Организация ремонта строительнодорожных машин
 Скачать 4.41 Mb.
|
|
Восстановление распределительных валов. Распределительные валы двигателей изготавливаются обычно из стали 45, 15Х, 12ХНЗА, а также из легированного чугуна. Кулачки, эксцентрики и опорные шейки валов из уг- леродистой стали подвергаются закалке ТВЧ на глубину 2...6 мм. Твердость закаленного слоя НRСэ 52...62. Основные дефекты распределительных валов следующие: деформация вала, износ опорных шеек, износ кулачков и эксцентрика, повреждение шей- ки под распределительную шестерню (шкив, звездочку), повреждение шпо- ночной канавки (отверстия под штифт), повреждение резьбы. Допустимое биение – 0,03...0,05 мм. Правка проводится на прессе или наклепом. Опорные шейки шлифуются под ремонтный размер. При достиже- нии последнего ремонтного размера шейки восстанавливаются под размер завода–изготовителя наплавкой, плазменным газотермическим напылени- ем. Применяются также гальванопокрытия (железнение и хромирование). Кулачки восстанавливаются, как правило, шлифованием на копиро- вально–шлифовальном станке с сохранением профиля кулачка. При шли- фовании кулачков вал базируется по центрам и шпоночному пазу, обеспе- чивающему правильное угловое положение вала. После шлифования каж- 273 дого кулачка вал поворачивается в специальном делительном приспособ- лении на нужный угол для обработки следующего кулачка. Окончательная обработка кулачков выполняется полированием мел- козернистой абразивной лентой или войлочными кругами пастой ГОИ № 10. Шпоночный паз (отверстие под штифт) восстанавливается заваркой с последующим фрезерованием (сверлением). Заварка производится элек- тродуговой сваркой постоянным током обратной полярности. Прилегаю- щая опорная шейка и резьба защищаются мокрым асбестом. Возможно без применения сварочных операций фрезеровать новый шпоночный паз, расположенной под углом 180° по отношению к исход- ному. В этом случае исключается необходимость наплавки, но требуется проведение перемаркировки распределительной шестерни (шкива). Поврежденная резьба обтачивается на токарном станке, поверхность наплавляется вибродуговой наплавкой, обтачивается и нарезается номи- нальная резьба. Наплавка производится проволокой II класса диаметром 1,6 мм. Сила тока при этом 200 А; напряжение – 14 В; частота вращения вала – 4 об/мин; подача – 2,5 мм/об. 9.7. Ремонт деталей и сборочных единиц трансмиссии Детали трансмиссии (корпуса, валы, оси, зубчатые колеса, крестови- ны кардана и т. п.) передают крутящие моменты, которые создают значи- тельные удельные нагрузки в зубчатых, шлицевых и шпоночных сопряже- ниях, а также в подшипниках. Под действием этих нагрузок в подвижных сопряжениях разрушается поверхностный закаленный слой металла, а в неподвижных (посадочное место вала – наружное кольцо подшипника и т. п.) – уплотняется металл, в результате чего натяг переходит в зазор. Валы. У валов (осей) изнашиваются посадочные места под подшип- ники, сальники и ступицы, боковые поверхности шлицев (зубьев) и шпо- ночных канавок. Реже повреждается резьба, происходит изгиб и скручива- ние валов. Износ посадочных мест определяют микрометрами, а износ шлицев и шпоночных канавок – штангенциркулями или шаблонами. Изгиб вала проверяют индикатором часового типа, при этом вал ус- танавливают в центре приспособления (призмы). Малые прогибы вала (до 0,5 мм) устраняют проточкой и шлифованием. Повреждение резьбы цен- тровых отверстий, шлицев (зубьев), шпоночных канавок определяют в процессе осмотра. Скручивание вала определяют по взаимному расположению шлицев или шпоночных канавок. Валы, имеющие трещины, скрученность, разру- шения (выкрашивание) термически обработанных поверхностей шлицев (зубьев), выбраковывают. Валы, у которых стрела прогиба превышает 0,10...0,15 мм, правят с нагреванием или без него. Наиболее