前畝復了兩臺單輥破碎機。單輥破碎機位于燒結機的出料口,將1000‘C左右的大燒結礦破碎為小銦粒。破壞形式主要為磨料磨損。新購置一套需320萬元,修復需80萬元,修復使用可大大降低生產成本。單輥破碎機原為國外拆回來的舊設備,星輪軸長度11米,最大直徑694mm,在修復中保證星輪軸堆焊的強度與精度不降低是難點,1磨損過程分析1M輪軸的磨損過程分析星輪軸與星輪的結構如圖一,圖二所示。星輪軸中部磨損嚴重,由于中部工作載荷大。六角邊的同側單邊磨損嚴重及三個面磨損較輕則由于結構設計特點產生的。設計中星輪與星輪軸之間單邊間隙為1mm,假定星輪內六方是不可磨損的剛性體,由于間隙的存在,起初傳動時,只是靠2個或3個角撥動星輪。經過一段磨合之后變?yōu)榱墙佑|,進人平穩(wěn)運轉狀態(tài),隨著使用時間的延長,星輪與星輪軸之間的摩擦面逐漸由星輪軸角部向六角平面的中心轉移,星輪與星輪軸之間傳動位置會發(fā)生相對轉動。當星輪軸的磨損達到如圖五所示的理想狀態(tài)時,便失去了傳動作用。由于星輪六個面在使用中磨損程度不一致,有的摩擦面移到中心后還會繼續(xù)向臨近角移動,直至該面磨圓失去傳動作用。在后期階段,摩擦面逐漸由6面成為5面、4面…1面實際應用中,星輪內六方必然發(fā)生磨損,雙方同時發(fā)生磨損的結果將會縮短六角同時傳動的時間,星輪軸的磨損過程不會發(fā)生太大的變化。
S2M輪示敢A輪的磨損過程分析星輪的磨損主要是高溫下星輪輪齒工作面與燒結礦之間的磨料磨損。
1.3堆焊區(qū)域的定根據(jù)磨損過程分析,六角面靠近中心部分的平面在摩擦面的移動過程中過渡較快,磨損較少。它的作用主要是使星輪軸的六面磨損均勻,傳動平穩(wěn)。靠近兩角的平面部分是傳動的主要承載區(qū),磨損嚴重。修舊星輪軸檢時,根據(jù)各面的磨損情況區(qū)別對待。已經磨圓的平面需整個面補焊,磨損半圓的平面主要補焊半圓面。六角面靠近中心部分平面雖然在傳動中所起作用不大,修復時不再恢復為平面。星輪主要是對磨損及折斷的齒部進行恢復,提篼星輪的在線修復次數(shù)。
2準備工作1舊件檢情況星輪軸的外六方磨損不均勻,中部磨損嚴重,對邊尺寸最小為SW680,圖紙要求為對邊SW700一0.5,比圖紙尺寸小20mm;星輪軸的軸頸,圖紙要求為f36n6、f350u6、7,拆卸后發(fā)現(xiàn)幾何精度及粗糙度都可達到圖紙要求。
幾何尺寸檢發(fā)現(xiàn)星輪內六方磨損后為SW716,圖紙要求SW701 +1,比圖紙大16mm.星輪齒部殘余篼度約為原高度的一半,殘余工作面部分合金層剝落嚴重》2星輪軸的修復準備圍內鉆10孔,深度 內鉆10孔,深度取樣化驗星輪材質為ZG30Mn.星輪軸探傷進行表面探傷和超聲波探,按不大于2級缺陷的等級判定。若表面及組織內部有裂紋等影響強度的缺陷問題,必須徹底處理完后才能進行下一步作業(yè)。補充探傷結果3星輪軸堆焊加工的實施方案1工藝方案的制定表1焊前北軸頭軸中南軸頭焊前檢軸的焊前檢情況如表一所示,原始調整時,北軸頭比南軸頭高2mm,北軸頭在回轉過程中,外圓眺動4mm,C、D面變形。
焊接順序C面靠北側部分為凸面,焊接時從C面起焊。
焊接基準的確定軸最外兩側大約800mm范圍內磨損輕微,以此為基準對整個軸身拉線找正,保證堆焊后的六角對邊尺寸700mm. 16圓棒按找正線分段標記,每一面上焊出四條焊接基準,圓角不焊,中間剩約lmm不焊。
焊條的選擇在指定部位取樣化驗后,化學成分如下表:編號c選用D112的理由如下:元索其它化學成分2焊接工藝將檢測后的軸兩端用托輥架起調整至水平。
以電熱毯包覆軸身(除軸頭外〉,預熱至10C,保溫4小時全程溫控在24CTC以上。
