机械修复法（精选4篇）
机械修复法 篇1
0前言
机械设备在使用过程中出现老化、损伤现象甚至失效, 使生产的效率和产品质量降低, 还可能造成机器失效甚至出现安全事故。一些机器设备尽管不能正常工作, 但还未报废, 通过修理一些旧机器能整旧如新, 恢复原有的功能[1]。还能减少环境污染、节能减排、降低成本, 这就要求必须对有修复价值的机器进行有效的维修。
1 矿山机械维修
机械维护是对可正常工作的机械设备进行计划检查、清洗、加润滑剂、紧固、调整、防腐等, 是为了及时发现机械的隐患和异常现象, 并予以消除, 避免其继续发展和扩大, 降低故障率, 防范重大事故出现。这是确保机械设备正常运行、延长其工作寿命的重要手段。按维护工作的深度和广度, 可把其分为日常保养、一级保养和二级保养等。修理是在机械设备发生故障或技术状况降低到临界状态时, 采取措施恢复原有的技术功能。在机械修理前必须进行检查, 这是修理的依据, 即“检修”。它是延长机械寿命的有效手段。维修已从单纯的消除故障, 发展成为提高设备可用率和技术水平的重要手段。是在提高机械设备技术水平的要求时减少投资、发挥现有设备的潜在能力、延长机械寿命、节约材料和能源的重要途径[2]。
2 矿山机械零件的修复技术方法
2.1 钳工修复方法
这种方法是一种常用的方法, 在使用其他的修复方法时也可能需要以钳工配合和补充。
1) 研磨法用研磨工具。研磨平板、研磨棒等和研磨剂在零件表面去除较薄的一层材料, 切削量也较小, 能实现较高的表面光滑度和尺寸精度。能够加工硬度高的表面。
2) 刮研法。一般用于滑动轴承、轴瓦的修复, 能提高零件的几何尺寸和接触精度, 是一种手工操作, 发热较小, 热变形极小, 能实现较高的精度。
2.2 机械修复方法
1) 局部更换法。机械零件的某一个部位损坏严重, 而其他部位还完好无损, 只能更换损坏的部位。
2) 换位法。一些零件仅一侧表面损坏, 另一侧完好。在这种情况下, 将该零件反过来使用, 能延长其使用寿命。
3) 镶补法。较大的机械零件在局部损坏时, 能局部镶补使其恢复功能。
4) 修理尺寸法。修理时将零件的损坏表面去掉一薄层, 将其他零件有关尺寸略加大, 使零件正常工作。
5) 塑性变形法。机械零件磨损后尺寸变小, 用锤击、滚压等方法使其出现塑性变形, 尺寸加大, 以恢复原来的功能。如由于磨损而使钥匙凸齿的高度降低而不能使用时, 要采用这一方法使钥匙的齿“变高”, 恢复原来的功能[3]。
6) 利用波形键连接。图1所示为连接用的波形键。利用波形键能将发生裂纹的零件, 如机架、箱体等, 使其恢复工作能力。
3 焊修方法
利用焊接的方法能修复常用材料制造的多种矿山机械零件。这些零件的失效形式有磨损、断裂、裂纹、凹坑等。采用焊修法的优点有:覆盖层与原来的零件有较高的结合强度, 加工设备简单, 加工效率高, 零件的形状和尺寸不受限制, 成本较低。其缺点主要有:焊接时产生较高的温度, 可能造成金属组织的变化, 产生热应力, 也可能出现裂纹和变形。
1) 堆焊。在零件表面堆焊一层至几层具有要求性能的材料, 不仅能修复磨损的零件, 还能提高零件的耐磨性等性能。堆焊的工艺是:工件预热-堆焊-消除内应力-表面加工成要求的形状、尺寸和表面粗糙度。轧钢使用的轧辊已采用了堆焊工艺, 节省了新的轧辊。
2) 焊补。铸铁制造的大型零件如床身、底座、机架等, 出现裂纹或缺陷, 重新制造浪费时间和人力、物力, 焊补是一种有效的修理方法, 修补的一般是灰铸铁。因铸铁的焊接性很差, 焊接时应采用有效的技术措施, 保证焊接质量。
