CN215831141U - 复合耐磨环 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种复合耐磨环。它包括耐磨环基体和耐磨合金致密堆焊层；在所述耐磨环基体的外圆中部与骨架油封接触处的局部位置设有局部凹槽，所述耐磨合金致密堆焊层设在所述耐磨环基体的外圆中部的局部凹槽内；所述复合耐磨环的外圆的表面粗糙度小于或等于0.8um；所述耐磨合金致密堆焊层的长度比与之接触的骨架油封的长度大2.5mm以上。本实用新型的复合耐磨环，采用自动喷焊技术，只对需要耐磨的局部区域喷焊耐磨合金致密堆焊层，具有效率高、成本低、耐磨性好的特点。该复合耐磨环，可以是新加工的复合耐磨环，也可以是磨损修复的复合耐磨环，该复合耐磨环具有制造成本低、耐磨性好的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于机械密封技术领域，涉及一种复合耐磨环。
背景技术
耐磨环是圆锥破碎机传动轴上常用的机械密封件。如图1所示为圆锥破碎机传动轴总成。动力由带轮1、锥套2、水平轴6传递到齿轮10，水平轴由第一轴承5和第二轴承7支承，轴承采用油润滑，第一骨架油封3和第一耐磨环4、第一O型圈11构成密封，防止外部灰尘进入到轴承和润滑油外泄。第二骨架油封9和第二耐磨环8、第二O型圈12构成密封，防止内部清洁度低的润滑油进入到轴承。
第一耐磨环4的左端面和锥套端面接触，右端面和轴承5内圈接触，内孔小径和水平轴6为小过盈配合，内孔大径和第一O型圈11构成静密封，外圈和第一骨架油封3的密封唇构成旋转密封。
第二耐磨环8的右端面和小齿轮端面接触，左端面和轴承7内圈接触，把小齿轮的轴向力传递个轴承。内孔小径和水平轴6为小过盈配合，内孔大径和第二O型圈12构成静密封，外圆和第二骨架油封9的密封唇构成旋转密封。
第一耐磨环4、第二耐磨环8的端面和内孔为静配合，受力不大，工作中几乎没有磨损，失效形式主要是与骨架油封接触处磨出沟槽，外部灰尘或内部脏油进入到轴承，会引起轴承发热损坏。
耐磨环的常规加工工艺是选用低碳钢经渗碳后淬火回火处理来获得较高硬度。耐磨环的失效形式为接触区域很窄的局部磨损，为了获得这局部区域的耐磨性能，常规工艺是采用渗碳后淬火回火方法对整个零件进行耐磨处理，零件制造成本高。也就是说，现有普通的耐磨环是采用渗碳钢整体渗碳后淬火回火处理得到，淬火后耐磨环工件的硬度是增高了，但是，内孔不易加工，生产成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种制造成本低、耐磨性好的复合耐磨环。
本实用新型的技术方案如下：
本实用新型提供的一种复合耐磨环，具有这样的技术特征：它包括耐磨环基体和耐磨合金致密堆焊层；所述耐磨合金致密堆焊层设在所述耐磨环基体的外圆上局部位置。
进一步地，本实用新型提供的一种复合耐磨环，还具有这样的技术特征：在所述耐磨环基体的外圆上与骨架油封接触处的局部位置设有局部凹槽，所述耐磨合金致密堆焊层设在所述耐磨环基体的外圆上的局部凹槽内。
进一步地，本实用新型提供的一种复合耐磨环，还具有这样的技术特征：所述耐磨合金致密堆焊层设在所述耐磨环基体的外圆中部的局部位置。
进一步地，本实用新型提供的一种复合耐磨环，还具有这样的技术特征：在所述耐磨环基体的外圆中部与骨架油封接触处的局部位置设有局部凹槽，所述耐磨合金致密堆焊层设在所述耐磨环基体的外圆中部的局部凹槽内。
