Способ восстановления коленчатых валов наплавкой

 

Изобретение относится к восстановлению коленчатых валов наплавкой и может быть использовано в машиностроении , а именно в ремонтном производстве при восстановлении чугунных коленчатых валов. Цель изобретения - повьшгение качества наплавленных коленчатых валов за счет уменьшения поперечных деформаций и увеличение усталостной прочности. Вал с биением Устанавливают на призмы крайними коренными шейками и определяют величину и направление максимального биения . Затем вал ставят на наплавочный станок и подогревают галтель шатунной шейки со стодоны коренной шейки, в плоскости которой происходит биение, и смежную с коренной шейкой, имеющую максимальное биение. Подогрев ведут до устранения прогиба и получения обратного перегиба, компенсирующего биение от процесса наплавки. Процесс наплавки начинают с подогретой галтели . Это позволяет фиксировать выправленную при подогреве ось вала. За счет исключения операции правки после наплавки повышается усталостная прочность вала. 1 ил., 1 табл. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 41 71955/31-27. (22) 04.01.87 (46) 07.02.89. Бюл, Р 5 (71) Северо-Кавказский горно-метал" лургический институт (72) В.О.Агузаров (53) 621.791.75.011(088.8) (56) Беляев В.Н. Исследование деформаций коленчатых валов двигателей при их восстановлении и способы устранения деформаций. Автореферат, 1982, с. 11.

Беркман А.А. Чугунные валы. + Техника в сельском хозяйстве, 1981,9 3, с. 35.

Авторское свидетельство СССР

У 390888, кл. В 23 К 28/00, 1972. (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОЛЕНЧАтЫХ ВАЛОВ НАПЛАВКОй (57) Изобретение относится к восстановлению коленчатых валов наплавкой и может быть использовано в машиностроении, а именно в ремонтном произИзобретение относится к области обработки изделий из черных металлов и может быть использовано в машиностроении при ремонте, восстановлении наплавкой коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повыше. ние качества наплавленных коленчатых валов за счет уменьшения поперечных деформаций и повьппения .усталостной прочности.

„„SU„„1456294 А1 ц11 4 В 23 Р 6/00, В 23 К 28/00 водстве IIpH восстановлении чугунных коленчатых валов. Цель изобретения— повьппение качества наплавленных коленчатых валов за счет уменьшения поперечных деформаций и увеличение усталостной прочности. Вал с биением устанавливают на призмы крайними коренными шейками и определяют величину и направление максимального биения. Затем вал ставят на наплавочный станок и подогревают галтель шатунной шейки со стороны коренной шейки, в плоскости которой происходит биение, и смежную с коренной шейкой, имеющую максимальное биение. Подогрев ведут до устранения прогиба и получения обратного перегиба, компенсирующего биение от процесса наплавки. Процесс наплавки начинают с подогретой галтели. Это позволяет фиксировать выправленную при подогреве ось вала.

За счет исключения операции правки после наплавки повышается усталостная прочность вала. 1 ил., 1 табл.

На чертеже представлено устройст-: во, осуществляющее предлагаемый способ.

Пример. Восстанавливают наплавкой коленчатый вал 3 МЗ-53 из высокопрочного чугуна В4-50-2. Вал имеет коренные шейки 1 и 2, шатунную шейку 3, галтели 4 и 5 шатунной шейки, щеку 6, ось 7. Прогнутый вал номинального размера с оплавленной третьей шатунной шейкой 3 устанавли1456294

Усталостная прочность валов, на плавленных по известному способу с правкой, 6,5 кг/мм .

При таком биении после наплавки

40 поврежденной шейки нет необходимости наплавлять остальные шейки, имея 4 ремонтных размера в запасе. ают на призмы крайними коренными ейками и определяют величину и наравление биения, какая коренная шейа имеет максимальное биение и в ка5 ой плоскости.

Максимальное биение 1,8 мм.имеет четвертая коренная шейка 1 в плоскости третьей шатунной шейки 3. Затем

1 ал устанавливают на направочный ста- 1п

Йок У-653. Подогревают оплавленную атунную шейку 3 по всей длине с враением газовым пламенем на глубину ,5 мм (1,5 толщины слоя наплавленноо металла), обеспечивая удлинение ейки для компенсации укорачивания. станавливают вращение и подогревают алтель 4, смежную с четвертой корен-. ой шейкой 1, имеющей максимальное . начение биения в плоскости третьей атунной шейки 3.