軸身每450mm為一段,實行分段對稱施焊,焊接規(guī)范盡可能小,均勻施焊。堆焊部位在基準面的厚度±2mm范圍內。
監(jiān)測整個焊接過程用水平儀密切關注軸身變形情況,軸整體變形量控制在1mm以內。如表二所示:小時,緩冷。焊后及退火后的軸身檢情況如表三、表四所示:表2焊中北軸頭軸中南軸頭表3焊后北軸頭軸中南軸頭表4焊后退火北軸頭軸中南軸頭3.3星輪軸的機加工為基準面,利用萬向銑頭扳轉角度加工六方面。
3.4問題及處置問題機加工后發(fā)現(xiàn)原軸身未堆焊處距六方尺寸起始位置200mm處,有一圈橫向裂紋,長度30mm70mm;加工面上有數(shù)條縱向裂紋,分析對裂紋的分析認為:橫向裂紋系母體自帶,由于原母體表面堆焊了一層耐磨層(可看出焊道),成分近似38Cr2MnMV.在使用中的冷焊操作產生了橫向裂紋,裂紋分布在焊縫(寬25mm)的環(huán)行范圍內,最深的達15mm,淺的2mm.縱向裂紋屬疲勞裂紋。
處置意見對裂紋的處理方案如下,用磨光機將裂紋祛除干凈,并做著色劑顯示檢后。加熱補焊。加熱溫度30CTC,用J506焊條補焊,焊后350C保溫3小時后緩冷,打磨平整,著色檢,確保無新裂紋。
4星輪的修復1工藝方案理論計算及實踐檢驗證明,對星輪內六方采用鑲套并焊接的結構簡易可行。對星輪齒部用75厚,16Mn鋼板按所缺齒形下料,對接焊接,全熔透焊縫。用與母體材質相近的焊條打底堆焊輻板及星輪爪,再堆焊耐磨合金層。
2工藝實施方案以星輪較為平整面為基準放到平臺上,按所缺齒形下料,對接焊接,全熔透焊縫。用D112焊條打底堆焊輻板及星輪爪。
內孔機加工以星輪的三個齒為基準,加工內孔到指定尺寸,端面見光做裝配基準。
熱裝將已加工好的星輪內套與星輪熱裝,過盈量。44mm~0.15mm.裝配前星輪上焊軸向定位塊,及角度標志線。裝配完畢后內套端面不得凸出星輪端面,星輪三齒與內六方相互位置符圖。
環(huán)行焊縫焊接將已熱裝完畢的星輪焊縫處點焊,焊接雙面的環(huán)行焊縫。焊縫進行無損探傷,執(zhí)行JB/T11345溫4小時,隨爐冷卻。
耐磨層堆焊。以合金焊條856焊,堆焊后星輪爪合金層厚度不小于10mm,輻裝配板合金層厚度不小于5mm.注意星輪爪的變形,~星輪爪在回轉軸線方向的對稱性偏斜小于2mnu 5.1墾輪內六方SW栓表一2ft輪實際裝配寬度的檢表二寬度之號12345678259.5 3分組裝配(裝配圖如下所示fl輪裝配示意圖(1)根據(jù)表一的數(shù)據(jù)及星輪的實際工作過程,取每一編號中的最小數(shù)據(jù),按形成的最小間摻對星輪進行分組,分組情況如下:第SW公差最小間隙3*.64SW公差最小間隙3*.43SW公差最小間摻3―0.1SW公差696,最小間隙6(2)裝配過程如下:①測繪出星輪軸的中心線,安裝隔套。從中部開始向兩頭同時裝配,星輪與ffi套間最小3mm,每組星輪輪齒方向相差60%如果間隙過小,兩端增加隔套加以調整。
?、谘b配過程中檢齒距,齒距偏差控制在30mm之內板間隔200mm,模擬檢星輪回轉過程中與蓖板的干涉情況》根據(jù)裝配后的實際間大小調整隔套的厚度保證間隙70mm85mm.③檢無誤后裝配
軸承,帶漲緊套齒輪聯(lián)軸器。
?。?)星輪軸六方尺寸對邊690mm,修復部位滿足各項力學性能要求和使用要求。
?。?)星輪各部的幾何尺寸符圖,合金層粘接牢固,無裂紋氣孔等缺陷。齒部回轉平面在10mm范圍內。
?。?)裝配完后在6米長范圍內總間隙為7現(xiàn)場使用第一臺單輥破碎機2003年9月已上線使用至今,星輪軸情況正常2005年7月第二臺已通過熱杏荷試車檢驗。