Вся электронная библиотека >>>

 ремонт электрических машин >>>

    

 

Эксплуатация и ремонт электрических машин


Раздел: Производство

 

§ 8.3. Ремонт валов

  

К основным повреждениям вала относятся риски, задиры на посадочных поверхностях и шпоночных пазах, изменение формы и размеров шпоночных пазов, уменьшение диаметра посадочных поверхностей под подшипник и сердечник, овальность и конусность посадочных поверхностей, поломка, забитые центровые отверстия.

Риски и задиры устраняются зашлифовкой, если их общая площадь не превышает 4% от посадочной поверхности под подшипник и 10% от посадочной поверхности под шкив, муфту, шестерню, шпонку. Зашлифовка производится бархатным напильником или шлифовальной шкуркой, слегка смоченной маслом. Если размеры посадочных поверхностей выходят за размеры допусков, указанных в чертежах, или дефекты превышают величины, оговоренные выше, такие поверхности должны быть восстановлены одним из следующих методов.

Ремонт с использованием электродуговой наплавки. Перед наплавкой уступы высотой 4 мм и более протачивают на конус под углом 15—20°. Вал или ротор устанавливают сердечником на вращающиеся ролики и производят наплавку, накладывая швы в очередности, обозначенной цифрами на торце вала ( 8.5, а), при этом шов предыдущего слоя обстукивают молотком и зачищают проволочной щеткой. Такой порядок наложения сварочных швов вызывает минимальные деформации. Полосы наплавленного металла должны выходить за пределы восстанавливаемой поверхности на 0,5—0,7 и 1,0—1,5 диаметра d вала, чередуясь через один. При наличии шпоночного паза наплавку следует начинать с него. Наплавку ведут электродами Э42 ОММ-5 или 346Т ОЗС-4. После наплавки производят механическую обработку.

Центровые отверстия на торце вала восстанавливают следующим образом. Наплавку торца вала ведут от его центра к пери* метру по спирали ( 8.5, б). Затем на токарном станке обрабатывают торец, выдерживая общую длину вала, и засверлива- ют центровые отверстия. При восстановлении центровых отверстий базой служит наружная поверхность сердечника ротора.

Разработанный шпоночный паз восстанавливают электродуговой наплавкой с последующей механической обработкой. Если шпоночные пазы повреждены в вале и сердечнике, то следует сделать шпоночные пазы большего размера и поставить новую шпонку. Если поврежден один шпоночный паз, то фрезеруют его на больший размер и устанавливают ступенчатую шпонку или фрезеруют новый шпоночный паз со смещением его относительно старого на четверть окружности. Выбор способа ремонта зависит от возможностей ремонтного цеха.

Ремонт с использованием вибродуговой наплавки. Автоматическую и полуавтоматическую вибродуговую наплавку открытой дугой и в среде защитного газа применяют для восстановления цилиндрических деталей диаметром 8—200 мм. При реализации этого метода не требуется сложного оборудования, обеспечивается высокая производительность и получается твердая поверхность без термообработки. Вибродуговая наплавка является разновидностью электродуговой сварки и осуществляется электродом, вибрирующим с частотой 20—100 Гц.

Деталь, зажатая в патроне или центрах станка, вращается со скоростью 4,0—0,7 об/мин, а сварочная (вибродуговая) головка перемещается вдоль этой детали со скоростью vnР. Перенос металла происходит небольшими каплями, что облегчает формирование плотных слоев наплавленного металла. Напряжение источника тока 14—24 В, диаметр электродной проволоки = l,6-f-2,5 мм, сварочный ток 100—250 А. К месту наплавки подают охлаждающую жидкость, через которую в дугу вводят соли, содержащие ионизирующие элементы для стабилизации горения дуги. Толщина наплавляемого слоя 3,0—5,0 мм.

Выбор режимов производят в зависимости от типа применяемой головки, при этом должны выдерживаться следующие соотношения:

Перед наплавкой поверхность вала должна быть очищена от загрязнений и масла. Шпоночные пазы необходимо заделать медными или графитовыми вставками так, чтобы они выступали на 1 мм над чистовой толщиной наплавленного металла.

Ремонт с использованием газоплазменного напыления. Газоплазменным напылением восстанавливают цилиндрические поверхности, имеющие сплошную выработку на глубину до 3 мм. При восстановлении поверхность предварительно механически обрабатывают, обезжиривают, напыляют подслой, обеспечивающий прочную связь основного металла с рабочим слоем покрытия и защиту основного металла от окисления, напыляют рабочий слой и механически обрабатывают напыленный слой.

Львовским филиалом ЦКБ Союзэнергоремонт разработана установка для нанесения покрытий на валы диаметром до 250 мм. Ремонтируемый ротор 7 ( 8.6) одним концом вала

зажимается в патрон 2, а другой опирается на регулируемую роликовую опору 8. Распылительная головка 3 газового металлиза- тора МГИ-4П располагается на суппорте станка. Проволока подается с катушки 4. Питание осуществляется от баллонов 1 с пропан-бутаном и кислородом. Для отсоса аэрозолей металлов

и токсичных продуктов сгорания газов установка оборудована вытяжной вентиляцией, состоящей из зонта в, установленного в зоне горелки, трубопровода 5. Частота вращения вала 0,1— 0,6 об/с.

