Способ восстановления изношенных деталей

Способ восстановления изношенных деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: ремонт подшипниковых сопряжений. Сущность изобретения: ремонтную разрезную втулку со всех сторон покрывают антифрикционным покрытием и после мехобработки изношенной поверхности устанавливают на нее с натягом втулку. 5 з. п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 23 P 6/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4855186/27 (22) 23.07.90 (46) 30.01.93. Бюл. Ь 4 (71) Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) И.Н. Фокин, Е.А. Осипов, В.П. Авласенко, В.Б, Данненберг и Ю.И. Сысоев (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1031709, кл. В 23 P 6/00, 1984.

Изобретение относится к области машиностроения и найдет широкое применение в - ремонтном производстве преимущественно для восстановленйя подшипниковых сопряжений, Известен способ соединения металлических деталей с натягом запрессовкой, с предварительным нанесением на одну из деталей гальванического покрытия, восстанавливающего изношенный слой металла одной иэ сопрягаемых деталей (см. авт. св.

N 1368154, кл. В 23 P 11/00, 02;01.86).

Недостатком известного способа является сложность восстановления высокоточ. ных соедийений, т. к, гальванические покрытия неравйомерно ложатся на поверхность. Кроме того, при больших износах механическая прочность восстановленного таким способом слоя низкая. Еще один недостаток данного способа — необходимость механической обработки нарощенного слоя металла для придания восстанавливаемой детали необходимых геометрических разме.ров (допусков на размер).

Известен способ восстановления изношенных деталей, когда на изношенную поверхность накладывают разрезную втулку и устанавливают ее с натягом.

)50(, 1791090 А1

2 (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗНОШЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ (57) Использование: ремонт подшипниковых сойряжений. Сущность изобретения. ремонтную разрезную втулку со всех сторон покрывают антифрикционным покрытием и после мехобработки изношенной поверхности устанавливают на нее с натягом втулку.

5 3. и. ф-лы, 5 ил, При таком способе невозможно сохранить на поверхности разрезной втулки антифрикционное полимерное покрытие, обеспечивающее легкость сборки соединений с натягом, а также антифреттинговую защиту соединения в эксплуатации.

Поскольку формирование полимерных антифрикционных покрытий требует специальной трудоемкой технологии, то формирование их на деталях, особенно больших размеров, вызовет определенные трудности, Технологически проще их наносить на однотипные детали небольших размеров, например разрезные втулки.

Целью изобретения является повышение долговечности высокоточных соединений вал — втулка — корпус, собранных с натягом.

Поставленная цель достигается тем, что при восстановлении изношенных деталей путем накладывания йа изйошенную повер- хность разрезной втулки, согласно изобретению, предварительно- разрезную втулку деформируют с одной стороны для формирования бурта, наносят на втулку со всех сторон антифрикционное полимерное покрытие и вместе со втулкой-корпусом на(в)прессовывают на вал (в отверстие) с уменьшенным (увеличенным) размером.

1791090

30

40

50

В качестве антифрикционного покрытия используют клеевые композиции, содержащие политетрафторэтилендисульфид молибдена, графит, полиэтилен или их смеси. В стыке разрезной втулки создают гарантированный зазор, В машиностроении для подшипников скольжения применяют тонкостенные втулки, изготавлйваемые свертыванием из лент.

Втулки фикСируют в отверстии развальцов- 10 кой, расчеканкой торцами илй закатыванием в кольцевую канавку i

При сборке соединения вал — втулка— корпус между втулкой и корпусом образуется соединение с натягом, а между валом и втулкой — соединение с зазором. Поэтому сборка такого соединения не вызовет затруднения. Но при этом не обеспечивается прочность соединения, т. е. вал свободно вращается во втулке. Устранение зазора между валом и втулкой вызовет заклинивание подшипника скольжения и тем самым потерю работоспособности соединения. В нашем техническом решении, наоборот, работоСпособность соединения обеспечивается при выполнении натяга между корпусом и втулкой, втулкой и валом, что достйгается сохранением зазора- в стыке втулки, В известном техническом решейии, наоборот, работоспособность может быть достигнута тдлько при устранении зазора в стыке втулки при установке ее в корпус.:.