3) 钎焊。把焊接材料和焊件加热到钎料熔点, 利用钎料将零件焊接。这种方法零件温度低, 零件表面光滑, 工艺简单但是强度低, 熔料对零件有腐蚀。
4 喷涂法与粘修法
合金和金属均能采用热喷涂的方法涂敷在各种材料制成的零件表面, 零件大小和形状不受限制, 被喷涂的零件温度能保持在30~200℃之间。涂层厚度易于控制。粘修法:胶接能粘接不同的材料, 在加工中不需要高温, 一般不产生变形、退火、氧化等问题。它的不足是抗冲击性能差, 长期与空气、水和光接触时, 胶层易于老化[4]。
5 结束语
随着科技特别是矿山机械设备的不断进步, 机械设备的复杂程度和技术水平大大提高, 精密、自动化、智能化的新设备层出不穷, 维修技术要求有较高的技术水平。尤其是新世纪以来, 我国提出了“节能减排”、“可持续发展”、“绿色机械”、“绿色再制造”等新理念。维修得到了长足的发展。消耗最少的人力、物力、时间, 用最新的科技进行设备维修, 以实现最高的质量, 已经成为各个行业的重要任务。要将设计、制造、使用、维修、管理、报废、处理等作为一个系统对待, 通过维修来提高机械设备的性能。
摘要：矿山机械设备在使用过程中经常出现老化、损伤甚至失效, 导致生产效率和产品质量降低, 机器失效甚至出现安全事故。但通过修理能恢复原有的功能, 还可减少环境污染, 节能减排。本文主要阐述了矿山机械零件的钳工修复方法、机械修复方法、焊修方法、喷涂法与粘修法等矿山机械设备零件的修复技术问题。
关键词：矿山机械设备,零件,修复技术
参考文献
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[3]赵昌福.浅谈矿山工程机械使用寿命与维护保养[J].科技信息, 2010 (1) :467, 442.
[4]张成.矿山机械加工维修与精度控制研究[J].中国高新技术企业, 2011 (19) :76-77.
机械零件常用修复措施浅谈 篇2
1 机械零件常用的修复措施
在正常的机械设备运行过程中, 主要对磨损的零件进行修复的方式有以下六种:涂覆修复法、电镀修复法、粘接修复法、焊接修复法、切削加工修复法。
1.1 涂覆修复法
所谓的涂覆修复法主要是指, 当零件磨损以后, 用电弧或者乙炔火焰将某些合金或者尼龙塑料粉末融化成雾状, 然后使其喷向零件的磨损位置, 进而其合金或塑料材料能够沉淀到零件磨损表面, 在其表面形成涂层, 进而修复了零件。这种方式主要适用于轴部位的零件 (青铜轴承、导轨灯) 修复。值得注意的是, 要在零件表层留有适当的位置进行涂层磨削加工处理。
1.2 电镀修复法
所谓的电镀修复法, 主要是指对磨损的零件表面镀一层铁或者铬, 比较常见的是在零件表面镀一层硬铬。用这种方法修复破损的零件, 不光是能够修复零件的大小尺寸, 同时还能够加强零件表面的性能, 使零件具有更强的耐磨性、硬度、润滑性以及耐腐蚀性等特点, 值得注意的是, 在电镀之前, 要对磨损的零件进行除油和磨削, 磨削一般是用细纱布打光, 电镀之后还要检查修复的零件是否已经无裂痕、斑点等现象, 这样能够排除电镀磨损零件表面的不均匀现象, 能够使零件表面更润滑, 但是由于电镀强度比较大, 铬比较脆, 因此电镀不用用来修复受冲击性的零件。
1.3 粘接修复法
