NO760449L - - Google Patents

Description

FREMGANGSMÅTE FOR UTBEDRING AV SLITTE ELLER SKADEDE DRIVAKSLER.

Foreliggende oppfinnelse vedrorer en forbedret metode for

å utbedre eller bygge opp slitte eller skadede maskinelementer, slik som drivaksler, lagre eller tilsvarende utstyr innenfor det marine eller almentekniske område og vedrorer en metode for å utbedre slitte eller skadede drivaksler eller andre komponenter som har en sirkulær form og som tillater reparasjon.

Det er tidligere kjent å utbedre slitte områder på drivaksler ved en metallsproyteprosess eller flammeplettering, men således utforte reparasjoner medforer visse ulemper. En spesiell ulempe er at det pålagte metall ikke forbindes godt med akselen og at separasjon under anvendelse derved kan oppstå. På grunn av den spesielle fremgangsmåte som benyttes blir det påsproytede metall porost, hvilket innenfor det marine område medforer at penetrering av saltvann bidrar til en tidlig separasjon og tilveiebringer skader på lagrene. Elektrolytiske effekter eller bare dårlig vedhefting av det sproytede lag medforer også at feil oppstår. Det er også blitt foreslått å forbinde tråder ved hjelp av sveising, hvilke tråder er strukket ut i lengderetningen langs det skadede område på akselen. ' Imidlertid, er denne metode ikke bare tidskrevende og uegnet for automatiske prosesser, men den resulterer også i en betydelig formforandring ved boyning av akselen, hvilken bare delvis kan motvirkes ved suksessiv anbringelse av tråder på diametrisk motstående linjer langs akselen, hvilket kompliserer fremgangsmåten i vesentlig grad.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å tilveiebringe en fremgangsmåte hvorved nevnte ulemper unngås og som kan benyttes for utbedring av aksler av alle storrelser.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en ny metode som enkelt kan benyttes innenfor mange områder for å utbedre slitte eller korrosjonsskadede områder og som kan aksep-teres av forskjellige organisasjoner som en godkjent fremgangsmåte .

>

Ifolge foreliggende oppfinnelse så tilveiebringes en fremgangsmåte for utbedring av slitte eller skadede drivaksler av metall, eller lignende komponenter, hvilken omfatter: a) Rengjoring av det området på akselen, eller tilsvarende, som skal utbedres, b) anbringelse av en metalltråd som kan forbindes med akselens metall ved hjelp av vikling under anvendelse av en kontrollert mating og sideforflytting. c) utsette forbindelsesområdet mellom tråd og aksel for varme alt eftersom viklingen foregår, i den hensikt å sveise eller forbinde tråden med nærliggende vinding og akselen, samt d) efterfolgende bearbeidelse av det således dannede sveisebe-legg for å få en bearbeidet overflate.

Ifolge et hensiktsmessig eksempel vedrorende utbedring av en marin drivaksel, så rengjores det slitte eller skadede område kjemisk eller mekanisk samt rettes om nodvendig, hvorpå en metalltråd mates på den roterende aksel, idet varme lokalt anbringes ved forbindelsespunktet mellom tråd og aksel for å forbinde disse, idet nevnte prosess foregår under sideforflytting langs det skadede område inntil et spiralformet lag av anbragt metall dek-ker nevnte område til en tilstrekkelig dybde for å tillate en efterfolgende bearbeidelse av overflaten til dens opprinnélige dimensjon, eller til en storre eller mindre dimensjon.

Den anbragte tråd er fortrinnsvis av samme eller tilsvarende metallsammensetning som akselen, selv om et stort antall forskjellige metaller kan anbringes, avhengig av evnen til å danne en forbindelse med akselen. Sveisen er viklet på akselen ved rotasjon av nevnte aksel og ved mating av sveisetråden gjennom en gass- eller flussmiddelbeskyttet sveisepistol, anordnet i i umiddelbar nærhet av akselen og forflyttet i dennes lengderet-ning alt eftersom viklingen foregår. Ved nevnte metode fås en homogen oppbygning av metall i forbindelse med den opprinnelige aksels metall langs det skadede område og>ved efterfolgende bearbeidelse kan overflaten utbedres til opprinnelig stand og dimensjon, eller okes i diameter.

Metoden er spesielt egnet for metallbelegging av slitte lager-områder på en aksel eller korroderte områder på en aksel.