При этом вал выгибается в противооложную сторону, устраняя сущестующий прогиб. Величина прогиба контолируется индикатором 8. Когда инди- 25 атор 8 покажет прогиб 0,9 мм, полоина биения, значит вал выправлен ф делают дополнительный перегиб в том же направлении на 0,2 мм. Всего на индикаторе 1, 1 мм. Перегиб 0,2 мм компенсирует биение наплавки, ибо но не имеет обратное налравление. атем подводят наплавочную головку галтели 4 к месту подогрева и отуда начинают наплавку шейки. Биение фаплавки и остывания О, 13 мм. Последующая правка исключена. Вал перешлифовывается на первый ремонтный размер.

Режимы наплавки: ток 110-120 А, напряжение 21-22 В, число оборотов вала 3 об/мин, подача 128 мм/мин.

Сварочная проволока 9 1,6 мм, марка

Св — 15 ГСТЮЦА. Защитная и охлаждающая (воздушная струя) среды отсутст- 50 вуют.

Для сравнения производили наплавКу по известному способу, Деформации коленчатых валов до и после наплавки и охлаждения представлены в таблице.

Усталостная прочность валов, наплавленных по предлагаемому способу, В кг/мм .

Биение валов по предлагаемому способу в 2 раза меньше, чем по извест.". ному с правкой до и после наплавки, и в 10 раз меньше, чем беэ предварительной правки, а усталостная прочность выше на 20Х.

Объясняется это тем, что подогрев галтели выпрямляет ось вала, a перегиб компенсирует биения от процесса наплавки. В известном способе биения до и после наплавки накладываются друг на друга, так как происхождение у них одно — уменьшения расстояния между щеками 6, вызванное действием остаточных напряжений технологических процессов изготовления и наплавки.

Увеличение усталостной прочностй < по предлагаемому способу объясняется отсутствием правки после наплавки.

При больших бинениях 2,1-5 мм наплавку нужно вести с подогревом двух галтелей.

Использование предлагаемого способа наплавки повышает качество наплавки, устраняет по меньшей мере две операции правки, что экономит производственные площади, сокращает численность рабочих, увеличивает произ" водительность труда.

Кроме того, позволяет при наплавке одной поврежденной шейки перешлифовку на очередной ремонтный размер, не перескакивая через два размера, что в целом увеличивает ресурс коленчатых валов.

Формула изобретения

Способ восстановления коленчатых валов наплавкой, включающий подогрев поверхности шатунной шейки перед наплавкой выше температуры, соответст" вующей точке Ас,, на глубину в пределах 1,5-2 толщин слоя наплавлеиного металла, отличающийся тем, что, с целью повышения качества наплавленных коленчатых валов за счет уменьшения поперечных деформаций и повышения усталостной прочности, пос" ле подогрева поверхности шатунной шейки осуществляют подогрев той галтели шатунной шейки, в плоскости которой происходит биение, со стороны коренной шейки, смежной с ней и имеющей максимальное биение, до устра1456294

Продолжение таблицы нення прогиба и получения перегиба, обеспечивающего компенсацию биения от наплавки, и наплавку начинают с этой же галтели.

5 1,42

1,8

1,5

1,95

1,8

2,00

1,64

1,95

0,4

0,91

Предлагаемый способ

1,64

1,98

1,95

0,20

0,3

0,72

1,80

0,13 с, правкой до

0,5

0,17

0,3

1,6

0 ° 22

1,7

0,42

0,18

2,1

0,46

1,77

0,15

1,45

0,28

1,48

0,13

0,33

1,85

0,17

0,25

0,42

О, 12

1,5

0,38

0,44

0,21

0,6

0,23

1,7

2,0 .

Составитель Л.Назарова

Техред N.Ходанич Корректор А.Обручар

Редактор Л.Гратилло

Заказ 7513/14 Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул . Проектная, 4

Б в к

Известный способ

1,9 2,3

Известный способ и после наплавки

1,05

1,26

ЭО

0,38