所谓的粘接修复法, 主要是指在对零件进行修复的时候, 一般是对磨损的零件用粘接剂进行修复, 这种方法主要适用于修复轴、拔察、套等零件容易断裂的地方。粘接法能够粘接很多金属或者是非金属物质, 比如说, 在粘接机床导轨时, 主要是在导轨面上镶嵌钢或者其他材料的导轨面;对于磨损的轴等材料一般是先镶嵌, 再粘接, 这样能够保证零件表面出现的气孔、缩孔等位置被粘接重合。在粘接的过程中, 不会因为修复能使零件变形, 其密封性好, 具有耐腐蚀性、耐水、耐油等特点。但是值得注意的是, 在粘接之前, 要对零件磨损的部位进行清理, 这样才能够保证在使用粘接剂粘接时, 不易产生过多的气孔, 影响零件的使用。粘接法修复零件时, 其抗冲击性不够, 不宜在高温条件下进行, 耐老化性也不强, 因此修复的零件不宜长时间使用。
1.4 焊接修复法
焊接修复法, 主要是指对零件磨损的部位或者说是在局部断裂的情况下, 采用焊接的方法进行修复。一般来说, 焊接修复法是采用振动电推焊的方式对齿轮、花键轴、主轴等零件进行修复, 在零件磨损的表面进行焊接, 涂抹耐磨的物质;用气焊的方式焊接磨损的合金钢、有色金属、碳素钢、其他合金等零件, 之所以用气焊修复这些零件, 首先是因为气焊设备比较简单、轻便, 在修复过程中能够修复低融点的零件, 有时候也会用手工电弧焊的方式修复合金钢、碳素钢等零件。利用手工电弧焊的方式修复零件, 首先是因为其能够焊接比较厚的零件, 同时焊接时不容易产生缝隙, 设备轻便、简单, 焊接质量根据焊接工作人员的技术掌握能力而有所不同;气焊的方式虽然焊接质量好, 但是相对的成本比较高, 尤其是利用氩、氦弧焊进行不锈钢、铝、镁、耐热钢、钛合金等零件的修复, 对它们采用填充金属的钎焊进行焊接, 众所周知, 钎焊的温度比较低, 因此焊接之后的零件不宜变形, 能够适用于合金钢、有色金属、碳素钢或其他合金材质的零件修复。
1.5 切削加工修复法
所谓的切削加工修复法, 主要是指, 在修复零件磨损部位时, 根据实际的磨损情况。利用切削技术 (乱削、研磨、钻孔、锉削、攻螺纹、矫正与弯形、扩孔、套螺纹、铰孔、锯削等) 对磨损零件进行加工修复, 使零件能够正常使用。
2 机械加工修复法
所谓的机械加工修复法, 主要是指利用机械设备来修复磨损的零件, 具体操作主要以下几种修复方法。
2.1 镶嵌零件修复法
所谓的镶嵌零件修复法, 主要是指在修复磨损的零件时, 可以添加一个零件充当磨损的部分发挥作用, 进而与设备配套使用。主要的镶嵌零件修复发有以下几种:加垫法, 这种方法主要是用在轴肩的零件磨损时, 用切削的方式去掉磨损部分, 然后添加合适尺寸的垫进行补偿;镶套法。这种方法主要是针对箱体类零件中有孔的部位磨损时, 可以切削加工, 使磨损的控扩大, 然后镶嵌一个合适尺寸的套, 进行补偿配套。
2.2 局部修复法
所谓的局部修复法, 主要是指当零件某个部分发生磨损之时, 而其他部分可以正常使用的情况下, 可以单纯地去掉磨损部分, 然后配制合适的新件进行组合固定, 可采用的方法有焊接、压配、螺纹连接、粘接等。对于一些齿轮断裂情况的修复, 可以采用镶齿法进行修复。
2.3 改变尺寸修复法
所谓的改变尺寸修复法, 主要是指, 在对磨损的零件进行修复, 根据零件与设备配套的尺寸, 进行配套修复, 保证零件修复之后能够和设备配套进行运行, 这种修复方法在对结构比较复杂的零件进行修复时, 要经过精度测量, 主要是对其进行切削加工, 这样才能够对磨损的零件进行配制。
3 总结
时代在发展, 高新技术的出现, 使得机械零件在出现磨损的情况下, 可以采取相应的措施进行修复。零件修复质量的好坏, 直接影响到设备使用的情况, 因此, 应该重视对零件修复的工作, 这样才能够保证零件正常发挥功能, 不影响设备的运作。
参考文献
[1]郭佳萍, 于颖, 张继媛.机械拆装与测绘[J].北京:机械工业出版社, 2011.
[2]卞丽芸.浅议机械零件加工修复[J].齐鲁机械化工, 2011.