进一步地，本实用新型提供的一种复合耐磨环，还具有这样的技术特征：所述的耐磨环基体的内孔是有锥度的锥孔，内孔一侧直径小，另一侧直径大；锥孔大端(即内孔直径大的一端)设有内孔斜坡、内孔静密封槽；所述的耐磨环基体的外圆一侧设有大的外圆倒角，另一侧设有小的外圆倒角。
进一步地，本实用新型提供的一种复合耐磨环，还具有这样的技术特征：所述复合耐磨环的外圆的表面粗糙度小于或等于0.8um。
进一步地，本实用新型提供的一种复合耐磨环，还具有这样的技术特征：所述局部凹槽的斜坡面与水平方向呈45度夹角。
进一步地，本实用新型提供的一种复合耐磨环，还具有这样的技术特征：所述耐磨合金致密堆焊层的长度比与之接触的骨架油封的长度大2.5mm以上。
进一步地，本实用新型提供的一种复合耐磨环，还具有这样的技术特征：所述复合耐磨环，是磨损修复的耐磨环；所述的耐磨环基体的锥孔大端的轴向尺寸(宽度)在原有基础上向外扩增0.03-0.07mm。
采用自动喷焊技术，只对需要耐磨的局部区域喷焊耐磨合金层的方法如下：
3.1.新做复合耐磨环
复合耐磨环零件结构较简单，但要保证内、外圆的同心度，IT7级的尺寸精度，外圆的表面粗糙度小于或等于0.8um，为了耐磨，要有较高的硬度。
采取局部等离子自动喷焊的工艺流程如下：下料——粗车内孔、外圆和外圆上喷焊凹槽——等离子自动喷堆外圆凹槽——精车内孔、端面和外圆倒角—粗磨外圆——精磨外圆。
等离子自动喷焊工艺，根据零件壁厚做好预热，进行自动旋转等离子喷焊，是获得致密堆焊层的关键因素之一。
等离子喷焊沟槽(即所述局部凹槽)尺寸的确定见图3，图中尺寸A的大小，根据与之接触的骨架油封的唇口位置确定，保证唇口在工作时处于耐磨区域。图中尺寸B(即所述耐磨合金致密堆焊层的长度)的大小由选择的与之接触的骨架油封的唇口形式确定，带副唇口的骨架油封，要使骨架油封的主副唇口都处于堆焊的耐磨区域,一般超出2.5mm以上。
3.2已磨损的耐磨环修复
自动旋转等离子喷焊热影响区域小，实践证明可用于零件修复。外圆磨出堆焊凹槽和新加工零件相同。不同的是内孔没有加工余量，要补偿喷焊导致的内孔微量收缩。有以下两种补偿办法：
3.2.1在堆焊前，内孔加工补偿锥度法。
如图4所示，从喷焊凹槽底边线引17°线和内孔交点为锥孔的起始点。锥孔大端增大量要补偿掉喷焊引起的收缩量。
3.2.2芯轴定位法
对经常维修的耐磨环品种，加工专用芯轴。根据测定的补偿量，做出锥度芯轴，要维修的耐磨环在胀大的情况下进行自动旋转喷焊，可以保证内孔的焊后尺寸。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供的一种复合耐磨环，采用自动喷焊技术，只对需要耐磨的局部区域喷焊耐磨合金致密堆焊层，具有效率高、成本低、耐磨性好的特点。
本实用新型的复合耐磨环，可以是新加工的复合耐磨环，也可以是磨损修复的复合耐磨环，该复合耐磨环具有制造成本低、耐磨性好的优点。
附图说明
图1是圆锥破碎机传动轴总成的结构示意图；
图2是本实用新型的复合耐磨环的装配结构示意图；
图3是本实用新型一种复合耐磨环的结构示意图；
图4是本实用新型的复合耐磨环的修复结构示意图。
图中：1.带轮 2.锥套 3.第一骨架油封4.第一耐磨环 5.第一轴承 6.水平轴 7.第二轴承 8.第二耐磨环 9.第二骨架油封 10.齿轮 11.第一O型圈 12.第二O型圈 13、局部凹槽 14、耐磨环基体 15、耐磨合金致密堆焊层 16、内孔斜坡 17、内孔静密封槽 18、外圆倒角 19、骨架油封 20、修复的内孔锥面 C、锥孔的起始点
