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泰興減速機:減速機軸和齒輪修復技術(shù)的分析與應用

發(fā)布時間:2019-08-22 12:36:00 點擊:

    泰興減速機專業(yè)生產(chǎn)廠家泰強減速機2019年8月22日訊  冶金行業(yè)大型減速機類的備件維修一直是個難題,對于軸和齒輪來說,堆焊修復是一種重新進行金屬冶煉的過程,而且冶金質(zhì)量穩(wěn)定,通過修復工藝的控制和焊接材料的匹配,使修復后的齒輪內(nèi)在質(zhì)量提高,大大提高了齒輪性能,延長了使用壽命。


    0  引言

    泰興減速機作為冶金行業(yè)通用的設備,因價值高,制造周期長等特點,對非易損件的生產(chǎn)企業(yè)的采購控制較為嚴格,也使減速機打齒事故成為維修人員的重要課題。日照鋼鐵有限公司冷軋薄板制造部針對張力輥減速機齒輪軸斷裂,造成大齒輪打齒等(圖1與圖2),維護人員采用了斷軸配做,齒輪軸和齒輪修復技術(shù)等,有效解決了此類難題,做到在無備件的情況下快速恢復了生產(chǎn)。


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    1  斷軸的修復處理


    齒輪軸斷面呈現(xiàn)不規(guī)則形狀,考慮到斷面修磨后長度減少,且焊接完成后的抗彎強度不足等,采取重新配做斷軸小端的措施(圖 3),制造工藝如下:


    (1)選取材料為42CrMo 的調(diào)質(zhì)棒料,按一端按原尺寸配做(圖3中1號)。


    (2)另一端加工為加長軸(圖3中3號),齒輪軸端配合加工孔(圖3中4號)。


    (3)兩配合面加工坡口(圖3中 2號),并進行焊接處理。


    (4)軸面機加工修磨。


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    2 齒輪修復技術(shù)要點與對策


    2.1 技術(shù)準備

    根據(jù)齒輪參數(shù)、材料特性和使用工況,確定修復技術(shù)方案,采用合理的焊接技術(shù)進行焊接修復,焊接過程中采用多種焊材進行強化修復。


    (1)打底層焊接。使用高合金焊接材料,確保強度與韌性兼顧的進口焊材作為打底層焊接材料,獲得機械性能過渡良好的焊接組織。


    (2)填充層焊接。填充層采用高強度焊材進行焊接,獲得機械性能強于母材強度和韌性的效果,保證修復后的齒具有良好的抗沖擊性能,不發(fā)生脆性斷裂。


    (3)強化耐磨層焊接。 為了獲得齒面的設計硬度和耐磨性等指標,在填充層焊接完成后進行粗打磨,預留 1 mm 的厚度進行表面耐磨強化層的焊接。 使用進口的高合金焊材進行焊接修復,同時結(jié)合應力消除處理和焊后的局部熱處理技術(shù),去除焊接內(nèi)應力的同時實現(xiàn)修復局部拉應力向壓應力的轉(zhuǎn)變,有效防止裂紋萌生和增強抗沖擊性,同時獲得要求的齒面硬度指標。


    (4)精修研。根據(jù)圖紙數(shù)據(jù)和現(xiàn)場工況制作精修研靠模。


    (5)工裝制作。根據(jù)現(xiàn)場工況制作專用熱處理及其他工裝,保證對修復齒輪實現(xiàn)局部熱處理。


    2.2 施工技術(shù)要點

    (1)清洗。對齒輪進行清理清洗,結(jié)合無損探傷進行齒面裂紋的檢測。


    (2)綜合檢測。對齒輪進行綜合檢測,確定齒輪的現(xiàn)狀,并確定有無除磨損外的其他缺陷,以及齒輪的形變狀態(tài)。


    (3)去疲勞層。去除所焊接齒輪疲勞層,再次探傷,確保焊前無裂紋等其他缺陷。


    (4)焊接工藝控制。①采取低熱量輸入焊接工藝,嚴格控制齒面溫升,防止產(chǎn)生淬硬組織,以減少焊接應力。打底層使用直流手弧焊焊接,短弧短焊道,焊后捶擊至焊縫產(chǎn)生明顯的機械變形;填充層采用半自動氣體保護焊,嚴格控制焊層厚度和焊道長度并注意齒形控制,為下一步焊接留出均勻尺寸空間;焊接后對填充層進行修磨,并進行耐磨層的焊接,采用氬弧焊,用精確的收弧來控制焊層形狀和過渡區(qū)性能;②焊接過程中動態(tài)檢測焊接應力和齒輪變形參數(shù),并依據(jù)技術(shù)參數(shù)進行焊接位置和焊接量的調(diào)整,從而將焊接變形控制在允許范圍之內(nèi);③在焊接過程中實施加振動時效,降低焊接應力;④嚴格控制材料復合的層量比例,保證焊縫材料膨脹系數(shù)與母體材料一致。


    (5)焊后處理與尺寸精度恢復。①局部熱處理設備分別對焊接部位進行焊縫性能調(diào)整和穩(wěn)定化處理,使焊縫耐熱疲勞性能達到最佳狀態(tài);②焊后處理完成后,通過所制作樣板及聯(lián)齒靠模對修復部位進行精修磨,用驅(qū)動齒進行模擬跑合,確保嚙合率達到 70%以上,并使用章丹或錫絲進行盤車配研,使整體精度達到技術(shù)要求。圖 4。   

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    圖 4 修復情況對比

    3 實際效果分析


    (1)該齒輪軸和齒輪修復完成后,減速機裝配上線,運行 4個月后檢測振動數(shù)據(jù),能夠滿足生產(chǎn)線運行需求,保障生產(chǎn)的同時,給采購新備件提供充足的時間。修復后的齒輪嚙合呈現(xiàn)周期性震動,峰值 5.375 mm/s2, 頻域中存在 3 組以上齒輪嚙合頻率諧波,齒輪嚙合頻率邊頻較高,可見明顯的底部噪聲頻率(圖 5)。

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    (2)由于修復技術(shù)的靈活性,齒輪軸和齒輪損壞后可以在較短的時間內(nèi)修復后繼續(xù)使用,因此不需要定制大量的新件,既減少了維修費用及時間,也減少了備件更換。為企業(yè)修舊利廢,節(jié)約成本,減少停機時間,提升作業(yè)率,以及提高經(jīng)濟效益等做出了貢獻。

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