Akselens rotasjonshastighet, tråddiameter, trådtype, arbeidshas-tighet, strom, beskyttelsesgass eller gassblanding eller fluss-middel, gasstromning, elektrodens siderettede hastighet, trådmatingshastighet, spenning-arbeidsstykkeforhold, induksjon, elektrodepolaritet, arbeidsstykkepolaritet, spenningsregulering samt utstyr er avhengig av akselens diameter og den type sveiseprosess som anvendes.Arbeidsstykkets rotasjonshastighet, dets sammensetning og trådens grovhet og sammensetning, dets mate-hastighet og tilhorende spenning og strom i den elektriske

bue, inkluderende beskyttelsesgass eller flussmiddelsammenset-ning, refererer seg til og skiller seg fra hver kombinasjon av arbeidsstykke, tråd og materialsammensetning. Disse forhold er av sammensatt natur og krever eksperoimenter for oppnåelse av optimale resultater. Parametrene for noen spesifikke tilpas-ninger beskrives her som eksempler.

Metoden kan også anvendes for å bygge opp lagerbronse eller aluminiumbronse eller legerte lagringsylser på marine propellaksler. Tidligere er slike hylser, allerede ved liten slitasje, blitt redusert i dimensjon ved bearbeidelse og en ny hylse er blitt bearbeidet og krympet på akselen, efterfulgt av ytterligere bearbeidelse og retting av akselen.

Når fremgangsmåten ifolge foreliggende oppfinnelse anvendes ved propellaksler eller andre marine komponenter som er blitt utsatt for saltvann, så benyttes en kjemisk avsaltingsprosess som et trinn i den preliminære rengjoringsoperasjonen.

En kontinuerlig sveis av metall identisk, eller forbindbar, med akselen anbringes rundt det slitte eller skadede område på akselen under en sirkulær bevegelse, i stedet for de mere vanlig anvendte laterale sveisemetoder, som kan medfore formforandringer og andre problemer, eller metallsproyting, som medforer van-skeligheter ved poredannelse og mangel på holdfasthet. Den kontinuerlig matede tråds vindinger er samtidig sveiset til akselen og til hverandre som et belegg av kompatibelt sveisemetall, med anvendelse av en edelgass eller en flussmiddelbeskyttet elektrisk sveiseprosedyre. Spenningen og strommen som da anvendes tillater en korrekt og jevn penetrering, avpasset til den spesielle aksel og det aktuelle sveisemateriale.

Prosedyren fortsettes inntil belegget er tilstrekkelig til å tillate maskinbearbeidelse av områdene til onskede dimensjoner. Påleggingen av sveisen kontrolleres ved variasjon av sidefor-flyttingen og spindelhastigheten av dreiebenken eller den maskin som anvendes, slik som en maskin for rotasjon av ror.

Avspenning, eller varmebehandling, kan om nodvendig utfores

når prosessen er ferdig, men en fordel med prosessen er at i de fleste tilfeller så er den selvnormaliserende, og hvis sveise-prosessen utfores til et hensiktsmessig avslutningspunkt som tillater varmeavgivelse, så er det ikke sannsynlig at overflate-sprekker vil oppstå.

Det er ikke alltid nodvendig å bearbeide overflaten eller forbe-rede den ved metoder slik som blåsing, da prosessen kan anvendes ved enhver ren overflate.

Uensartede metaller kan anvendes, f.eks. kan rustfritt stål anbringes på carbonstål og aluminiumbronse på rustfritt stål, carbonstål og bronsemateriale. Nikkel-aluminiumbronse kan også anbringes i de tilfeller hvor en hardere sliteflate onskes. Overflatehardheten kan bibeholdes ved anvendelse av et egnet metall, eller ved efterfolgende varmebehandling.

Fremgangsmåten ifolge foreliggende oppfinnelse har vist seg mindre tidskrevende enn tidligere kjente prosesser slik som metallsproyting og flammeplettering og gir mindre risiko for til-veiebringelse av formforandringer i akselen eller påvirkning av grunnmaterialets sammensetning på dypere nivåer.

Ifolge en utforelsesform av foreliggende oppfinnelse tillates belegging på en flat overflate ved anbringelse av tråden i en skruelinje langs overflaten, og en ytterligere utforelsesform tillater innvendig anbringelse av tråden til den indre flaten på en sylinder, når der er tilstrekkelig plass for innforing av sveisepistolen..

I praksis utfores reparasjon av slitte aksler eller lignende under rotasjon av akselen i en dreiebenk eller lignende maskin,-som er i stand til å rotere med en noyaktig kontrollert hastighet. Hastigheten kan være så lav som 0,2 o p m, bestemt av akselens diameter og graden av metallbelegg. Videre er tverrmat-ingen for sveisehodet langs området på den aksel som skal utbedres variabel og noyaktig kontrollert i forhold til rotasjons-hastigheten ved hjelp av en uavhengig motor med variabel hastighet, som kontrolleres fra et variabelt potensiometer.