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
实施例1
如图3、图2所示，本实施例提供的一种复合耐磨环，具有这样的技术特征：它包括耐磨环基体14和耐磨合金致密堆焊层15；在所述耐磨环基体14的外圆中部(与骨架油封19接触处)局部位置设有凹槽(即局部凹槽13)，所述耐磨合金致密堆焊层15设在所述耐磨环基体14的外圆中部(与骨架油封19接触处)的局部凹槽13内。所述局部凹槽13的斜坡面与水平方向呈45度夹角。所述复合耐磨环的外圆的表面粗糙度小于或等于0.8um。所述局部凹槽13(即等离子喷焊沟槽)的长度比骨架油封3的长度大2.5mm以上。
所述的耐磨环基体14的内孔是有锥度的锥孔，内孔一侧直径小，另一侧直径大，锥孔大端(即内孔直径大的一端)设有内孔斜坡16、内孔静密封槽17；内孔斜坡16用于锥孔导入O型圈不易被划伤；内孔静密封槽17是形成O型圈的静密封槽；所述的耐磨环基体14的外圆一侧设有大的外圆倒角18，便于骨架油封装入，另一侧设有小的外圆倒角，以去除锋角。
图3中，耐磨环基体14的内孔一侧直径小，内孔直径为ΦD1，另一侧直径大，内孔直径为ΦD2；外圆直径为ΦD3；D1<D2<D3。该零件内外圆同轴度，零件的位置公差(同轴度公差)是0.04mm。
实施例2
如图4、图3、图2所示，本实施例提供的一种复合耐磨环，是磨损修复的耐磨环，它具有这样的技术特征：它包括耐磨环基体14和耐磨合金致密堆焊层15；在所述耐磨环基体14的外圆中部位置(与骨架油封19接触处)局部设有凹槽(即局部凹槽13)，所述耐磨合金致密堆焊层15设在所述耐磨环基体14的外圆中部(与骨架油封19接触处)的局部凹槽13内。所述局部凹槽13的斜坡面与水平方向呈45度夹角。所述复合耐磨环的外圆的表面粗糙度小于或等于0.8um。所述耐磨合金致密堆焊层的长度比与之接触的骨架油封的长度大2.5mm以上。
所述的耐磨环基体14的内孔是有锥度的锥孔，内孔一侧直径小，另一侧直径大，锥孔大端(即内孔直径大的一端)设有内孔斜坡16、内孔静密封槽17；内孔斜坡16用于锥孔导入O型圈不易被划伤；内孔静密封槽17是形成O型圈的静密封槽；所述的耐磨环基体14的外圆一侧设有大的外圆倒角18，便于骨架油封装入，另一侧设有小的外圆倒角，以去除锋角。
图3中，耐磨环基体14的内孔一侧直径小，内孔直径为ΦD1，另一侧直径大，内孔直径为ΦD2；外圆直径为ΦD3；D1<D2<D3。
如图4所示，从喷焊凹槽13的底边线引出一根与内孔直径线的夹角为17°的17°线，以该17°线与内孔的交点作为锥孔的起始点C，从锥孔的起始点C到锥孔大端的内孔锥面为修复的内孔锥面20；锥孔大端(直径大的一端)的增大量要补偿掉喷焊引起的收缩量。所述的耐磨环基体14的锥孔大端的轴向尺寸(宽度)在原有基础上向外扩增0.03-0.07mm。
采用自动喷焊技术，只对需要耐磨的局部区域喷焊耐磨合金层的方法如下：
3.1.新加工复合耐磨环(新做复合耐磨环)
复合耐磨环零件结构较简单，但要保证内、外圆的同心度，IT7级的尺寸精度，外圆的表面粗糙度小于或等于0.8um，为了耐磨，要有较高的硬度。
采取局部等离子自动喷焊的工艺流程如下：下料——粗车内孔、外圆和外圆上喷焊凹槽——等离子自动喷堆外圆凹槽——精车内孔、端面和外圆倒角—粗磨外圆——精磨外圆。