доступна и 274 проста холодная правка на прессах или в специальных приспособлениях, однако необходимый результат достигается не всегда из–за неравномер- ной пластической деформации детали по сечению, вызывающей дополни- тельные остаточные напряжения, которые наиболее полно устраняют при последующем нагревании детали до температуры 400…450 °С и выдержке при этой температуре в течение 0,5…1 ч. При холодной правке делают пе- регибы в противоположную сторону, в 2...3 раза превышающие прогиб. Незначительные повреждения трущихся поверхностей (риски, задиры, эллипсность или конусность в пределах нескольких десятых долей милли- метра) устраняют доводкой с использованием специальной пасты; шлифова- нием электрокорундовыми кругами твердостью СМ2 и зернистостью 46...60; полированием в жимках, обтянутых кожей, насыщенных полировочной пас- той ГОИ или наждачным порошком, подаваемым через масленку. На изношенных посадочных местах вала под подшипники наращи- вают или наплавляют слой металла, учитывая значение износа и припуск на последующую механическую обработку. При выборе присадочного ма- териала учитывают марку материала, из которого изготовлен вал (ось), и твердость наплавляемых поверхностей. Обычно валы изготавливают из сталей ЗОХГС, 45Х и др. Поверхно- стная твердость посадочных мест НRС 35...45, шлицев НRС48...54. Поса- дочные места с незначительным износом (до 0,15 мм) наращивают гальва- ническим (железнением) или электроискровым способами. Перед наращи- ванием и шлифованием снимают наклеп и исправляют геометрическую форму посадочного места. Посадочные места со значительным износом (более 0,15 мм) или шейки вала под сальники наплавляют механизирован- ными способами (вибродуговой наплавкой, наплавкой в среде углекислого газа и т. п. или металлизацией, напеканием металлических порошков, лен- ты, проволоки). После наращивания (наплавки, напекания) посадочные места обтачивают (если их твердость не превышает НRС 40) или шлифуют (при твердости свыше НRС 40), оставляя припуск 0,15...0,25 мм на чисто- вое (завершающее) шлифование. Наплавленные посадочные места обтачивают на токарновинторез- ных станках резцами, оснащенными пластинами твердого сплава, при ско- рости резания 40...50 м/мин и подаче 0,25...0,35 мм/об. Указанная скорость меньше оптимальной, так как обтачивается неоднородная наплавленная поверхность высокой твердости при наличии сварочной корки. После предварительной обработки посадочные места шлифуют в размер на круг- ло–шлифовальных станках. Окружная скорость детали – 15...25 м/мин, по- перечная подача шлифовального круга – 0,003...0,05 мм/об. Овальность и конусность прошлифованной поверхности, а также шероховатость должны находиться в пределах допуска, указанного в ре- монтном чертеже детали. 275 При большом износе посадочные места (шейки) диаметром свыше 60 мм целесообразно наплавлять под слоем флюса или после обтачивания напрессовывать на них втулки. Толщина стенки втулки после шлифования должна быть не менее 2 мм. При необходимости наплавленную поверхность закаливают. Ком- пенсировать износ и создать припуск на шлифование можно благодаря пе- рераспределению металла детали в посадочном месте электромеханиче- ской высадкой (обработкой). Шлицы валов изнашиваются в основном в верхней части боковой поверхности. Допускается износ шлицев по толщине 0,5...2,5 мм (в зави- симости от назначения вала и размеров шлицев). Изношенную боковую поверхность шлицев наплавляют вибродуговой или плазменной наплав- кой, наплавкой в среде углекислого газа или под слоем флюса. Затем на- плавленные поверхности фрезеруют до нормальной толщины шлицев, проводят термообработку (при необходимости), шлифованием снимают наплывы металла по наружному диаметру шлицев. Фрезерование шлицев производят на фрезерных станках с применением делительной головки. У шлицевых валов с мелкими шлицевыми впадинами между шли- цами (диаметр вала до 45...50 мм), имеющих ширину шлицев до 5... 