Способы ремонта деталей экскаватора

§ 63

Способы ремонта деталей экскаватора - часть 1

Технологические процессы восстановления деталей, придания им первоначальных форм и размеров схематически можно свести к трем стадиям:

подготовительные операции, включающие подготовку к процессу восстановления (наплавка, электролитическое наращивание, металлизация и др.), подготовку деталей к устранению повреждений;

восстановительные операции, заключающиеся в наплавке, металлизации, хромировании, пластических деформациях и других способах восстановления размеров изношенных поверхностей, заварке трещин;

окончательные операции, к которым относятся механическая и термическая обработка деталей после восстановления.

Ремонт деталей можно ограничивать лишь третьей стадией — механической и термической обработкой.

Технологические процессы восстановления деталей обычно разрабатывают на каждом предприятии, поэтому применяемые методы ремонта одноименных деталей зависят во многом от оснащенности мастерских, от числа ремонтируемых деталей и т. д.

Ремонт деталей может быть осуществлен несколькими способами: под ремонтный размер, сваркой и наплавкой, металлизацией, электролитическим наращиванием, электроискровым способом, с помощью токов высокой частоты.

Ремонт деталей под ремонтный размер заключается в том, что в сопряжении одну деталь, обычно сложную и дорогостоящую, подвергают механической обработке до заданного ремонтного размера, а другую заменяют новой или отремонтированной старой деталью с таким же ремонтным размером. При этом полностью восстанавливают работоспособность сопряжения, так как его детали обрабатывают под ремонтный размер с теми же допусками, что и новые детали.

Сварку и наплавку применяют для устранения износа поверхности, при поломке деталей и устранении трещин.

Широкое применение электросварки при ремонте машин объясняется существенными преимуществами этого способа: высокой эксплуатационной надежностью восстановленных деталей, простотой процесса, несложностью оборудования, возможностью наплавки износостойких материалов, невысокой стоимостью ремонта. Сварку можно производить как постоянным, так и переменным током.

Трещины металлоконструкций и корпусов перед заваркой разделывают (рис. 294). Для этого по их концам сверлят отверстия, которые позволяют проверять границы трещины, облегчают разделку ее и препятствуют распространению трещины. Диаметр отверстия должен быть несколько больше ширины трещины.

Трещину разделывают вырубкой или механической обработкой наждачным кругом. Размеры и форма образующейся при этом канавки должны создавать возможность заваривать трещину электродом.

Отверстия диаметром до 50 мм заваривают без предварительной подготовки. Их заполняют металлом путем кругового перемещения наклонного расплавленного электрода. В отверстие больших диаметров предварительно вставляют пробку из того же материала, что и ремонтируемая деталь. Пробку предварительно прихватывают электросваркой, а затем приваривают.

Наплавка изношенных поверхностей рекомендуется в тех случаях, когда детали не может быть возвращена работоспособность способом под ремонтный размер. Наплавку применяют также для защиты деталей от повышенного изнашивания (наплавка износостойкими сплавами). Наряду с ручной наплавкой, наиболее широко распространенной в ремонтной практике, все чаще применяют методы автоматической наплавки под флюсом и автоматической виброконтактной наплавки.

Для наплавки ручным способом применяют сварочные аппараты. При выборе электродов для наплавки обращают внимание на то, какому виду термической обработки была подвергнута деталь во время ее изготовления. При восстановлении поверхности наплавкой твердость наплавленного слоя должна соответствовать твердости поверхностного слоя детали, указанной на чертеже.

Металлизацию применяют для восстановления валов и осей и особенно изношенных мест под неподвижные посадки подшипников качения, зубчатых колес, шкивов и т. п. Сущность металлизации заключается в том, что на заранее подготовленную поверхность наносят слой мельчайших частиц (диаметром 0,01—0,015 мм) расплавленного металла. Эти частицы распыливают потоком сжатого воздуха под давлением 5—6 кгс/см2 со скоростью 150—200 м/с. Ударяясь о поверхность металлизируемой детали, они попадают в неровности и впадины и закрепляются в них.

Основными преимуществами металлизации являются относительная простота процесса и применяемого оборудования, возможность наращивания слоя любой толщины (от 0,01 и выше), что позволяет ремонтировать детали с любой величиной износа.

Структура основного металла ремонтируемых деталей после металлизации не изменяется. Металлизации можно подвергать детали из любого материала (например, стали, чугуна, бронзы), любых размеров и конфигурации. Нанесенный слой металла обладает также способностью поглощать и удерживать смазку.

Основной недостаток металлизации — сравнительно низкая прочность сцепления с основным металлом, что может привести к отслаиванию нанесенного слоя, особенно при динамических нагрузках. При металлизации распылением происходит чисто механическое сцепление нанесенного слоя с основным металлом. Поэтому созданию прочности этого сцепления должно быть уделено особое внимание.