Восстановленное по предлагаемому способу соединение обладает новым свойством — прочностью (неподвижностью) в сбединении вал-корпус(в известном решении — подвижность в соединении вал — корпус), т, е, крйтерий "существенные отличия" выполня ется.

На фйг. 1 показано восстановленйое предлагаемым способом соединение вал— втулка подшипника качения; на фиг. 2-восстановленное предлагаемым способом соединение корпус-.кольцо подшипника качения; на фиг. 3 — разрезная втулка, деформированная с одной стороны; для восстановления соединения вал-втулка; на фиг. 4 — разрезная втулка с фиг. 2, вид с торца; на фиг, 5 — увеличенное изображение сечения ленты разрезной втулки.

Способ проиллюстрирован примерами.

Пример 1. Необходимо восстановить изношенное соединение вспомогательного эл, двигателя электровоза вал-подшипник качения М 2315 КМШ80 (фиг. 1). Износ опор-". ной шейки вала по диаметру составляет 0,4 мм. Исходный диаметр шейки 75 мм.

Из стальной металлической ленты толщиной 0,5 мм изготавливают разрезную втулку под диаметр отверстия подшипника.

Втулку 1 (фиг. 3) с одного торца деформируют раскаткой для формирования бурта. 3атем на разрезную втулку наносят полимерное покрытие, при этом покрытию подлежат все поверхности (фиг. 5), Наиболее летка такое покрытие можно сформировать методом окунания в раствор антифрикционной композиции.

Вал 1 (фиг. 1) протачивают на размер

d> = dz — 2h, т. е на диаметр 74 мм.

Разрезную втулку 3 вставляют в отверстие подшипника 2 и напрессовывают на вал 1.

Требуемая посадка определяется размерами сопрягаемых деталей: = Dp -2(hz hz+ 2(h) Ah))) -(д2+ Ьбг), где Л- натяг;

hz — толщина металлической ленты;

6hz — отклонение толщины ленты от номинала;. !

11 — толщина покрытия;

Aha — отклонение толщины покрытия от номинала;

dz — диаметр опорной шейки вала;

hdz — отклонение диаметра б от номинала.

В нашем случае применялся натяг Л=

=0,015...0,035 мм. Покрытие на втулке формировали по следующей технологии; очистка "поверхности от загрязнения и ржавчины; обезжиривайие поверхности; активирование; фосфатирование в марганцовофосфатном электролите; нанесение антифрикционной фторопластовой композиции ФБФ-74Д (TY-05-161778); термообработка покрытия при 150 С в. течение 2 ч, калибровка втулки и контроль размеров и качества.

Толщйна покрытия 0,030+0,006 мм.

Восстановленное по предлагаемой технологии соединение в течение года испытывали в эксплуатационных условиях в сравненйи с восстановленным путем приварки ленты к опорной шейке по технологии прототипа (акты испытаний прилагаются).

Натяг в обоих соединениях выдерживался одинаковым. Для возможйости сравнения опйтные узлы установлены .на одном эл. двигателе (один п6дшйпниковйй узел вос1

1791090 становлен по предлагаемой технологии, другой — по технологии прототипа), Через год соединения были разобраны, обмерены и осмотрены; В результате установлено, что узел, восстановленный по 5 предлагаемой технологии, не имеет износа, прочность соединения вал-подшипник хорошая, подшипник качения не имеет люфтов. В узле, восстановленном по технологии прототипа, т, е. путем приварки стальной 10 ленты к изношенной опорной шейке вала, имеет место ослабление прочности соединения вал — подшипник. В большом количестве имеются порошкообразные продукты красного цвета (оксида- а-FezOa), свидетель- 15 ствующие о возникновении в сопряжении вал — подшипник фреттинг — коррозии, Суммарный износ опорной шейки и поверхности отверстия годшипника составил

0,03 мм, т. е. натяг практически был ликви- 20 дирован.

