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DQ3025斗輪堆取料機(jī)回轉(zhuǎn)支承修復(fù)

2014-02-11

朱俊鵬 劉全喜 葛鵬
(武鋼有限公司工業(yè)港)
  武鋼工業(yè)港2臺DQ3025斗輪堆取料機(jī)于1982年投產(chǎn),其回轉(zhuǎn)支承采用了推力向心交叉滾子軸承,主要由上、下內(nèi)圈,外齒圈和十字交叉的圓柱滾子組成。由于軸承滾道面嚴(yán)重磨損,導(dǎo)致回轉(zhuǎn)過程中經(jīng)??ㄋ?,不能正常運(yùn)行。更新1套回轉(zhuǎn)支承需要25.4萬元,且供貨周期長。1994年我廠1臺堆取料機(jī)大修時曾委托武鋼機(jī)械制造總廠對回轉(zhuǎn)支承進(jìn)行過修復(fù),修復(fù)工藝是:將磨損滾道車除疲勞層,堆焊,退火加工,表面熱處理,恢復(fù)原設(shè)計(jì)尺寸及滾道表面硬度。修復(fù)后經(jīng)短期運(yùn)行使用,出現(xiàn)堆焊層逐漸剝落現(xiàn)象,產(chǎn)生運(yùn)行卡阻。堆焊修復(fù)效果不佳的原因主要是軸承部件材質(zhì)45CrV可焊接性較差,焊接工藝難以控制,加之滾道面受力較大,滾子在滾道面上將堆焊面逐漸碾壓疲勞剝落。
  1 回轉(zhuǎn)支承的結(jié)構(gòu)特征及技術(shù)參數(shù)
  回轉(zhuǎn)支承為推力向心交叉滾子軸承,滾道直徑為2820mm,由上、下內(nèi)圈,外齒圈,126個Ø70×69的滾子及壓環(huán)等組成,見圖1。滾子交叉排列,軸向間隙0.1~0.3mm,上、下內(nèi)圈和外齒圈均屬鍛件,材質(zhì)為45CrV,加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,其機(jī)械性能為δb≥784N/mm2,δs≥588N/mm2,δ5≥10%,ak≥3J/cm2,HB=240~270。滾道表面淬火硬度HRC50~55,淬火深度δ≥2.5mm,2端面的平行度誤差不大于0.20mm,與軸線垂直度誤差不大于0.25mm,一滾道對另一滾道的偏心不大于0.15mm,90°±1′槽對稱于中線,其表面粗糙度為Ra=0.8μm。
 

圖1 回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)圖
1.外齒圈;2.上內(nèi)圈;3.下內(nèi)圈;4.滾子;5.壓環(huán)
  2 修復(fù)工藝
  由于上、下內(nèi)圈和外圈在磨損后還有加工余量,因此我們決定在原始尺寸基礎(chǔ)上根據(jù)磨損情況,對磨損剝落嚴(yán)重的上、下滾道面進(jìn)行加工處理,去除剝落面及疲勞層,手工熱處理(可減少變形)至原圖紙要求的HRC50~55,精加工恢復(fù)表面粗糙度。在垂直滾道面方向,上、下內(nèi)圈和外齒圈各去除4mm,將滾子尺寸由Ø70×69加大到Ø78×77,以補(bǔ)償滾道車削量。此工藝去除了損壞滾道面的疲勞層,恢復(fù)了滾道表面的精度,不改變滾道的機(jī)械性能,而且能通過表面熱處理恢復(fù)滾道表面的性能。
 ?。?)清洗 將回轉(zhuǎn)支承分體拆下,用汽油對外齒圈、上內(nèi)圈、下內(nèi)圈上的油、銹、氧化物及其他雜質(zhì)進(jìn)行清洗,再用丙酮擦洗,脫水脫脂不得少于2次。
 ?。?)加工 采用C563立車加工外齒圈,以齒部為基準(zhǔn)找正,誤差≤0.02mm,同時計(jì)算和調(diào)整機(jī)床掛輪,使得綜合走刀(X軸刀架上下和Y軸橫梁左右連動)45°,并保證90°±1′的槽對稱于中線,其半角誤差≤1′。分粗加工和半精加工,粗加工用特殊刀具切削加工,將直徑車去2.5mm;半精加工采取磨削,磨去直徑0.5mm,要求留出1mm作為表面淬火變形調(diào)整余量。上內(nèi)圈、下內(nèi)圈加工工序同上。
  (3)熱處理 采用手工淬火對滾道面進(jìn)行表面淬火,將滾道沿圓周分成4等分,同時對稱均勻加熱滾道面,使表面硬度達(dá)到HRC=50~55,淬硬層深度控制在4mm左右。
  (4)精加工 采用C534車床,利用夾具、工裝、專用磨具,基準(zhǔn)不變對滾道面進(jìn)行精磨削和拋光。要求精磨削
0.98mm,Z后拋光處理0.02mm至加工技術(shù)要求。
  (5)探傷 對外齒圈及上、下內(nèi)圈進(jìn)行超聲波探傷,檢查表面淬火及磨削狀態(tài)下有無裂紋區(qū)及裂紋,達(dá)到Y(jié)B/TO36.10.92 Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)為合格。
 ?。?)裝配調(diào)整 修整、組裝、滾道軸向間隙調(diào)整、調(diào)試,滿足該部件技術(shù)要求。
  3 回轉(zhuǎn)支承修復(fù)效果
  該裝置修復(fù)安裝后運(yùn)行情況較好,實(shí)際修復(fù)費(fèi)用為9.8萬元,工期7天,比新購備件節(jié)省費(fèi)用15.6萬元。由于沒有堆焊層,機(jī)加工和熱處理工藝可以做到與新品制造工藝基本相同,由于車削后工件尺寸改變量有限,采用手工熱處理工藝,可有效控制變形量,因此修復(fù)后強(qiáng)度和剛度變化很小,故修復(fù)件完全可以代替新備件使用。此外,設(shè)備運(yùn)
行正常后,斗輪堆取料機(jī)作業(yè)量由原來的300t/h增加到600t/h,生產(chǎn)效率大為提高。
  4 結(jié)論
  通過優(yōu)化工藝方案,斗輪堆取料機(jī)大型回轉(zhuǎn)支承的修復(fù)取消了焊補(bǔ)工藝和熱處理退火工藝,縮短了工藝流程,將修復(fù)制造技術(shù)的重心移向機(jī)加工磨削和拋光上,以達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求。這樣可大大降低成本和修復(fù)周期,原修復(fù)1套回轉(zhuǎn)支承需1個月,且質(zhì)量難保證,現(xiàn)在只需1個星期,而且質(zhì)量較好,可恢復(fù)新件的使用功能。在不影響部件使用性能的前提下,采用改變部件中零部件尺寸的修復(fù)工藝,可使部件恢復(fù)新件的使用功能及壽命。

來源:《起重運(yùn)輸機(jī)械》2004年01期