Электролитическое наращивание заключается в том, что изношенную поверхность детали покрывают одним из следующих металлов: хромом (хромирование), железом (железне-ние, осталивание), медью (меднение), никелем (никелирование).

Деталь, подлежащую электролитическому наращиванию, погружают в ванну, наполненную электролитом (раствором, проводящим электрический ток). Через электролит с помощью двух электродов, присоединенных к источнику тока (рис. 295), пропускают

постоянный ток. При этом молекулы электролита расщепляются на ионы. Ионы, несущие положительный заряд электричества, — катионы направляются к катоду (электроду, присоединенному к отрицательному полюсу источника тока), а ионы, несущие отрицательный заряд, — анионы — к аноду (электроду, присоединенному к положительному полюсу источника тока). В качестве анода в большинстве случаев используют пластинку из металла, которым необходимо покрывать детали, катодом является наращиваемая деталь, электролитом — раствор соли осаждаемого металла.

Наиболее распространенный вид покрытия при восстановлении деталей экскаваторов — хромирование. Основные свойства хромового покрытия — высокая твердость, износостойкость, способность сопротивляться коррозии и воздействию высоких температур, а также декоративный внешний вид. По износостойкости оно в несколько раз превосходит закаленную сталь, в обычных атмосферных и температурных условиях покрытие не окисляется. Хромовое покрытие можно наносить на стальные, чугунные, медные, латунные и алюминиевые поверхности (толщина пркрытия обычно не превышает 0,5 мм), при этом структура и механические свойства основного металла сохраняются. При хромировании достаточно точно можно регулировать толщину наносимого слоя.

Недостатки хромирования — нельзя восстанавливать детали со значительным износом вследствие хрупкости толстого слоя, относительная длительность и сложность процесса.

Электроискровой способ используют для восстановления размеров поверхностей деталей, износ которых не превышает 0,05—0,06 мм (при тугих и напряженных посадках); повышения износостойкости рабочих поверхностей детали.

К числу деталей экскаваторов, которые можно упрочнять одним из перечисленных методов, относятся: шлицевые валы (по боковым поверхностям шлицев), подвижные шестерни и кулачковые муфты (по боковым поверхностям шлицев и по пазам под вилки управления), рычаги фрикционов, вилки управления муфтами (в местах, входящих в пазы муфт). Изношенные поверхности наращивают вг местах неподвижных посадок: на шейках валов и в гнездах корпусных деталей, главным образом под посадку подшипников качения.

Токи высокой частоты (т. в. ч.) применяют при поверхностной закалке деталей различных размеров, скоростной пайке инструментов, наплавке износостойких покрытий, изготовлении биметаллических втулок, восстановлении деталей металлизацией и др. Сущность высокочастотного нагрева заключается в том, что деталь, подлежащая нагреву, перемещается в переменном магнитном поле, создаваемом индуктором (катушкой) при пропускании через него переменного тока высокой частоты. По закону электромагнитной индукции в части детали, находящейся в магнитном поле, индуцируется ток, который имеет такую же частоту, что и ток, пропускаемый через индуктор.

Глубина проникновения индуцированного тока зависит от его частоты: чем больше частота, тем меньше глубина проникновения тока. Благодаря тепловому действию тока поверхностный слой детали в течение 2—5 с нагревается и в нем возбуждаются токи.

Эти особенности индукционного нагрева используют для различных приемов восстановления и упрочнения деталей машин.

Основные преимущества высокочастотного нагрева: ускорение процесса нагрева, что резко повышает производительность труда и снижает себестоимость ремонтируемой или изготовляемой детали; возможность широко регулировать глубину нагрева, что позволяет нагревать только рабочие поверхности детали; сокращение расхода энергии за счет отсутствия предварительного нагрева обычных печей; высокая культура производства.

295 Схема включения ванны для осаждения металла электрическим путем

Валы. В процессе эксплуатации в цилиндрических валах изнашиваются посадочные шейки, шпоночные канавки и шлицы, повреждаются резьба на их поверхности, центровые отверстия, изгибаются сами валы.

Способ ремонта цилиндрического вала выбирают после того, как соответствующей проверкой установят характер и степень износа. Шейки вала с износом (небольшие царапины и риски, овальность до 0,1 мм) ремонтируют шлифованием. Но предварительно проверяют, исправны ли центровые отверстия вала. Если необходимо, восстанавливают центровые отверстия, протачивая забоины и вмятины, и правят валы.

Погнутые валы диаметром более 60 мм подвергают горячей правке. Холодную правку выполняют вручную с помощью винтовых скоб, рычагов, но целесообразнее пользоваться прессом. Винтовую скобу накладывают на вал захватами так, чтобы винт расположился своим упором против места наибольшего прогиба вала. Вращая винт, выправляют вал в этом месте; затем скобу последовательно перемещают на другие участки и повторяют операцию до тех пор, пока весь вал не будет выправлен.

