Способ восстановления посадочной поверхности под подшипник качения

Авторы патента:

Абрамов Александр Евгеньевич (RU)

Морозов Александр Викторович (RU)

Шамуков Нязиф Иксанович (RU)

Кнюров Алексей Андреевич (RU)

Котков Дмитрий Александрович (RU)

B23P6/00 - Восстановление или ремонт изделий (правка или восстановление формы листовых металлов, металлических стержней, металлических труб, металлических профилей или специфических изделий, изготовленных из них B21D 1/00,B21D 3/00; восстановление дефектных или поврежденных изделий путем наплавки B22D 19/10; способы или устройства, отнесенные к одному из других подклассов, см. соответствующий подкласс)

Владельцы патента RU 2753396:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" (RU)

Изобретение относится к восстановлению посадочной поверхности вала под подшипник качения. Осуществляют высверливание цилиндрического отверстия в валу, ось которого совпадает с геометрической осью вала. Нагревают посадочную шейку вала под подшипник качения до температуры, при которой коэффициент теплового линейного расширения составляет 14,5×10^-6…15×10^-6°С^-1. В отверстие вала по переходной посадке устанавливают цилиндрический стальной элемент, длина посадочной части которого соответствует длине посадочной поверхности под подшипник качения. Осуществляют охлаждение посадочной шейки вала и выполняют ее механическую обработку под посадочный размер. В результате обеспечивают восстановленную посадочную поверхность вала для установки на нее подшипника качения по посадке с натягом. 3 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для восстановления посадочной поверхности под подшипник качения.

Известен способ продольного многопроходного восстановления шлицевых и зубчатых профилей на изношенных валах [Патент RU №2468880, опубл. 10.12.2012. «Способ продольного многопроходного восстановления шлицевых и зубчатых профилей на изношенных валах»], включающий высверливание цилиндрического отверстия, ось которого совпадает с геометрической осью заготовки, в зависимости от величины суммарного объема деформируемого материала, его физико-механических свойств, рабочего профиля ролика и скорости деформирования, перемещение металла из нижележащих слоев вала передвижением рабочего инструмента в осевом отверстии вала с последующими формирующим и калибрующим проходами накатной роликовой головки по шлицевому или зубчатому профилю.

Недостатком данного способа является: отсутствие возможности применения его для восстановления посадочной поверхности под подшипник качения.

Технический результат заявленного изобретения - расширение области применения и использование для восстановления посадочной поверхности под подшипник качения

Указанный технический результат достигается тем, что посадочную шейку под подшипник качения нагревают до температуры, при которой коэффициент теплового линейного расширения составляет 14,5×10^-6…15×10^-6°С^-1, после чего в отверстие с переходной посадкой устанавливают цилиндрический стальной элемент длина посадочной части которого соответствует длине посадочной поверхности под подшипник качения, после охлаждения посадочной шейки выполняют механическую обработку под посадочный размер.

На фиг. 1 представлена схема изменения размеров посадочной шейки, на фиг. 2 - цилиндрический стальной элемент, на фиг. 3 представлена восстановленная шейка вала под подшипник качения.

Способ осуществляется следующим образом. Предварительно на валу высверливают осевое отверстие диаметром D₁ на глубину L_отв, превышающую длину посадочной поверхности под подшипник качения L_пос на величину не менее длины направляющей части цилиндрического стального элемента. Металл для компенсации износа посадочной поверхности на валу перемещают из нижележащих слоев. Для этого посадочную шейку заготовки (вала) под подшипник качения нагревают до температуры, при которой коэффициент теплового линейного расширения составляет 14,5×10^-6…15×10^-6°С^-1. Температура нагрева зависит от содержания углерода и легирующих элементов в стали. После нагрева происходит увеличение диаметра отверстия и диаметра посадочной шейки до D₂ и d₂ соответственно. Затем в увеличенное до диаметра D₂ отверстие устанавливают с переходной посадкой цилиндрический стальной элемент, длина посадочной части которого соответствует длине посадочной поверхности шейки под подшипник качения L_пoc.

После установки цилиндрического стального элемента разогретую посадочную шейку охлаждают. Регулируя скорость охлаждения посадочной поверхности обеспечивают ее твердость HRC 25-55 единиц.

Установленный в отверстие цилиндрический стальной элемент ограничивает перемещение материала при охлаждении до первоначальных размеров, в связи с чем диаметр посадочной шейки d₃ увеличится в сравнении с первоначальным диаметром d₁.

Окончательной операцией выполняют механическую обработку посадочной поверхности до требуемого посадочного размера.

В результате экспериментальных исследований, выполненных на кафедре «Материаловедение и технология машиностроения» ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ было установлено, что установка с переходной посадкой цилиндрического стального элемента диаметром d=30 мм в осевое отверстие, предварительно разогретой до 850…920°С, посадочной шейки экспериментальных образцов из стали 45 после охлаждения приводит к увеличению первоначального диаметра посадочной шейки под подшипник качения D=50 мм на 0,08…0,12 мм. Данное увеличение диаметра посадочной шейки является достаточным для последующей механической обработки, с целью устранения следов износа и получения качественного прессового соединения.

