверхностью вала ее затем обрабатывают резцом с углом при вершине 55...60° и передним углом, равным нулю. Резец устанавливается ниже оси детали с вылетом 100... 150 мм благодаря чему в процессе работы он вибрирует, образуя рваную поверхность вала (рис. 9.7). Подготовку поверхности к напылению можно проводить и накаткой сетчатыми роликами. На концах шеек вала прота­чивают кольцевые канавки для выхода резца.

 

Рис. 9.6. Установка газоплазменного напыления.

 

После этой подготовки напыляют подслой из условия перекрытия вершин обрабатываемой поверхности на 0,15... 0,25 мм, а по оконча­нии напыления накрывают напыленную поверхность и прилегающие к ней поверхности ротора асбестом и выдерживают до полного ох­лаждения. Перерывы между технологическими операциями процесса напыления должны быть минимальны.

Электромеханический способ ремонта. Обрабатываемую деталь устанавливают на токарный станок и в зону контакта детали и инструмента пода­ют переменный ток силой 350... I500A при напряжении 2...6В. Один провод подводится к электроконтактному приспособлению проводящему ток к вращающейся детали, другой к изолированному от корпуса стан­ка инструменту.

 

 

Рис. 9.7. Профиль поверхности ­вала, подготовленной к напылению (глубина h = 0,7..0,8 мм; шаг t = 1,6...2,0 мм)

 

Электрическое сопротивление контакта «деталь—инструмент» велико из-за малой его площади, поэтому в месте контакта выделя­ется значительное количество теп­лоты. Вследствие этого зона кон­такта практически мгновенно на­гревается до высокой температуры. Поверхность детали под действи­ем этой температуры и радиально­го усилия инструмента сглажива­ется или высаживается (в зависи­мости от профиля инструмента). Объем нагреваемой детали мал по сравнению с массой детали, по­этому охлаждение поверхностного

слоя происходит быстро за счет отвода теплоты внутрь детали. При этом происходит закалка поверхностного слоя.

 

 

Рис. 9.8. Эскизы валов после вы­садки (а) и сглаживания (б)

Этот метод применяют для чистовой обработки поверхностей взамен шлифовки (шероховатость поверхности Ra = 0,63... 0,32 мкм), для упрочнения поверхностного слоя на глубину 0,2...0,3 мм и для восстановления изношенной поверхности до 0,4 мм без добавления металла и свыше 0,4 мм с добавлением металла.

 

Рис. 9.9. Приспособление для снятия сердечника с вала:

1- массивные шайбы; 2-сердечник; 3-сталной калибр.

 

Ремонт состоит из двух операций: высадка поверхностного слоя изношенной детали (рис. 9.8, а) и сглаживание (рис. 9.8, б). Вы­садкой получают винтовой выступ на поверхности детали диа­метром D2, при этом вместо срезания стружки происходит плас­тическая деформация поверхностного слоя. Сглаживание производят радиусной пластиной диа­метром Do, при котором на глу­бину 0,15 мм повышается твер­дость поверхности.

При износе свыше 0,4 мм пос­ле высадки приваривают металл в винтовую канавку роликовым инструментом и подвергают восстановленную поверхность механической обработке.

Рис. 9.10. Схема исправления кривизны вала:

1 — призматические опоры; 2 — индикатор; 3 — ротор; 4 — пресс

 

Восстановление посадочной поверхности вала под сердечник ротора производят после снятия сердечника и определения необ­ходимого диаметра вала после ремонта. При величине зазора между сердечником и валом до 0,12 мм производят продольную на­катку посадочной поверхности, при большем зазоре — добавляют металл одним из рассмотренных способов.

Съем сердечника с короткозамкнутой обмоткой на роторе труд­ностей не представляет. Для снятия сердечников фазных роторов после удаления из них обмотки в два диаметрально расположенных паза устанавливают стальные калибры 3, имеющие форму пазов (рис. 9.9), для предотвращения смещения листов сердечника 2, за­жимают его между массивными шайбами I и выпрессовывают вал.

Исправление кривизны вала осуществляют следующим образом (рис. 9.10). Медленно поворачивая ротор 3 в центрах или призмах по стрелочному индикатору 2 определяют кривизну вала. Правку производят при кривизне более 0,02 сто длины без демонтажа сер­дечника и контактных колец.

Для этого ротор 3 устанавливают на призматические опоры 1 и в месте максимального выгиба воздействуют прессом 4. Если это место находится вне сердечника, то опору с противополож­ной стороны располагают максимально близко к сердечнику, а со стороны изогнутой части — максимально близко к торцу вала. Рас­четом определить усилие нажатия пресса затруднительно, поэтому правку проводят в несколько приемов, измеряя каждый раз вели­чину прогиба индикатором 2 и подбирая усилие для следующего приема. Правку прекращают при значениях выгиба менее 0,04...0,05 мм.