王 磊 周月洋
(哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司 哈爾濱)
在金屬切削機(jī)床以及大部分機(jī)械傳動的非標(biāo)設(shè)備中,機(jī)床的主運(yùn)動有很大部分是通過電機(jī)帶動V形皮帶輪,以這種傳動方式再傳入各個傳動機(jī)構(gòu),最終實現(xiàn)所需要的速度和轉(zhuǎn)矩,這里簡要說明皮帶輪鑲套法修理過程。
設(shè)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(nèi)孔容易出現(xiàn)磨損,導(dǎo)致電機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)產(chǎn)生脈動現(xiàn)象,形成應(yīng)力集中,對產(chǎn)品加工精度、電動機(jī)和傳動機(jī)構(gòu)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(jì)效益,通過長期的修理實踐,總結(jié)出內(nèi)孔損壞的皮帶輪,用鑲套的方法進(jìn)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(jié)構(gòu)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(zhì)皮帶輪多采用焊接鑲套法,首先將皮帶輪內(nèi)孔車大,按車后內(nèi)孔配做鋼套并按焊接標(biāo)準(zhǔn)在鋼套兩側(cè)車焊接坡口(鋼套內(nèi)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(jī)壓入、液氮冷裝法或者熱裝法,裝配后嚴(yán)格按照焊接工藝進(jìn)行焊接,之后按軸徑車內(nèi)孔及加工鍵槽即可(圖1)。
(2)鍵連接鑲套法。有些大型設(shè)備如剪板機(jī)、沖床、3 m及以上立車、臥車等由于電機(jī)轉(zhuǎn)速快、轉(zhuǎn)矩相對大,為了防止焊接鑲套后長時間使用導(dǎo)致焊縫松動,避免皮帶輪和套發(fā)生相對運(yùn)動,可以考慮先車大內(nèi)孔、后插鍵槽,鋼套的外圓也相應(yīng)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(guān)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(qiáng)度,而鑄鐵和鋼件之間無法保證焊接強(qiáng)度,采用鍵連接也有可能破壞鑄件,導(dǎo)致皮帶輪存在碎裂風(fēng)險。此時應(yīng)該考慮采用法蘭鑲套法。借鑒標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸節(jié)的連接方式,先車大內(nèi)孔,視皮帶輪具體情況決定法蘭套的壁厚,而后按內(nèi)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(dǎo)致皮帶輪內(nèi)孔超過其疲勞強(qiáng)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(jī)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(jī)時間。目前在設(shè)備大項修理過程中,已對一些設(shè)備的皮帶輪進(jìn)行了鑲套修復(fù),效果良好。此方法對其他設(shè)備類似的皮帶輪修復(fù),比如鏈輪、齒輪等也有參考價值。