Предлагаемый способ позволяет восстановить посадочную поверхность под подшипник качения перемещением металла из нижележащих слоев за счет установки цилиндрического стального элемента в предварительно подготовленное осевое отверстие разогретой и в последующем охлажденной посадочной шейки.

Охлаждение разогретой посадочной шейки после установки цилиндрического стального элемента, позволит получить качественное прессовое соединение с охватывающей поверхностью посадочной шейки, а также позволит формировать поверхностный слой с требуемой твердостью за счет регулирования скорости охлаждения, что повысит качество прессового соединения «вал - подшипник качения».

Способ восстановления посадочной поверхности вала под подшипник качения, включающий высверливание в валу цилиндрического отверстия, ось которого совпадает с геометрической осью вала, и компенсацию износа вала путем перемещения металла из нижележащих слоев вала, отличающийся тем, что посадочную шейку вала под подшипник качения нагревают до температуры, при которой коэффициент теплового линейного расширения составляет 14,5×10^-6…15×10^-6°С^-1, затем в упомянутое отверстие вала по переходной посадке устанавливают цилиндрический стальной элемент, длина посадочной части которого соответствует длине посадочной поверхности под подшипник качения, осуществляют охлаждение посадочной шейки вала и затем выполняют ее механическую обработку под посадочный размер.

Изобретение относится к ремонтно-восстановительному производству машиностроительных и ремонтно-эксплуатационных предприятий, в частности для восстановления изношенной внутренней поверхности гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания. Устройство содержит опорную плиту, на которой установлены правая стойка с жестко закрепленной пневмокамерой со штоком и левая стойка с неподвижной призмой, на которой и в верхней части установлены две плоские пружины, подвижную призму, которая шарнирно соединена со штоком пневмокамеры, при чем подвижная и неподвижная призмы, выполняющие фиксацию гильзы по двум ее наружным базовым поверхностям, соединены направляющими с пружинами, установленными в отверстия призм с зазором.

Способ восстановления рабочих органов почвообрабатывающих машин // 2752724

Изобретение относится к восстановлению изношенных деталей с применением сварки и может быть использовано при восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин. В способе используют шарикоподшипниковую сталь ШХ12 полосового проката шириной 12 мм, толщиной 5 мм, нарезают прокат по размеру режущей части, приваривают параллельно режущей части, упрочнение проводят электродуговой наплавкой постоянным током обратной полярности под слоем флюса при силе тока 160-225 А, диаметре электродной проволоки 1,8-2,2 мм, напряжении 30-33 В, скорости наплавки 20-25 м/ч и скорости подачи электродной проволоки 110-120 м/ч, а в качестве износостойкого материала используют электродную проволоку состава, мас.%: С 1,8, Mn 0,9, Si 2,2, Al 1,1, Cr 9,2, Ni 8,2, V 0,6, Mo 1,0, Fe остальное, при этом толщина наплавленного слоя составляет 1,8 - 2,2 мм, а его твердость - 61 - 62 HRC.

Способ лазерной обработки поверхности стальных лопаток турбин энергетических установок // 2751784

Изобретение относится к способу обработки поверхности стальных лопаток турбин энергетических установок. Покрытие выполняют многослойным.

Способ восстановления изношенных посадочных отверстий в корпусных деталях покрытием из раствора полимерного материала // 2751339

Изобретение относится к области ремонта техники, в частности к восстановлению изношенных посадочных отверстий под подшипники качения в корпусных деталях нанесением полимерных покрытий. Описан способ восстановления изношенных посадочных отверстий в корпусных деталях покрытием из раствора полимерного композита, включающий подготовку отверстия, послойное нанесение раствора полимерного композита с просушиванием каждого слоя покрытия при комнатной температуре, термическую обработку покрытия при повышенной температуре и последующее калибрование под заданный размер, отличающийся тем, что первоначально наносят базовый слой из полимерного композита, наполненного металлическим наноразмерным порошком, составляющий от 60 до 80% толщины покрытия, затем внешний из ненаполненного полимера, составляющий от 20 до 40% толщины покрытия, а термическую обработку покрытия проводят в два этапа: на первом этапе покрытие выдерживают при температуре ниже температуры закипания растворителя на 5°С до испарения растворителя, на втором выдерживают при определенных повышенной температуре и времени, которые обеспечивают максимальную удельную работу разрушения материала.

Способ упрочнения наплавкой почвообрабатывающих ножей // 2751159

Изобретение относится к почвообрабатывающим машинам и может быть использовано при изготовлении и восстановлении плужных лемехов, культиваторных лап и плоскорезных ножей, подвергающихся абразивному изнашиванию. Прерывистую наплавку выполняют с верхней и нижней сторон лезвия в виде вплавленных в материал ножа тел линзовидной формы диаметром d1 и d2 соответственно, с шагом s=(4,1…4,3)d1, причем d1<d2.