等离子自动喷焊工艺，根据零件壁厚做好预热，进行自动旋转等离子喷焊，是获得致密堆焊层的关键因素之一。
等离子喷焊沟槽(即局部凹槽13)的尺寸的确定见图3，图中尺寸A的大小，根据与之接触的骨架油封19的唇口位置确定，保证唇口在工作时处于耐磨区域。图中尺寸B(即所述耐磨合金致密堆焊层15的长度)的大小由选择的骨架油封19的唇口形式确定，带副唇口的骨架油封19，要使骨架油封19的主副唇口都处于堆焊的耐磨区域,一般超出2.5mm以上。亦即，所述局部凹槽13及所述耐磨合金致密堆焊层15的长度比与之接触的骨架油封19的长度大2.5mm以上。
图3中，耐磨环基体14的一侧直径小，内孔直径为ΦD1，另一侧直径大，内孔直径为ΦD2；外圆直径为ΦD3；D1<D2<D3。
从图3中看出，所述复合耐磨环的外圆的表面粗糙度是0.8um,其余部分包括内孔、端面和外圆倒角的表面粗糙度都是3.2um。
3.2已磨损的耐磨环修复
自动旋转等离子喷焊热影响区域小，实践证明可用于零件修复。外圆磨出堆焊凹槽和新加工零件相同。不同的是内孔没有加工余量，要补偿喷焊导致的内孔微量收缩。有以下两种补偿办法：
3.2.1在堆焊前，内孔加工补偿锥度法。
如图4所示，从喷焊凹槽13的底边线引出一根与内孔直径线的夹角为17°的17°线，以该17°线与内孔的交点作为锥孔的起始点C，从锥孔的起始点C到锥孔大端的内孔锥面为修复的内孔锥面20；锥孔大端(直径大的一端)的增大量要补偿掉喷焊引起的收缩量。锥孔大端的轴向尺寸(宽度)在原有基础上向外扩增0.03-0.07mm。
3.2.2芯轴定位法
对经常维修的耐磨环品种，加工专用芯轴。根据测定的补偿量，做出锥度芯轴，要维修的耐磨环在胀大的情况下进行自动旋转喷焊，可以保证内孔的焊后尺寸。
补偿完内孔微量收缩之后，要将返修件的堆焊区域磨削到表面粗糙度小于或等于0.8um。
Claims (8)
1.一种复合耐磨环，其特征在于，它包括耐磨环基体和耐磨合金致密堆焊层；所述耐磨合金致密堆焊层设在所述耐磨环基体的外圆上局部位置。
2.如权利要求1所述的复合耐磨环，其特征在于，在所述耐磨环基体的外圆上与骨架油封接触处的局部位置设有局部凹槽，所述耐磨合金致密堆焊层设在所述耐磨环基体的外圆上的局部凹槽内。
3.如权利要求1所述的复合耐磨环，其特征在于，所述耐磨合金致密堆焊层设在所述耐磨环基体的外圆中部的局部位置。
4.如权利要求3所述的复合耐磨环，其特征在于，在所述耐磨环基体的外圆中部与骨架油封接触处的局部位置设有局部凹槽，所述耐磨合金致密堆焊层设在所述耐磨环基体的外圆中部的局部凹槽内。
5.如权利要求2或4所述的复合耐磨环，其特征在于，所述的耐磨环基体的内孔是有锥度的锥孔，内孔一侧直径小，另一侧直径大；内孔直径大的一端设有内孔斜坡和内孔静密封槽；所述的耐磨环基体的外圆一侧设有大的外圆倒角，另一侧设有小的外圆倒角。
6.如权利要求2或4所述的复合耐磨环，其特征在于，所述复合耐磨环的外圆的表面粗糙度小于或等于0.8um。
7.如权利要求2或4所述的复合耐磨环，其特征在于，所述局部凹槽的斜坡面与水平方向呈45度夹角。
8.如权利要求2或4所述的复合耐磨环，其特征在于，所述耐磨合金致密堆焊层的长度比与之接触的骨架油封的长度大2.5mm以上。
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