Способ восстановления колодцев корпусов шестеренных насосов из алюминиевых сплавов

 

Использование относится к области восстановления изношенных деталей из алюминиевых сплавов, например, для восстановления с упрочнением колодцев корпусов шестеренных насосов типа НШ или НШ-У. В способе восстановления колодцев корпусов шестеренных насосов из алюминиевых сплавов приращение восстанавливаемых колодцев корпусов осуществляют обжатием с нагревом до температуры 510°С и завершением обжатия при температуре не ниже 440°С, а микродуговое оксидирование проводят в электролите с содержанием 8 г/л жидкого стекла при плотности тока 25 А/дм² и продолжительности оксидирования 1,5 часа. Обеспечивается снижение интенсивности изнашивания, повышение износостойкости колодцев корпусов шестеренных насосов, а также увеличение производительности при восстановлении колодцев корпусов за счет уменьшения продолжительности упрочнения. 1 табл.

Изобретение относится к области восстановления изношенных деталей из алюминиевых сплавов, например, для восстановления с упрочнением колодцев корпусов шестеренных насосов типа НШ или НШ-У.

В ремонтном производстве известен способ восстановления изношенных поверхностей деталей, заключающийся в том, что изношенную поверхность деформируют прокаткой роликами - электродами с одновременным электронагревом, который осуществляют импульсами тока силой 3...6 кА при продолжительности импульсов 0,02...0,06 с и продолжительности пауз 0,2...0,04 с, при этом скорость прокатки берут равной 0,2...1,0 м/мин [1].

Однако данный способ не позволяет восстанавливать колодцы корпусов шестеренных насосов типа НШ или НШ-У, так как не представляется возможным ввести в них ролики - электроды, деформирующие изношенные поверхности.

Известен способ восстановления колодцев корпусов шестеренных насосов типа НШ или НШ-У, включающий обжатие, последующее упрочнение восстанавливаемого корпуса (закалкой в воде и отпуском в течение 5 часов) и их растачивание до номинального или ближайшего ремонтного размера [2].

Колодцы корпусов шестеренных насосов, восстановленные данным способом, обладают низкой износостойкостью.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ восстановления изношенных деталей из алюминия и его сплавов, включающий приращение (наплавку в среде защитных газов), растачивание восстанавливаемой поверхности до определенных размеров с учетом их увеличения при микродуговом оксидировании и упрочнение ее микродуговым оксидированием в щелочном электролите с содержанием едкого калия 1 г/л и жидкого стекла 6 г/л при плотности тока 15 А/дм² [3].

Однако при восстановлении данным способом колодцев корпусов шестеренных насосов толщина покрытия, сформированного на них микродуговым оксидированием, составляет лишь 70...90 мкм, что приводит к низкой долговечности восстановленного насоса в целом.

Задачей изобретения является увеличение толщины покрытия, сформированного на восстановленных колодцах корпусов шестеренных насосов типа НШ или НШ-У, долговечности восстановленных деталей, а также увеличение производительности восстановления колодцев корпусов за счет уменьшения продолжительности их упрочнения.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе восстановления изношенных деталей из алюминия и его сплавов, включающем приращение, растачивание восстанавливаемой поверхности до определенных размеров с учетом их увеличения при микродуговом оксидировании и упрочнение микродуговым оксидированием в щелочном электролите с содержанием 1 г/л едкого калия и жидкого стекла, согласно изобретению приращение восстанавливаемых колодцев корпуса осуществляют обжатием с нагревом до температуры 510°С и завершением обжатия при температуре не ниже 440°С, а микродуговое оксидирование проводят в электролите с содержанием 8 г/л жидкого стекла при плотности тока 25 А/дм² и продолжительности оксидирования 1,5 часа.

Способ осуществляется следующим образом.