Предварительной механической обработкой добиваются устранения эксцентричности, конусности и овальности мест под напыление и удаляют слой металла, пораженный коррозией. Затем для улучшения сцепления между напыляемым подслоем и поверхностью вала ее обрабатывают резцом с углом при вершине 55—60° и передним углом, равным нулю ( 8.7). Резец устанавливается ниже оси детали с вылетом 100—150 мм, вследствие чего в процессе работы он вибрирует и получается рваная поверхность вала. Подготовку поверхности к напылению можно производить сетчатой накаткой роликами. На концах шеек протачивают концевые канавки для выхода резца. Затем напыляют подслой из условия перекрытия на 0,15—0,25 мм вершин равной поверхности и напыляют рабочий слой. По окончании напыления накрывают напыленную поверхность и прилегающие участки асбестом и выдерживают до полного охлаждения. Перерывы между операциями должны быть минимальными.

Электромеханический метод ремонта. Обрабатываемую деталь устанавливают на токарный станок. В зону контакта детали и инструмента подается переменный электрический ток 350— 1500 А напряжением 2—6 В. Один провод подводится к электроконтактному приспособлению для передачи тока к вращающейся детали, а второй —к инструменту, который изолирован от корпуса.

Электрическое сопротивление контакта «деталь — инструмент» велико ввиду малой площади, поэтому в месте контакта выделяется значительная энергия, которая мгновенно нагревает зону контакта до высокой температуры. Поверхность детали, подвергаясь в месте контакта высокотемпературному нагреву и действию радиального усилия инструмента, в зависимости от его профиля сглаживается или высаживается. Объем нагреваемого металла мал по сравнению с массой детали, поэтому охлаждение поверхностного слоя происходит с высокой скоростью за счет отвода тепла внутрь детали. При этом происходит закалка поверхностного слоя.

 Электромеханический метод применяют для чистовой обработки поверхностей взамен шлифовки (чистота поверхности #e=0,63-f-0}32), упрочнения поверхностного слоя на глубину 0,2—0,3 мм для повышения износостойкости и усталостной прочности, восстановления размера изношенной поверхности до 0,4 мм без добавления металла и свыше 0,4 мм с добавлением металла.

Процесс состоит из двух операций — высадки поверхностного слоя изношенной поверхности ( 8.8, а) и сглаживания ( 8.8, б) до определенного размера. Высадкой достигается образование винтового выступа на поверхности детали диаметром D2. Стружка при этом не срезается, а происходит пластическая деформация поверхности слоя. Сглаживание производится радиусной пластиной до размера D0, при этом происходит повышение твердости поверхности на глубину до 0,15 мм.

 Процесс восстановления поверхности с добавлением металла состоит из трех операций: высадка поверхностного слоя, приваривание металла в высаженную спиральную канавку роликовым инструментом, механическая обработка восстановленной поверхности.

Восстановление посадочной поверхности вала под сердечник ротора производят в случае ослабления посадки. У коротко- замкнутого ротора выпрессовы-

вают вал из сердечника и отправляют его на восстановление поверхности. У фазного ротора (якоря) удаляют обмотку, снимают контактные кольца и обмоткодержатели. В два диаметральных паза устанавливают стальные калибры 3 ( 8.9), изготовленные по форме и длине пазов, зажимают сердечник 2 между двух массивных шайб 1 и выпрессовывают вал.

Перед восстановлением посадочной поверхности вала производят измерение внутреннего диаметра сердечника и вала и определяют необходимый размер вала после ремонта. При величине зазора между сердечником и валом до 0,12 мм производят продольную накатку посадочной поверхности, при большей величине восстанавливают посадочную поверхность добавлением металла одним из вышеописанных способов.

После восстановления посадочной поверхности производят за- прессование вала в сердечник, соблюдая такое расположение отдельных деталей, которое было до разборки.

Исправление кривизны вала осуществляется следующим образом. Медленно поворачивая вал в центрах или призмах, по стрелочному индикатору 2 определяют его кривизну ( 8.10). Правку производят при кривизне более 0,02 его длины, не демонтируя сердечник и контактные кольца. Ротор 3 устанавливают на призматические опоры 1 ив месте максимального выгиба воздействуют прессом 4. Если место максимального выгиба находится на участке вала вне сердечника, то опору со стороны неизогнутой части располагают возможно ближе к сердечнику, а со стороны изогнутой части — возможно дальше от него. Усилие нажатия пресса зависит от диаметра вала, величины прогиба и места его расположения. Определить расчетом усилие затруднительно, поэтому правку производят в несколько приемов, измеряя каждый раз индикатором 2 величину прогиба и подбирая усилие для следующего приема. Правку прекращают при значениях выгиба менее 0,04—0,05 мм.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  Эксплуатация и ремонт электрических машин

 

Смотрите также:

 

Ремонт ведущего моста и карданного вала

Ремонт карданного вала состоит в замене изношенных или сломанных деталей (крестовин, подшипников, пружинящих шайб, болтов и др.), которые должен поставлять...

 

Ремонт цилиндро-поршневой группы. Ремонт коленвала. Замена...

Ремонт коленчатого вала.
На первой щеке колен¬чатого вала маркировать величину уменьшения шеек (0,25; 0,50 мм и т. д.).

 

Ремонт подшипниковых щитов и станин. Статор. Неисправности...

Ремонт валов, замена подшипников качения. Изношенные шейки валов наплавляют, а трещины в валах.

 

Способы ремонта деталей. Технологические процессы...

Способ ремонта цилиндрического вала выбирают после того, как соответствующей проверкой установят характер и степень износа.

 

Комплектование и сборка узлов. Пришабривание. Способы ремонта...

Допустимые отклонения от параллельности валов устанавливаются техническими условиями на ремонт.

 

Ремонт агрегатов. Двигатель, ремонт двигателя - генератор...

Коленчатый вал, поступающий в ремонт, может иметь следующие износы и
Ремонт коленчатого вала сост