一種在線堆焊修復風機軸頸的方法技術

本發明專利技術涉及大型機械設備維修領域，具體地，涉及一種在線堆焊修復風機軸頸的方法。本發明專利技術的在線堆焊修復風機軸頸的方法，包括以下步驟：1）預處理：清除軸頸磨損處表面油污后用機械冷加工方法去除軸頸磨損處的實效材料直至露出金屬光澤；2）堆焊：采用對稱焊接方式，每條焊道焊完后對軸端進行錘擊；3）軸頸研磨：先粗打磨，將焊接后區域打磨至表面平整；然后，精打磨，在粗打磨后的焊接區域進一步打磨后，使用千斤頂工裝將軸頸兩端頂起，使用圓環形模具旋轉研磨軸頸焊接處；最后，研磨拋光。本發明專利技術具有設備投資小，操作簡單，修復效果好等優點，在現場應用中取得了良好的效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及大型機械設備維修領域，具體地，本專利技術涉及。
技術介紹
現有鋼鐵生產設備中，大型風機是重要的組成部分，在長時間高強度的惡劣環境下工作，由于軸承的潤滑、風機不平衡振動等引起的設備異常，很容易造成軸徑磨損、軸徑抱死等大型機械故障。如果出現上述現象，現階段很多企業會組織人員選用備用風機轉子對其更換處理。更換新轉子后在重新對轉子聯軸器進行找正對中處理，更換下來的舊風機轉子不是報廢，就是返廠修復。修復費大多很昂貴，大約是原轉子備件費用的60%左右，并且修復加工周期比較長，以上的處理方法即浪費大量寶貴的時間，用影響了企業正常生產。
技術實現思路
本專利技術的專利技術人為解決上述問題，提出并實現了本專利技術。本專利技術的在線堆焊修復風機軸頸的方法，包括以下步驟:I)預處理:清除軸頸磨損處表面油污后用機械冷加工方法去除軸頸磨損處的實效材料直至露出金屬光澤；2)堆焊:采用對稱焊接方式，每次焊接區域寬度控制在60mm以內，區域焊接完成后，將軸旋轉180°焊接對稱區域；焊道長度小于50mm，對上述焊接區域寬度和焊道長度的限定可以保證相對較小的焊接應力，獲得較好的焊接質量。每條焊道焊完后對軸端進行錘擊，以消除焊接應力，將引起風機軸端變形的一切不利影響降低、消除，確保風機軸不因殘余應力過大，而造成形變量超差；3)軸頸研磨:a粗打磨,將焊接后區域打磨至表面平整，圓柱度精度達到0.4mm以內；b精打磨,在粗打磨后的焊接區域進一步打磨至圓柱度精度小于0.25mm后,使用千斤頂工裝將軸頸兩端頂起，然后用砂布包裹打磨后的焊接區域一周，墊羊毛氈，使用圓環形模具旋轉研磨軸頸焊接處直到焊接處圓柱度精度達到0.15mm以內，圓柱度誤差小于或等于 0.08mm ；c研磨拋光，對精打磨后的焊接區域進行研磨，使表面精度達到R0.8，圓柱度精度達到0.1mm以內，圓柱度誤差小于或等于0.05mm。根據本專利技術的在線堆焊修復風機軸頸的方法，步驟I)所述機械冷加工方式可以為使用角向磨光機裝砂布輪打磨拋光。根據本專利技術的在線堆焊修復風機軸頸的方法，步驟I)所述預處理后還需要對軸端進行表面探傷檢測，確認軸端無缺陷；當軸端有缺陷時，需要使用砂輪機對其進行打磨，消除缺陷。根據本專利技術的在線堆焊修復風機軸頸的方法，上述焊接采用鎢極氬弧焊焊接方式。根據本專利技術的在線堆焊修復風機軸頸的方法，焊接時使用與軸頸相匹配的焊接材料。根據本專利技術的在線堆焊修復風機軸頸的方法，進行焊接時，使用百分表實時檢測軸端的變形情況，對變形進行矯正。所述百分表安裝在風機軸端的固定不受干擾處或非風機軸基體位置，使表頭的測量點位于軸端未磨損處。