6 мм, канавки обычно заплавляют полностью. Для уменьшения деформации ва- ла шлицы наплавляют поочередно на диаметрально противоположных его сторонах. Затем наплавленную шлицевую поверхность обтачивают до нормального диаметра и на обточенной поверхности изготавливают (фре- зеруют) шлицы нормальной толщины. Как правило, фрезеруют наплав- ленный металл канавки шлицевой поверхности. Для этого перед наплав- кой на торце вала напротив впадины делают метку. При восстановлении валов с крупными шлицами можно использовать способ пластической деформации. Для этого на шлицах по всей длине по на- ружному диаметру вдавливают диск–ролик, который перемещает металл от середины к боковым поверхностям шлица. Диск–ролик затачивают под уг- лом 60°. Раздачу шлицев производят на токарно–винторезном станке. При увеличении ширины шпоночной канавки до 15 % ее фрезеруют до ремонтного размера, устанавливая при сборке шпонку увеличенного размера. При большем износе канавку заваривают и затем фрезеруют новую нормаль- ного размера. Как правило, конструкцией допускается фрезерование на диа- метрально противоположной стороне вала новой шпоночной канавки. Поврежденную или изношенную резьбу снимают резцом, на резьбо- вую поверхность наплавляют слой металла (наплавкой в среде углекисло- го газа и т. п.), затем наплавленную поверхность обтачивают и нарезают резьбу нормального размера. Вместо поврежденной нормальной допуска- ется нарезание ремонтной резьбы. Поврежденные внутренние резьбы в ва- лах рассверливают, затем нарезают новые увеличенного ремонтного раз- 276 мера. Обычно резьбу на валах нарезают за несколько проходов резцом на токарно–винторезном станке. Скорость резания – 8...10 м/мин, продольная подача резца равна шагу резьбы. Восстановленная резьба должна быть полной, чистой, без сорванных ниток. Полноту резьбы проверяют кон- трольной гайкой. Зубчатые колеса. Дефектами зубчатых колес (шестерен) являются износ зубьев по толщине и длине (непостоянного зацепления), выкраши- вание, скалывание и поломка зубьев. Менее интенсивно изнашиваются кольцевые канавки под вилки переключения передач и шлицы ступицы. Допускается износ шлицев 1,5...2,0 мм. Шестерни с предельно изношенны- ми зубьями, имеющие обломы, сколы, трещины, выбраковываются. Износ зубьев по толщине определяют штангензубомером или шаблоном, а по дли- не – штангенциркулем. Допускается износ зубьев по толщине 0,2...0,5 мм и выкрашивание цементированного слоя на двух несмежных зубьях не более 1/4 их длины или на двух смежных зубьях – меньше 1/5 их длины. При большем износе шестерни выбраковывают. В шестернях машин выкраши- вание цементированного слоя не допускается. В зубчатых передачах строительных машин применяют шестерни из чугуна, углеродистой и легированной стали. Большинство зубчатых колес выбраковывают. Ремонтируют колеса с износом или выкрашиванием зубь- ев. Износ зубьев шестерен по толщине, измеренный по дуге начальной ок- ружности, для тихоходных передач строительных машин допускается на 15...20 %; экскаваторов – 10...15 %; грузоподъемных кранов – до 8 %; ко- робок передач автомобилей и тракторов – на глубину термической обра- ботки (0,18...1,4 мм). Износ зуба по длине (с торца шестерни) допускается до 30 % для строительных машин, экскаваторов и кранов, до 15 % – для автомобилей и тракторов. В тихоходных передачах сломанные зубья ремонтируют установкой новых зубьев, прикрепленных к ободу винтами или сваркой (рис. 9.2). Обод в месте крепления новых зубьев отжигают; места, не подлежащие отжигу, покрывают замазкой, состоящей из огнеупорной глины (50 %), ас- бестового порошка (45 %) и жидкого стекла (5 %). а б Рис. 9.2. Схема ремонта зубчатого колеса при помощи новых