Способ восстановления с упрочнением долот глубокорыхлителей // 2750674

Изобретение относится к восстановлению изношенных деталей с применением сварки и может быть использовано при восстановлении долот глубокорыхлителей почвообрабатывающих машин. Используют шарикоподшипниковую сталь ШХ12 полосового проката шириной 10 мм, толщиной 4 мм, нарезают прокат по размеру режущей части, приваривают параллельно режущей части, упрочнение проводят электродуговой наплавкой постоянным током обратной полярности под слоем флюса при силе тока 160-220 А, диаметре электродной проволоки 1,2-1,6 мм, напряжении 30-32 В, скорости наплавки 20-25 м/ч и скорости подачи электродной проволоки 100-125 м/ч, а в качестве износостойкого материала используют электродную проволоку состава, мас.%: С 2,0; Mn 0,9; Si 2,0; Al 0,8; Cr 9,2; Ni 8,0; Мо 0,5; V 0,5; Fe остальное, при этом толщина наплавленного слоя составляет 1,2 - 1,6 мм, а его твердость - 59-61 HRC.

Способ восстановления рабочих органов почвообрабатывающих машин // 2750673

Изобретение относится к восстановлению изношенных деталей с применением сварки и может быть использовано при восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин. Используют шарикоподшипниковую сталь ШХ9 полосового проката шириной 12 мм, толщиной 5 мм, нарезают прокат по размеру режущей части, приваривают параллельно режущей части, упрочнение проводят электродуговой наплавкой постоянным током обратной полярности под слоем флюса при силе тока 160-225 А, диаметре электродной проволоки 1,8-2,2 мм, напряжении 30-33 В, скорости наплавки 20-25 м/ч и скорости подачи электродной проволоки 110-120 м/ч, а в качестве износостойкого материала используют электродную проволоку состава, мас.%: С - 1,8, Mn - 0,9, Si - 1,0, Al - 0,7, Cr - 9,2, Ni - 5,2, V - 0,6, Мо - 1,0, Fe - остальное, при этом толщина наплавленного слоя составляет 1,8-2,2 мм, а его твердость - 61-62 HRC.

Способы соединения или ремонта труб с внутренним покрытием и соответствующее устройство // 2750607

Изобретение относится к созданию сварного шва между внутренним покрытием, расположенным внутри металлической основной трубы секции трубы с внутренним покрытием, и электрофузионным фитингом, содержащим по меньшей мере один нагревательный элемент. Осуществляют размещение конца электрофузионного фитинга внутри конца секции трубы с внутренним покрытием.

Способ восстановления посадочной поверхности под подшипник качения // 2749780

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для восстановления посадочной поверхности под подшипник качения. Способ включает высверливание цилиндрического отверстия, ось которого совпадает с геометрической осью заготовки, компенсацию износа перемещением металла из нижележащих слоев вала передвижением рабочего инструмента в осевом отверстии вала.

Способ сварки с лазерным нанесением металла, детали, полученные этим способом, и применение в нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности // 2746510

Изобретение относится к компоненту для использования в нефтяной, газовой и/или нефтехимической промышленности. Компонент включает по меньшей мере два соседних сегмента, сварные соединения, полученные посредством лазерного нанесения металла и связывающие указанные соседние сегменты, и возможно зону теплового воздействия (HAZ), прилегающую к указанным сварным соединениям, где указанная HAZ, если она присутствует, имеет толщину 0,0025 см (0,001 дюйма) или менее.

Способ восстановления рабочих органов глубокорыхлителей // 2754330

Изобретение относится к восстановлению изношенных деталей с применением сварки и может быть использовано при восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин. В способе используют шарикоподшипниковую сталь ШХ9 полосового проката шириной 10 мм, толщиной 4,5 мм, нарезают прокат по размеру режущей части, приваривают параллельно режущей части, упрочнение проводят электродуговой наплавкой постоянным током обратной полярности под слоем флюса при силе тока 170-222 А, диаметре электродной проволоки 1,8-2,2 мм, напряжении 30-32 В, скорости наплавки 20-25 м/ч и скорости подачи электродной проволоки 100-125 м/ч, а в качестве износостойкого материала используют электродную проволоку состава, мас.%: С 1,5, Mn 0,9, Si 1,0, Аl 0,6, Сr 8,6, Ni 4,3, Мо 0,5, V 0,6, Fe - остальное, при этом толщина наплавленного слоя составляет 1,5-2,0 мм, а его твердость - 59-61 HRC. Изобретение позволяет повысить твердость и износостойкость восстановленных и упрочненных рабочих органов глубокорыхлителей в условиях интенсивного абразивного изнашивания. 2 пр.