根據本專利技術的在線堆焊修復風機軸頸的方法，所述圓環形模具包括模具主體、把手和螺栓；所述模具主體呈一處開口的圓形，開口處設置把手，所述把手與模具主體開口處兩端一體連接，所述螺栓套于把手外周。根據本專利技術的在線堆焊修復風機軸頸的方法，當使用圓環形模具旋轉研磨軸頸焊接處時，先使用模具主體套住軸頸焊接處所在軸頸圓周，在把手處擰緊螺栓，握住把手旋轉。根據本專利技術的在線堆焊修復風機軸頸的方法，上述使用的千斤頂工裝的頂盤呈凹槽狀，該凹槽狀的頂盤兩端分別設置有滾動軸承用于支撐風機主軸。這種工裝結構簡單，使用安全可靠。只要在風機主軸兩側合適位置，放置本工裝，在頂起千斤頂同時，使風機主軸脫離軸承座一段合適距離，在工裝兩側軸承的作用下，風機轉子在人力作用下就能自由旋轉。在修復過程中，使用本專利技術的千斤頂工裝頂起風機轉子，風機轉子軸徑的轉動過程和速度能很容易被人工控制，這樣能保證修復風機軸徑的堆焊作業的連續性，獲得較好的堆焊質量。堆焊作業完成后，在研磨軸徑過程中，被千斤頂頂起脫離軸瓦一定距離的軸徑，能夠在不被干擾的情況下套入圓環形模具，并且在軸徑上旋轉模具能夠獲得較高的修復質量。根據本專利技術的在線堆焊修復風機軸頸的方法，上述研磨采用油石研磨，并且使用圓環形模具輔助研磨。本專利技術所使用的圓環形模具采用和軸徑相同的研磨加工表面，使原有研磨修復過程中的現有修復工具和軸徑的線接觸變成了圓周面接觸。在軸徑精打磨或拋光打磨過程中，能提高作業人員的操作水平，獲得較高的加工精度。本專利技術采用鎢極氬弧焊堆焊修復大型轉子軸徑具有焊接熱影響區小、殘余應力小、修復時間短等優點，修復后的風機振動量在2.5mm/s以內，完全符合生產需要。這種在線堆焊修復風機軸徑的方法，比納米摩擦復合電噴鍍、超音速電弧噴涂、激光熔覆、離子注入等先進修復技術相比，具有設備投資小，操作簡單，修復效果好等優點，在現場應用中取得了良好的效果。附圖說明圖1本專利技術的圓環形模具示意圖。圖2本專利技術的千斤頂工裝示意圖。圖3本專利技術的風機軸卡規示意圖。附圖標識1、風機主軸 2、羊毛氈 3、模具主體 4、把手5、螺栓6、風機軸端7、滾動軸承 8、千斤頂主體具體實施方式在實施本專利技術的在線堆焊修復風機軸頸的方法前，進行修復前準備工作。準備工裝，根據軸的直徑，制作風機軸卡規；準備磨光機、砂紙、表面探傷劑、研磨軸模具等(用于打磨、探傷)JflPANA-TIG TSP300型氬弧焊機、氬氣、空氣錘、空壓機等(用于焊接、應力消除)；使用本專利技術的在線堆焊修復風機軸頸的方法修復風機軸頸，包括以下步驟:1)預處理:清除軸頸磨損處表面油污后用機械冷加工方法去除軸頸磨損處的實效材料直至露出金屬光澤。上述機械冷加工方法的具體操作為用角向磨光機裝砂布輪打磨拋光。同時，對軸端進行表面探傷檢測，確認軸端無缺陷；當軸端有缺陷時，需要使用砂輪機對其進行打磨，消除缺陷。表面探傷檢測方法為:向軸端噴涂表面探傷劑，干燥后擦除，檢查表面探傷。2)堆焊:焊接材料選擇:焊接前在風機上選擇適當位置進行焊接試驗，確定焊接材料，保證焊接材料與基體的結合情況、材料匹配、焊接材料的耐磨等性能。例如風機軸的材質為45#鋼，針對性選擇焊接材料LJ一6031進行焊接試驗。焊接工藝:根據失效分析、材料檢測的結果，在焊接試驗確認的基礎上進行焊接施工。采用對稱焊接方式，每次焊接區域寬度控制在60mm以內，區域焊接完成后，將軸旋轉180°焊接對稱區域；焊接采用手工鎢極氬弧焊，短弧短焊道低熱輸入量保養焊接技術。