зубьев: а – крепление винтами; б – крепление сваркой 277 В ремонтном производстве также нашел применение метод ремонта тихоходных зубчатых колес наваркой клиньев (рис. 9.3). Рис. 9.3. Схема восстановления зубьев звездочек наваркой клиньев При тонком ободе колеса, когда его ослабление установкой новых зубьев недопустимо, вместо сломанного зуба устанавливают специальный башмак (рис. 9.4), крепление которого не вызывает значительного ослаб- ления обода колеса. Для установки башмака делают небольшое углубле- ние (3...5 мм) в ободе на месте сломанного зуба, а на торцах обода – не- глубокие пазы размером от 0,4 до 1 модуля зуба. По размерам зуба, углуб- ления и пазов изготовляют заготовку башмака 1, которую крепят к ободу колеса болтами 3 и распорными втулками 2. Окончательно обрабатывают профиль зуба после фиксации (при- варки) его на колесе. Слесарные способы ремонта зубчатых колес приме- няют в качестве временной меры, если невозможно заменить поврежден- ное колесо новым или отремонтировать его более совершенным методом. Изношенные до 40 % толщины стальные зубья, особенно большого модуля, могут быть восстановлены наплавкой. Во избежание коробления колес зубья наплавляют не подряд, а через 5…10 зубьев. До наплавки ре- комендуется подвергать колеса предварительному отжигу для снятия внутреннего напряжения и предотвращения образования трещин. Непо- средственно перед наплавкой колеса подогревают, а после наплавки вто- рично отжигают или нормализуют. Шестерни из углеродистых и легированных сталей после наплавки и механической обработки зубьев подвергают дополнительной термической обработке – цементации, цианированию, нормализации, закалке. Изношенные шестерни небольшого диаметра и малых модулей (до 5…6) восстанавливают сплошной круговой наплавкой металла с после- дующей механической нарезкой зубьев. Зубчатые колеса большого диа- метра и с модулем более 10 наплавляют по профилю зуба последователь- ным наложением валиков сначала по краям, а потом в середине. Каждый валик после наплавки тщательно очищают металлической щеткой от ока- лины и шлака. 278 Рис. 9.4. Cхема ремонта зубчатого колеса при помощи башмака: 1 – башмак; 2 – распорная втулка; 3 – болт Профиль наплавленного зуба обрабатывают на зубофрезерных и зу- бодолбежных станках, а при их отсутствии – на горизонтально–фрезерном станке дисковой или пальцевой модульной фрезой при помощи делитель- ной головки. Имеющиеся в зубьях уступы (в шестернях, не находившихся во вре- мя работы в полном зацеплении по длине) удаляют абразивным кругом. Симметричные шестерни и венцы при одностороннем износе зубьев пере- ворачивают или переставляют с одной стороны на другую. В шестернях с несимметричной ступицей при одностороннем износе обрезают часть сту- пицы, а с другой стороны ступицы приваривают кольцо соответствующей толщины. Затем шестерню устанавливают так, чтобы она работала неиз- ношенной стороной зубьев. У шестерен непостоянного зацепления износ зубьев со стороны уст- раняют шлифованием их до одинаковой длины, после чего торцы зубьев закругляют. Допускается укорачивать зубья не более 10 % по длине. Про- дольно изношенные торцы зубьев восстанавливают до номинальной дли- ны наплавкой порошковой проволокой под слоем флюса с принудитель- ным формированием наплавленного металла в медной охлаждаемой фор- ме и последующим электрохимическим шлифованием торцов. Источником питания при наплавке служит преобразователь ПСО–500. Параметры режима наплавки следующие: напряжение – 28...30 В, сила тока – 120...149 А. Наплавочная проволока ПП–6Х5 с ших- той на основе твердых сплавов имеет большую ударную вязкость. Замену венца в блоке шестерен, когда один из них сильно изношен, а остальные находятся в хорошем состоянии, выполняют следующим обра- зом. Изношенный венец отжигают, затем отрезают, а это место