机械修复法 篇3
其研究成果主要体现在:一、在中国乃至世界铸造领域提出“铸件加工表面缺陷彻底修复”新理论, 被评为“二十一世纪铸造热点技术”^二、将纳米耐磨微粒、超强纤维网络增韧技术应用干超强高分子胶粘剂中。三、发明的特种活化液拓宽了电刷镀技术的应用领域。四、独特的“机械零件柔性修复技术”入选“国家鼓励的循环经济技术、设备与工艺”名录。1992年至今, 曾成功修复世界最先进UOE钢管生产线两万五千吨压力机柱塞、亚洲最大风动实验台、一吨黄金价格购买的德国PVC生产线压延辊等等, 为航天、航空、军工等多行业提供零件特种修复再制造服务。荣获“首都五一劳动奖章”、“中国专利20年优秀成果展”金奖, 被评为“全国节能突出贡献人物”、“全国金点子十大发明人”、“京郊十大新闻人物”, 主编出版了《机械再制造特种修复技术〉》。2012年率先发起成立了中国再制造产业联盟, 并被选举担任联盟常务副主席兼秘书长, 经过近三年的努力, 联盟拥有了北京再制造总部基地、安徽联盟研究院、沧州联盟示范基地、河北农大联盟人才培训基地、安徽芜湖联盟再制造工业园, 指导成立了第一个省级安徽再制造联盟, 组织召开了京津冀再制造产业一体化协同发展研讨会等活动, 正在筹备召开“京津冀再制造产业协同发展高峰论坛”。工作单位:北京奥宇可鑫装备再制造技术研究院工作室电话:010-69657279邮编:101407地址:北京雁栖经济开发区雁栖大街9号邮箱:aoyuksin@outlook.com网址:www.aoyuksin.com SSMS科KM灘更精彩〈广告编号:2015.08-22fl L学鑫技“作制中·三可济都X再其九宇经首新复, 丨, 奥环、创修术族建循位级件技1满创的单市零先, 年励点“械领柔92鼓试京机内.怀19家济北用国先警京。国经<应项领V北员、环位、五内、于委位循单k有国, 协单市获#拥项『出政点袁荣业, 两$年.区试北”专年''J'64柔造、状。余进』19怀制位奖>十先«h.L, ;再单动位, 11际1舞员家彔劳单术, 国l*w社国名I”技项r SL社t术五室造|, m·fn:;!'i-.s A^i ES设基罾理与雄If 2015 No8
机械修复法 篇4
目前我国制造业发展规模越来越大, 但是相配套的机械零件修复技术还不能适应制造业快速发展和转型升级的需求, 其水平也远远落后于发达国家。主要问题是主要机械零件的制造周期长、寿命短、精度低, 不能完全满足实际需求。随着制造业的转型和优化升级, 降低损耗与制造成本, 促进资源的优化利用是一项十分重要的举措。通过对受损或废旧机械零件的修复与再制造, 延长其使用寿命, 是当前迫切需要解决的问题。与更换新零件相比, 对失效的机械零件进行修复不仅可以减少资源消耗、节省成本, 还可以利用新技术提高旧件的某些性能[1]。根据机械零件的损坏形式及性能缺陷的不同, 修复技术和工艺也比较多样。堆焊修复技术作为修复和增强工件表面性能的工艺方法, 越来越广泛应用于机械零件的修复与强化中。在分析机械零件修复技术及其基本原理的基础上, 论述堆焊修复技术应用现状、研究热点及其技术发展趋势。
1 机械零件的修复技术
机械零件的修复方法很多, 主要有机械加工修理技术、塑性变形修复技术、焊接修复技术、热喷涂技术、电镀修复技术、黏结修复技术、研磨技术等。归纳起来主要有3大类:一是修理尺寸法, 即对已磨损的零件进行机械加工, 使其重新具有正确的几何形状 (改变了原有尺寸) ;二是名义尺寸修理法, 即利用堆焊、喷涂、电镀和黏结等方法增补零件的磨损表面, 然后再进行机械加工, 并恢复其名义尺寸、几何形状及表面粗糙度等;三是特别修复技术, 改变零件的某些性能, 或利用零件的金属的塑性变形来修复零件磨损部分的尺寸和形状, 如镦粗法、挤压法、扩张法等。
机械加工是零件修复最主要、最基本的方法, 具有简单易行、质量稳定可靠、修理成本低、应用广等特点。它可以作为一种独立的手段直接修复零件, 也可以是其他修复方法的工艺中的准备或最后的工序。当采用名义尺寸修理法修复零件时, 经过堆焊、喷涂、电镀等技术修复的零件表面, 仍需经过机械加工才能达到配合精度和表面粗糙度的要求。例如, 空心活塞销外圆磨损后, 一般用镀铬法修复后进行外圆磨削加工;但若没有镀铬设备时, 可用扩张法进行修复, 扩张后的活塞销应按技术要求进行热处理, 然后磨削其外圆, 直到达到尺寸要求。