焊接時焊道長度小于50mm，每條焊道焊完后對軸端進行錘擊，以消除焊接應力，將引起風機軸端變形的一切不利影響降低、消除，確保風機軸不因殘余應力過大，而造成形變量超差。進行焊接前，可以在風機軸端的固定不受干擾處、非風機軸基體位置(軸承座)安裝一個百分表，使表頭的測量點位于軸端未磨損處，同時必須不得妨礙焊接、修研施工。先旋轉風機，并在測量點圓周處標記位置，記錄風機的原始形變量，用作徑向跳動的標定值。焊接時，使用百分表實時檢測軸端的變形情況，動態監控，動態調整，對百分表所監測到的變形量進行反變形矯正，將焊接變形控制在允許范圍之內。矯正方法如上述，焊接時用小鋼錘敲擊風機軸端，防止風機軸產生較大內應力引起焊縫斷裂。3)軸頸研磨:a粗打磨，將焊接后區域打磨至表面平整，圓柱度精度達到0.4mm以內；粗打磨后進行探傷確認，確保無任何焊接缺陷。若存在缺陷則打磨至無裂紋后重新焊接。b精打磨，探傷合格后，利用直線尺、風機軸卡規(如圖3所示)和紅丹油測量并用稍細拋光機打在粗打磨后的焊接區域進一步打磨至圓柱度精度小于0.25mm，使用千斤頂工裝將軸頸兩端頂起1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種在線堆焊修復風機軸頸的方法，包括以下步驟：1）預處理：清除軸頸磨損處表面油污后用機械冷加工方法去除軸頸磨損處的實效材料直至露出金屬光澤；2）堆焊：采用對稱焊接方式，每次焊接區域寬度控制在60mm以內；焊道長度小于50mm，每條焊道焊完后對軸端進行錘擊；3）軸頸研磨：先粗打磨，將焊接后區域打磨至表面平整，圓柱度精度達到0.4mm以內；然后，精打磨，在粗打磨后的焊接區域進一步打磨至圓柱度精度小于0.25mm后，使用千斤頂工裝將軸頸兩端頂起，使用圓環形模具旋轉研磨軸頸焊接處直到焊接處圓柱度精度達到0.15mm以內，圓柱度誤差小于或等于0.08mm；最后，研磨拋光，使焊接區域表面精度達到R0.8以上，圓柱度精度達到0.1mm以內，圓柱度誤差小于或等于0.05mm。

【技術特征摘要】
1.一種在線堆焊修復風機軸頸的方法，包括以下步驟: 1)預處理:清除軸頸磨損處表面油污后用機械冷加工方法去除軸頸磨損處的實效材料直至露出金屬光澤； 2)堆焊:采用對稱焊接方式，每次焊接區域寬度控制在60mm以內；焊道長度小于50mm，每條焊道焊完后對軸端進行錘擊； 3)軸頸研磨:先粗打磨，將焊接后區域打磨至表面平整，圓柱度精度達到0.4mm以內； 然后，精打磨，在粗打磨后的焊接區域進一步打磨至圓柱度精度小于0.25mm后，使用千斤頂工裝將軸頸兩端頂起，使用圓環形模具旋轉研磨軸頸焊接處直到焊接處圓柱度精度達到0.15mm以內，圓柱度誤差小于或等于0.08mm ； 最后，研磨拋光，使焊接區域表面精度達到R0.8以上，圓柱度精度達到0.1mm以內，圓柱度誤差小于或等于0.05mm。2.根據權利要求1所述的在線堆焊修復風機軸頸的方法，其特征在于，步驟I)所述機械冷加工方式為使用角向磨光機裝砂布輪打磨拋光。3.根據權利要求1所述的在線堆焊修復風機軸頸的方法，其特征在于，步驟I)所述預處理后對軸端進行表面探傷檢測，確認軸端無缺陷；當軸端有缺陷時，使用砂輪機打磨。4.根據權利要求1所述的在線堆焊修復風機軸頸的方法，其特征在于，焊接采用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高志強，
申請(專利權)人：萊蕪鋼鐵集團有限公司，
類型：發明
國別省市：