王 磊 周月洋
(哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 哈爾濱)
在金屬切削機床以及大部分機械傳動的非標設備中,機床的主運動有很大部分是通過電機帶動V形皮帶輪,以這種傳動方式再傳入各個傳動機構,最終實現(xiàn)所需要的速度和轉矩,這里簡要說明皮帶輪鑲套法修理過程。
設備上的皮帶輪一般位于主傳動位置,由于受力較大,長期使用后內孔容易出現(xiàn)磨損,導致電機、傳動機構產(chǎn)生脈動現(xiàn)象,形成應力集中,對產(chǎn)品加工精度、電動機和傳動機構造成隱患。無論是從廠家購買皮帶輪還是自己加工,都會提高修理費用和周期,為了節(jié)約維修費用,降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益,通過長期的修理實踐,總結出內孔損壞的皮帶輪,用鑲套的方法進行修理的常規(guī)修理工藝。
鑲套法一般根據(jù)皮帶輪材料以及具體結構可以分為焊接鑲套法、鍵連接鑲套法和法蘭鑲套法,這里簡單介紹3種方法的具體實施,重點說明法蘭鑲套法的修理工藝。
(1)焊接鑲套法。鋼質皮帶輪多采用焊接鑲套法,首先將皮帶輪內孔車大,按車后內孔配做鋼套并按焊接標準在鋼套兩側車焊接坡口(鋼套內孔留2~3 mm余量),鋼套與皮帶輪為過盈配合(選用公差H7/n6),裝配時可依據(jù)本單位實際情況選用壓力機壓入、液氮冷裝法或者熱裝法,裝配后嚴格按照焊接工藝進行焊接,之后按軸徑車內孔及加工鍵槽即可(圖1)。
(2)鍵連接鑲套法。有些大型設備如剪板機、沖床、3 m及以上立車、臥車等由于電機轉速快、轉矩相對大,為了防止焊接鑲套后長時間使用導致焊縫松動,避免皮帶輪和套發(fā)生相對運動,可以考慮先車大內孔、后插鍵槽,鋼套的外圓也相應銑鍵槽,同時鋼套與皮帶輪為過盈配合(選用公差H7/n6),使其相對固定,然后再用焊接或配鉆頂絲的方法,對徑向加以固定即可(圖2)。
圖1 焊接鑲套法
(3)法蘭鑲套法。法蘭鑲套法也是最常用、最有效的修理方法??紤]到皮帶輪與皮帶摩擦因數(shù)的關系,目前大多數(shù)皮帶輪均為鑄鐵件。一般使用鋼件作為鑲套材料,這樣可以加大強度,而鑄鐵和鋼件之間無法保證焊接強度,采用鍵連接也有可能破壞鑄件,導致皮帶輪存在碎裂風險。此時應該考慮采用法蘭鑲套法。借鑒標準聯(lián)軸節(jié)的連接方式,先車大內孔,視皮帶輪具體情況決定法蘭套的壁厚,而后按內孔直徑配作法蘭,保證法蘭與其為過盈配合且符合規(guī)定。由于皮帶輪為鑄件,故選用過盈量時要十分慎重,如過盈過大,壓入時會導致皮帶輪內孔超過其疲勞強度,產(chǎn)生永久變形,再加大過盈量也不會增大緊箍力。最后法蘭與皮帶輪可用壓力機壓入,如果條件允許,可以選用液氮冷縮法安裝法蘭,之后配鉆、鉸孔并打入定位螺栓并固定(圖3)。
圖3 法蘭鑲套法
以上舉出幾種修理過程中常見的不用重新加工皮帶輪的方法,其中法蘭鑲套法值得推廣,可以節(jié)省成本,同時不必外委生產(chǎn)鑄件和加工。鑲套及舊皮帶輪可以用CW6163車床、CA6140車床和Z3080鉆床等加工,大大縮短了修理周期和停機時間。目前在設備大項修理過程中,已對一些設備的皮帶輪進行了鑲套修復,效果良好。此方法對其他設備類似的皮帶輪修復,比如鏈輪、齒輪等也有參考價值。