В подшипнике качения наблюдались люфты. Дальнейшая эксплуатация этого узла быстро приведет к его полному разрушению, 25

Т. о, предлагаемый способ восстановления обеспечивает примерно двухкрэтное увеличение долговечности соединений вал— подшипник качения, -;-Пример 2. Необходимо восстановить 30 изношенное соединение гнездо щита — подшипник качения N 2315 КМШ80 вспомогательного эл. двигателя электровоза (фиг. 2).

Используется покрытие из смеси дисульфи да молибдена с графитом в клеевом связую- 35 щем (формируется из композиции ВНИИ

НП 512 "А", ТУ 38.1011031 -85). Покрытие отверждается на воздухе.

Из стальной металлической ленты толщиной 0,8 мм изготавливают разрезную 40 втулку 3, охватывающую наружное кольцо 2 подшипника N. 2315 КМШ80.

Втулку 3 с одного торца деформируют раскаткой для формирования бурта 4. Затем на разрезную втулку, предварительно очи- 45 щенную и обезжиренную, наносят распылением ТСП ВНИИ НП 512 "А". Толщина покрытия 0,015 +.0,003 мм. Отверстие 5 гнез; да крышки эл. двигателя растачивают на размер D2 = 01 + 2h, т, е, на диаметр 50

161,6 мм, Разрезную втулку 3 одевают на наружное кольцо подшипника 2 и все запрессовывают в отверстйе 5, В стыке 6 разрезанной втулки 3 (фиг. 4) обеспечивается гарантиро- 55 ванный зазор 2 — 5 мм.

В собранном соединений обеспечивается натяг 0,005 — 0,020 мм.

Как и в предыдущем случае, одна подшипниковая опора эл, двигателя восстанэвливэлэсь по новой технологии, а другая — по технологии прототипа, т. е. приваркой ленты к поверхности отверстия гнезда, Испытание проводили в эксплуатационных условиях в течение 1 года, после чего опытные узлы были обследованы.

Прочность соединения, восстановленного по кодовой технологии не нарушено, Износа контактных поверхностей не наблюд а ется, В соединении, восстановленном по технологии прототипа, имеет место интенсивная фреттинг — коррозия, при этом суммарный износ отверстия 5 и наружной поверхности кольца 2 достигает 0,05 мм, Т. о., и в этом случае технология восстановления соединения подшипник — корпус разрезной отбортованной втулки с антифрикционным покрытием обеспечивает повышение долговечности в 2 раза по сравнению с прототипом.

Как следует из результатов испытаний, предлагаемая технология восстановления изношенных деталей, помимо повышения долговечности восстановленного соединения в 2 раза, упрощает процесс восстановления и не загрязняет окружающей среды, т. е. является экологически чистой.

Формула изобретения

1. Способ восстановления изношенных деталей, включающий механическую обработку изношенной поверхности, изготовление разрезной втулки-прокладки и установку ее на поверхности с натягом, о т- л ич а ю щи и с я тем, что,с целью повышения долговечности высокоточных соединений вал — втулка и втулка — корпус, перед установкой втулки-прокладки ее деформируют с одного торца для формирования бурта и наносят на все ее поверхности антифрикционное покрытие.

2. Способ по и. 1, о тл и ч à ю щи и с я тем, что антифрикционное покрытие выполняют в виде клеевой композиции, содержащей политетрафторэтилен.

3. Способ по и. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что антифрикционное покрытие выполняют в виде клеевой композиции, содержащей дисульфид молибдена.

4. Способ по и. 1, отличающийся тем, что антифрикционное покрытие выполняют в виде клеевой композиции, содержащей графит.

5. Способ по и, 1, отл и ч а ю шийся тем, что антифрикционное покрытие выполняют в виде клеевой композиции, содержащей полиэтилен.

1791090

6. Способ по и. 2,3,4 и 5 о тл и ч а юшийся тем, что антифрикционное покры8 тие выйолняют в виде клеевой композиции, содержащей смеси компонентов.

1791090

Составитель А. Сушкин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н, Ревская

Редактор

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

Заказ 116 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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