протачи- вают до размера, обеспечивающего посадку с натягом нового венца. Но- вый венец изготавливают или используют венец с другой шестерни. После напрессовки венец стопорят винтами или обваривают электродуговой сваркой. Изношенные шлицевые отверстия ступицы растачивают (при не- 279 обходимости предварительно отжигают), запрессовывают новую шлице- вую втулку и обваривают ее торцы электросваркой. Карданные передачи. К характерным дефектам карданных передач относят: износы шеек крестовины, игольчатых подшипников, шлицевых сопряжений скользящей вилки и карданного вала, отверстий в вилке, про- межуточных опор и их подшипников; прогиб, скручивание и нарушение динамической балансировки карданного вала; повреждения резиновых втулок, уплотнений и т. п. Изношенные шейки крестовин шлифуют до выведения следов изно- са, затем наращивают (наплавляют) слой металла или напрессовывают термически обработанные втулки и вновь шлифуют шейки до нормально- го размера. Овальность и конусность шеек должны быть не более 0,01 мм, отклонение от перпендикулярности и несоосности осей шеек – до 0,1 мм. Изношенные отверстия в вилках под наружные кольца игольчатых подшипников растачивают, запрессовывают втулки, которые затем вновь растачивают до нормальных размеров. Шлицы скользящей втулки восста- навливают обжатием на шлицевой оправке под прессом (3924·10 2 или 9810·10 2 Н). После обжатия шлицевую поверхность вилки калибруют про- шивкой. Если прогиб карданного вала в средней части более 0,4 мм, его пра- вят холодным под прессом. После ремонта валы подвергают динамиче- ской балансировке. В подшипниках качения изнашиваются беговые до- рожки колец и шарики (ролики). Незначительный износ имеют поверхно- сти колец, сопрягающиеся с валом (гнездом). Допустимый радиальный за- зор у большинства шариковых подшипников не должен превышать 0,20…0,25 мм. В роликовых подшипниках выступание роликов из обоймы не допус- кается. Подшипники качения выбраковывают при появлении цветов побе- жалости, сколов металла или трещин, а также при выкрашивании или ше- лушении беговых дорожек и появлении раковин коррозийного характера. На ремонтных заводах изношенные поверхности колец и шарики (ролики) шлифуют на специальных станках. После шлифования на рабо- чую поверхность гальваническим способом наносят слой металла, после чего шлифуют по размеру. Подшипники собирают из восстановленных колец и шариков (роликов), а сепараторы устанавливают новые. В зависимости от типа и размеров подшипника скольжения или сту- пицы, материала и характера дефекта их ремонтируют запрессовкой ре- монтной втулки, пластической деформацией, перезаливкой антифрикци- онным сплавом, металлизацией, заменой вкладышей. Перед запрессовкой ремонтной втулки корпус подшипника или из- ношенную ступицу растачивают, после чего изготовленную с припуском на обработку ремонтную втулку запрессовывают с натягом. По окончании 280 запрессовки втулку обваривают по торцам или закрепляют штифтами, а затем деталь растачивают на токарном станке до номинального размера. Для экономии цветных антифрикционных металлов в подшипниках скольжения применяют биметаллические втулки, представляющие собой стальную или чугунную втулку, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем (1,5...3 мм) бронзы или антифрикционного цинково– алюминиевого сплава (ЦАМ). Центробежную заливку подшипников осуществляют с использова- нием приспособления, которое устанавливают в шпинделе токарного стан- ка. Вкладыши подшипника, освобожденные от старого слоя выплавлени- ем, вылуженные и нагретые до температуры 150...200 °С, зажимают между дисками, после чего во вращающееся приспособление заливают расплав- ленный сплав. Затем втулки и вкладыши охлаждают сжатым воздухом или водяной пылью, проверяют качество заливки и растачивают детали до тре- буемого размера. |