Шейки вала со значительным износом обтачивают и шлифуют под ремонтный размер. При этом допускается уменьшение диаметра шеек на 5—10% в зависимости от характера воспринимаемых валом нагрузок, в частности при ударных нагрузках. В тех случаях, когда необходимо восстановить первоначальные размеры шеек, на них после обточки напрессовывают или устанавливают на эпоксидном клее ремонтные втулки, которые затем обрабатывают точением или шлифованием.

Изношенные поверхности валов можно ремонтировать также, наращивая металл наплавкой, металлизацией, хромированием и другими методами.

Подшипники скольжения. Если износ шейки вала и отверстия втулки достигает предельно допустимой величины, неразъемные подшипники (втулки) ремонтируют: шлифуют вал, а втулку заменяют новой — с отверстием, соответствующим по размеру шлифования шейке вала.

У подшипников с вкладышами восстанавливают правильную геометрическую форму отверстия и масляные канавки. При ремонте этих подшипников необходимо также обеспечивать зазор для масляного слоя, соосность отверстия данного подшипника и отверстий остальных подшипников, в которых устанавливают вал, плотное прилегание вкладышей к их постелям.

При ремонте подшипников скольжения следует уделять серьезное внимание правильной обработке смазочных канавок на рабочей поверхности подшипника. Смазочные канавки облегчают засасывание масла в нагруженную зону и улучшают распределение смазки по длине подшипника. Эти канавки обрабатывают на станках точением, фрезерованием, долблением, протягиванием, а также прорубают вручную по разметке. Разметку делают согласно чертежу или образцу. Канавки прорубают специальным крейцмейселем-канавочником, режущая кромка которого имеет размер и форму смазочной канавки. Края смазочных канавок, выходящие на поверхность вкладыша, сглаживают и округляют, иначе кромки будут действовать как скребки, снимающие слой смазки с шейки вращающегося вала.

Для лучшего удержания масла продольные канавки делают закрытыми, т. е. не доходящими до торцов вкладышей и втулок примерно на 0,1 длины последних. Ширина и глубина канавок принимаются (ориентировочно) соответственно 0,1 и 0,025 внутреннего диаметра вкладыша.

Подшипники качения. Узлы с подшипниками качения тщательно осматривают, чтобы проверить, нет ли признаков усталостного износа беговых дорожек и тел качения. Если

такой износ обнаружен, подшипник заменяют. Замене подлежат также подшипник с выкрошенными бортами, деформированными сепараторами, с ржавчиной на рабочих и посадочных поверхностях.

Подшипники качения не ремонтируют. Восстанавливают посадочные поверхности деталей, сопрягаемых с подшипниками (корпусов и валов), наплавкой, хромированием, металлизацией, нанесением эпоксидного клея или стиракрила и другими способами. Практикуют, кроме того, установку компенсирующих втулок. Втулку запрессовывают в корпус подшипника или напрессовывают на шейку вала в зависимости от характера и величины износа, размеров деталей и возможностей ремонтного цеха.

При чрезмерном нагреве подшипников (60°С и выше) необходимо проверить, достаточно ли смазки, а также исправны ли смазочные и уплотняющие устройства.

Загрязненные войлочные уплотнения (которые служат для защиты подшипника от действия внешней среды, а не как препятствие против вытекания смазки) промывают в чистом керосине, а изношенные заменяют. В этих уплотнениях войлочные и фетровые кольца должны прилегать к шейкам вала умеренно плотно: щуп толщиной 0,1 мм не должен проходить между ними. Слишком плотная установка кольца вызывает повышенное трение, что приводит к усиленному нагреву шейки вала и подшипников.

В лабиринтных уплотнениях стенки кольцевых канавок должны быть без выбоин и вмятин. Нормальная величина зазора в радиальном направлении 0,3—0,6, в осевом —
1,5—3 мм.

Уплотнения манжетного типа (например, кожаные, резиновые) должны плотно охватывать вал и правильно закрепляться. Щуп толщиной 0,1 мм между манжетой и валом должен проходить с трудом. Если же он проходит свободно, значит манжеты изношены. Упругая пальцевая муфта. У пальцевой муфты изнашиваются отверстия полумуфты, в которые входят кольца, а также сами кольца, которые начинают проворачиваться на пальцах. Иногда ослабляются и начинают проворачиваться пальцы, что приводит к износу посадочных мест под пальцы и самих пальцев в полумуфте.

Ремонтируют упругие пальцевые муфты так: растачивают посадочные отверстия для пальцев в полумуфте и отверстия для колец в полумуфте, а затем изготовляют новые пальцы и кольца. Наружный диаметр новых колец должен в точности отвечать диаметру расточных отверстий в полумуфте. Кроме того, при расточке необходимо обеспечить совпадение центров отверстий под пальцы в обеих полумуфтах. Нарушенную посадку муфты восстанавливают запрессовкой втулки в ее фланец. Если изношены и другие поверхности муфты, ее заменяют новой.

содержание .. 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 ..