Способ восстановления шеек коленчатых валов

Способ восстановления шеек коленчатых валов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: при ремонте деталей, в частности для восстановления изношенных шеек коленчатых валов. Сущность изобретения на изношенную поверхность шейки коленвала накладывают разрезную втулку, стыки которой располагают по двум образующим , расположенным в Диаметральной плоскости, и двум винтовым линиям, соединяющим противоположные концы образующих Стыки заваривают с обеспечением симметричности нагрева шейки путем последовательной приварки вначале по образующим , а затем по винтовым линиям, причем переходы с одного стыка на другой осуществляют в диаметрально противоположные точки на шейке 1 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э В 23 Р 6/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4811650/27 (22) 09,04.90 (46) 15.08.92. Бюл.¹30 (71) Проектно-конструкторский и технологический институт "Молдсельхозтехпроект" (72) К.Г.Сабеев, А.Н,Олексюк. Е,M.Ñòàøêîâ . и И,И,Искаков (56) Доценко Г.Н. Восстановление чугунных коленчатых валов автоматической наплавкой. M.: Транспорт, 1970, с.19 — 24. (54) СПОСОБ В ОССТАНОВЛЕНЙЯ ШЕЕК

КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ (57) Использование: при ремонте деталей, в частности для восстановления иэнбшенййх .шеек коленчатых валов. Сущность изобреИзобретение относится к ремойтноМу производству и может найти применение при восстановлении изношенных шатунных и коренных шеек коленчатых валов .

Известен способ восстановления шеек коленчатых валбв, при котором на изношен ную поверхность накладывают разрезную втулку, стыки которой заваривают, Стыки втулки располагают по одной образующей, вследствие чего при восстановлении"шейки вала втулку обжимают на валу перед завар- кой ее стыков.

Недостатки известного способа заключаются в том, что втулки в этом способе устанавливают незакаленными из-за необходимости гибки в процессе установки, внутренний диаметр их получают в результате обжатия, что не всегда обеспечивает плотное прилегание к шейке вала,.заварку стыков втулки осуществляют вдоль-одной образующей, что приводит к односторонней концентрации нагрева и, следовательно, тепловых и термических напряжений и к по,, Ж„„1754388 A 1

2 тения: на изношенную поверхность шейки коленвала накладываюг разрезную втулку, стыки которой располагают по двум образующим, расположен"н-ьтм в" дйаметральной . плоскости, и двум винтовым линиям, соединяющим противоположные концы образующих . Стыки заваривают с обеспечением симметричности нагрева шейки путем последовательной приварки вначале по образующим, а затем по винтовым линиям, причем переходы с одного стыка на другой осуществляют в диаметрально противоположные точки на шейке, t з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл. явленйю остаточной деформации, недостаточность длины шва и вбзможность проворота втулки на шейке вала приводят к необходимости дополнительной приварки втулки по торцам, расположенным в зоне галтелей шейки. Односторонняя концентрация нагрева приводит к увеличению в 1,8—

2 раза толщины слоя основного металла, расплавляемого при сварке, и размеров зе- (Я рен в околошовных зонах и появленйю ф микропор и микротрещин. Все это ухудшает (1 качество восстановления коленчатых валов. р . Целью изобретения является повышение качества восстановления.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу восстановления шеек коленчатых валов, при котором на изношенную поверхность накладывают разрезную втулку, стыки которой заваривают, стыки втулки располагают по двум образующим, расположенным в диаметральной плоскости, и двум винтовым линиям, соединяю1754388 щим противоположные концы образующих, Ъ

При этом стыки заваривают с обеспечением симметричности нагрева шейки путем последовательной приварки вначале по образующим, а затем по винтовым линиям, причем переходы с одного стыка на другой осуществляют в диаметрально противоположные точки нэ шейке, Предлагаемый способ обеспечивает получение швов, симметрично расположен ных на противоположных сторонах шеек валов, благодаря чему напряжения после сварки располагаются симметрично и устраняются деформации, а вследствие того, что в поперечном сечении части разрезной втулки не превышают половины окружности шейки, они перед установкой на шейку могут быть закалены и отшлифованы на нужный размер по внутреннему диаметру шейки и обеспечивают плотный контакт с ней.

На фиг.1 — изображена разрезная втулка в развернутом виде; на фиг.2 — то же, после установки на шейку вала. . Способ осуществляют следующим образом.

Удаляют с изношенной шейки вала 1 дефектный слой, включающий равномерный износ, до получения круглого профиля в поперечном сечении, например, механической обработкой: шлифованием Или точением. Изготавливают разрезную втулку 2 с припуском на окончательную обработку. .Втулка (фиг.1) состоит из четырех одинаковых прямоугольных треугольников 3, 4, 5 и 6, у которых катеты 7, 8, 9 и 10, рйполагэемые в поперечном направлении к шейке, равны"половине длины окружности шейки, а катеты 11, 12, 13 и 14, располагаемые вдоль шейки, равны сумме длины шейки и двух радиусов галтелей шейки 15 и 16.