机械零件修复的依据主要是故障现象、零件的材料及其工艺性能、受损类型及损伤程度等。具体在制定修复方案时, 要结合修复工艺对零件材质的适应性、各种修复工艺能达到的修补层厚度、零件尺寸和结构的限制、修复后的强度等因素综合考虑。
2 堆焊修复技术基本原理
堆焊是表面工程中很重要的一个分支, 它是利用急速升温的热源将性能优异的合金材料熔敷于工件表面或边缘, 进而形成一层耐磨、耐蚀、耐热等优良性能的金属层, 具有适用性广、结合强度高、不受零件尺寸和修复场地限制, 成本低、效率高、灵活性大等优点。堆焊可用于新零件的制造, 也可用于旧件的表面修复与强化。
根据堆焊原理的不同, 目前应用较多的堆焊方法主要有以下几种[2,3,4]:一是电弧堆焊, 即利用焊条电弧焊的方法, 通过电极放电引燃电弧, 使焊条和基体金属熔化, 形成堆焊熔敷层, 具有成本较低、能量密度高、与基体结合强度高等优点;二是埋弧堆焊, 即在焊丝和焊件之间引燃电弧, 电弧热使焊丝、焊剂在焊件表面熔化, 并有部分蒸发, 金属和焊剂的蒸发形成一个空腔, 电弧在空腔内燃烧, 隔绝了大气对电弧和熔池的影响, 并防止热量迅速散失, 具有生产效率高、熔深大、质量稳定、无弧光辐射等优点;三是等离子弧堆焊, 即利用等离子弧作为热源将填加金属熔化, 使之熔敷于零件表面, 具有生产效率高、成型美观以及易于实现堆焊过程自动化等优点;四是激光堆焊, 即利用高能量密度的激光束作为热源, 具有加热及冷却速度快、可靠性高、堆焊层性能高等优点。
3 堆焊修复技术研究与应用
堆焊技术在我国经历了60多年的发展历史, 其应用遍及各种轴类、轴承类、轧辊类零件的制造和修复等基础工业的众多领域, 尤其在汽车、重型机械、冶金石化、航空航天等行业应用十分广泛, 并取得了显著的经济效益。据统计, 用于修复旧件的堆焊金属量占总堆焊材料用量的72.2%, 修复旧件的费用很低, 而使用寿命往往比新件的寿命还高, 如堆焊旧轧辊的费用仅是新轧辊的30%左右[5]。
由于堆焊技术在实际生产中具有非常重要的意义, 因此国内外对堆焊技术的研究都非常重视。我国在堆焊基础理论的研究方面与国外工业发达国家相比并不逊色, 但是在堆焊材料方面存在“焊条多焊丝少、熔炼焊剂多烧结焊剂少、实心焊丝多药芯焊丝少”的问题, 在堆焊设备方面存在“改装设备多专用设备少、机械化设备多自动化设备少”的问题[5,6], 因此在堆焊材料开发、堆焊设备的自动化与智能化水平、计算机技术及模拟仿真技术应用等方面与国外存在较大差距, 这也是近年来国内堆焊技术领域研究的热点。
4 堆焊修复技术发展趋势
随着计算机技术、自动控制技术及人工智能技术的发展, 自动化与智能化将成为堆焊技术及其装备的重要发展方向。
1自动化。随着自动控制技术的发展, 越来越多的堆焊设备中引入PLC和步进电机, 从而实现对堆焊电流、电弧电压、焊剂输送量、堆焊速度等工艺参数的精确控制;另外在堆焊系统中引入数控系统, 可以控制焊枪和工件的相对运动, 通过调节相关的堆焊参数, 可以在一定范围内对堆焊层的厚度、宽度、硬度等性能指标进行优化调整[3]。
2智能化。由于堆焊工艺过程非常复杂, 涉及多学科交叉融合, 其生产工艺、操作及质量都严重依赖于工人的经验和技能, 因此人工智能在堆焊修复技术的发展中具有十分重要的意义。例如, 在堆焊工艺实施前进行计算机模拟仿真优化堆焊工艺参数, 在焊剂组分优化控制中引入遗传算法或神经网络技术, 可有效防止因堆焊修复方法、修复材料及工件形状不同产生的堆焊修复失效问题;在堆焊过程控制中引入视觉传感技术, 建立知识模型和专家推理系统, 实现焊接质量预测和熔池动态过程与成型质量的智能控制[7,8]。
5 结论
随着全球制造业竞争的加剧, 提高易损机械零件的修复效率和质量, 对保证企业的正常生产、降低维修成本、提高产品竞争力都有重要影响。堆焊修复技术在机械零件失效修复中具有广阔的应用前景, 其技术发展和装备的自动化和智能化水平的提高, 对于我国制造业的转型升级也具有十分重要的现实意义, 对堆焊系统的自动化、智能化、机器人与柔性焊接等焊接先进制造技术的研究与应用, 将成为我国制造业赶超发达国家先进水平的重要途径。
参考文献
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