Восстановление изношенных колодцев корпуса шестеренного насоса типа НШ или НШ-У включает в себя его механическую обработку до выведения следов изнашивания на двухшпиндельном расточном станке типа 2705. После механической обработки корпус шестеренного насоса загружают в печь, подвергают нагреву до температуры 510°С, выдерживают в течение 30...35 мин и обжимают в специальной пресс-форме за промежуток времени 10...15 с. Для этого корпус насоса устанавливают в блок матриц при верхнем положении ползуна пресса. При движении ползуна вниз пуансон вводится в корпус насоса, а при нажатии верхней плиты на блок матриц они перемещаются вниз по внутренней конической поверхности корпуса пресс-формы и обжимают корпус насоса. При движении ползуна вверх пуансон выводится из корпуса насоса. Выталкиватель выталкивает блок матриц из корпуса пресс-формы вместе с обжатым корпусом насоса. Обжатие заканчивают при температуре не ниже 440°С, иначе резко снижается пластичность сплава.

После обжатия колодцы корпуса шестеренного насоса растачивают до номинального или ближайшего ремонтного размера с припуском под микродуговое оксидирование. Режимы черновой расточки: частота вращения инструмента - 950 мин^-1, глубина резания - 0,3...0,4 мм, подача - 0,6 мм/мин. Режимы чистовой расточки: частота вращения инструмента - 1500 мин^-1, глубина резания - 0,1 мм, подача - 0,25 мм/мин.

Далее осуществляют упрочнение восстанавливаемых колодцев корпуса шестеренного насоса микродуговым оксидированием в щелочном электролите следующего состава: едкий калий - 1 г/л, жидкое стекло - 8 г/л. Режимы обработки: плотность тока - 25 А/дм², температура электролита - 18...23°С, продолжительность оксидирования - 1,5 часа. Толщина покрытия, сформированного микродуговым оксидированием на восстановленных колодцах корпуса, составляет 100...120 мкм.

Долговечность восстановленных колодцев корпусов шестеренных насосов оценивали по результатам сравнительных ускоренных испытаний на стенде КИ-4815М-03, который предназначен для испытания агрегатов гидроприводов сельскохозяйственной техники. Испытания проводили в соответствии с рекомендациями руководящего документа РД 70.0009.006-85 “Указания по методам ускоренных испытаний восстановленных деталей для основных марок тракторов, комбайнов и других машин”, разработанного ВНПО “Ремдеталь”.

Результаты сравнительных испытаний предлагаемого способа и прототипа представлены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ восстановления колодцев корпусов шестеренных насосов из алюминиевых сплавов позволяет в среднем в 1,4...1,5 раза увеличить толщину покрытия, сформированного на них микродуговым оксидированием, в результате чего долговечность восстановленных деталей увеличивается в 1,6 раза. Продолжительность упрочнения при этом уменьшается на 25%, что приводит к увеличению производительности восстановления колодцев корпусов шестеренных насосов типа НШ или НШ-У.

Источники информации

1. А.С. 1004062, В 23 Р 6/02, опубл. в БИ №10, 1983.

2. Кн. Надежность и ремонт машин, под ред. Курчаткина В.В. - М.: Колос, 2000. - 776 с., с.409...410.

3. Патент РФ 2119420, В 23 Р 6/00, опубл. в БИ №27, 1998 - прототип.

Формула изобретения

Способ восстановления колодцев корпусов шестеренных насосов из алюминиевых сплавов, включающий приращение, растачивание восстанавливаемых колодцев корпуса до определенных размеров с учетом их увеличения при микродуговом оксидировании и упрочнение микродуговым оксидированием в щелочном электролите с содержанием 1 г/л едкого кали и жидкого стекла, отличающийся тем, что приращение восстанавливаемых колодцев корпусов осуществляют обжатием с нагревом до температуры 510°С и завершением обжатия при температуре не ниже 440°С, а микродуговое оксидирование проводят в электролите с содержанием 8 г/л жидкого стекла при плотности тока 25 А/дм² и продолжительности оксидирования 1,5 ч.