Элементы втулки (прямоугольные треугольники) штампуют из листа, придают им круглую форму с внутренним диаметром, меньшим диаметра шейки, осуществляют их закалку, шлифуют их по внутреннему диаметру до диаметра шейки, устанавливают втулку на шейку коленвала, заваривают стыки, однбвременно приваривая втулку к шейке коленвала, При наличии"масляных канаЛов в шейке вала 1 во втулке 2 в соответствующих местах выполняют отверстия для пропускания масла.

Стыки разрезной втулки располагают по двум образующим 17 и 18; расположен. ным в диаметральной плоскости (на фиг.2— в вертикальной диаметральной плоскости), и двум винтовым линиям 19 и 20, соединяю15

25

30 внутренние напряжения, B местах, где сварные швы близко подходятдруг к другу, свар40

50

5

10 щим противоположные концы образующих

17 и 18: конец 21 образующей 17 — с концом

24 образующей 18, а конец 22 образующей

17 — с концом 23 образующей 18.

Стык по образующей 17 образован соединением сторон 11 и 14 разрезной втулки

2, а стык 18 — соединением сторон 12 и 13 разрезной втулки. Стык по винтовой линии 19ебразо- .. вэн соединением сторон25 и26треугольников 5и6, а стык по винтовой линии 20-соединением сторон 27 и 28трвупэльников3 и 4.Для обеспечения симметричности нагрева стыки заваривают в следующей последовательности: 17,18, 19,20, причем переходы с Одного cTbIKB на другОй ОсущестВляют В диамет" рально противоположные точки на шейке

Изобретение обеспечивает такое взаимное расположение продольных и винтовых разрезов втулки, при котором винтовые швы расположены симметрично относительно оси sana, причем длина винтовых швов имеет максимальные размеры, при которых втулку можно предварительно обработать по внутреннему диаметру и устанавливать на вал перед сваркой без деформации втулки, В изобретении каждой точке сварки соответствует диаметрально противоположная точка сварки, расположенная на поверхности вала, что уравновешивает ка производится в разнесенные промежутки времени. Такие условия для сварки увеличивают равновесное состояние после сварки, значительно уменьшая деформации (в 1,7 — 1,8 раза).

Пример, Восс;анавливают коренные и шатунные шейки коленчатого вала двигателя типа двигателя автобуса "Икарус" (диаметр шейки 80 — 100 мм), Используют разрезную втулку из листа толщиной 1,3 мм из стали 50, Штампованные элементы втулки подвергают закалке ишлифуют по внутреннему диаметру. Их устанавливают на шейку вала и производят сварку стыков в среде углекислого газа. Режим сварки: ток дуги 100 — 120 А; напря>кение 18 — 20 В; скорость подачи проволоки 98 м/ч; вылет электрода 16 — 18 мм; проволока

ПП-65Г, ci = 1,6 мм. Затем производят механическую обработку наружной поверхности втулки путем шлифования.

Данные по деформации валов (после восстановления их по предлагаемому спосабу) приведены в таблице, Валы, восстановленные по способу прототипу, имеют остаточные деформации, превышающие допустимые.

При восстановлении по предлагаемому способу микропоры и микротрещины отсут1754388 ствуют, при восстановлении по прототипу на каждой шейке коленвала имеется до 10 пор на 1 см площади шва и околошовной зоны, для удаления которых необходимо увеличивать толщину наплавленного мате- 5 риала на 25 — 50%. В связи с устранением неравномерности нагрева при восстановлении по предлагаемому способу прочностные свойства валов повышаются примерно на 20 — 30%, . 1

Использование изобретения позволяет повысить качество восстановления благодаря устранению концентраций нагрева детали, симметричному расположению швов на стыках и возможности ликвидации швов на 15 концах шеек.

При использовании изобретения улучшается также технологичность изготовления элементов втулки и их приварки.

Формула изобретения

1. Способ восстановления шеек коленчатых валов,при котором на изношенную поверхность накладывают разрезную втулку, стыки которой заваривают, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения качества восстановления, стыки втулки располагают по двум образующим, расположенным в диаметральной плоскости, и двум винтовым линиям, соединяющим противоположные концы образующих, 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что стыки заваривают с обеспечением симметричности нагрева шейки путем последовательной приварки вначале по образующим, а затем йо винтовым линиям, причем переходы с одйого стыка на другой осуществляют в диаметрально противоположные точки на шейке.

1754388

Составитель К,Сабеев

Техред М.Моргентал

Корректор H.Ãóíüêî

Редактор А,Лежнина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2350 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5