Eksisterende maskiner kan lett modifiseres for å utfore fremgangsmåten ifolge foreliggende oppfinnelse, idet spesiell opp-merksomhet bor gis til beskyttelsen av maskinens glideflater mot sveisesprut samt fremgangsmåten for å tilveiebringe strommating til akselen. På grunn av de hoye direkte strommer som benyttes er strommating gjennom maskinens lagre vanligvis uhen-siktsmessig, da den hoye strom myker opp og tilhorende gnistdan-nelse odelegger lagerflatene i maskinen, samt resulterer i vari-asjoner av sveisestrommen. Dette problem overkommes ved å anordne maskinen med borsteorganer, som ligger an mot maskin-spindelen eller en kontakthylse på denne, eller et borsteorgan kan også forbindes med arbéidsstykket ved hjelp av en båndfor-bindelse, for å slutte stromkretsen.

Som et eksempel kan nevnes at en rustfri stålaksel med femti mm diameter ble rotert med fire o p m, samt at en 0,8 mm rustfri ståltråd ble forbundet med akselen og matet gjennom en argonbe-skyttet lavspenningsbue.Akselens område ble derpå dreiet og slipt til de endelige dimensjoner. Denne type av arbeide kan utfores i overensstemmelse med forutbestemte data, derved reduseres varmetilforselen, og alle skadelige virkninger på grunnme-tallet eller den anbragte sveis reduseres.

Konvensjonelle reparasjonsmetoder ved hjelp av metallsproyting kan ikke anvendes på grunn av porositeten i reparasjonen som tillater saltvanninntrengning og efterfolgende separasjon av me-tallagene. Dette unngås med fremgangsmåten ifolge foreliggende oppfinnelse.

Ved marine propellaksler benyttes en kjemisk avsaltingsprosess som et preliminært trinn.

Tegningen viser en anordning for anvendelse av fremgangsmåten ifolge foreliggende oppfinnelse ved hjelp av en konvensjonell dreiebenk. Som vist, er akselen 1 som skal utbedres mon-

tert for rotasjon ved hjelp av maskinens medbringerskive 2 i stottelagre 3 og 4. Dreiebenkens sleide 5 bærer buesveiseut-styret 6 med mating for beskyttelsesgass og tråd 7. Et juster-ingsorgan 8 tillater variasjon av sveiseutstyrets hoyde. Sleiden 5 bærer også et skjæreverktøy med feste 9. Efterfolgende eksempler tatt i forbindelse med tabellen illustrerer de forskjellige parametre for et antall kombinasjoner og dimensjoner av aksler og tråd..

I eksemplene ble anvendt sveiseutstyr fra Norman Butter and Company Limited betegnet NBC 350 eller NBC 500 med hhv. 350 A-og 500 A, idet "trådmatingshastighet" er den måleravleste para-meter på nevnte utstyr. I samtlige eksempler var polariteten positiv for sveiseelektroden og negativ for arbeidsstykket. Andre data for andre diametre kan kalkuleres fra de data som presenteres, i den hensikt å oppnå tilfredsstillende resultat. En trådborste ble anvendt på den motsatte side av sveisepistolen ved arbeidsstykket for å fjerne eventuell sprut som kan tilveiebringe porose punkter, spesielt når efterfolgende lag anbringes. En konstant spenning ble bibeholdt i samtlige tilfeller .

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for utbedring av slitte eller skadede drivaksler, spesielt marine propellaksler, eller andre komponenter, ved anbringelse av tråd til det skadede område og forbindelse av tråd og aksel ved hjelp av sveising, karakterisert ved folgende trinn:-

   a) rengjoring av det området på akselen, eller lignende, som skal utbedres,

   b) anbringelse av en metalltråd som kan forbindes med akselens metall ved hjelp av vikling'under anvendelse av en kontrollert mating og sideforflytting,

   c) utsettelse av forbindelsesområdet mellom tråd og aksel for varme alt eftersom viklingen foregår, i den hensikt å sveise eller forbinde tråden med nærliggende vinding og akselen, samt

   d) efterfolgende bearbeidelse av det således dannede sveisebe-legg for å få en bearbeidet overflate.
2. 2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at tråden er av tilsvarende materiale som akselen.
3. 3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at akselen roteres og tråden vikles derpå fra en understottelsesanordning bevegelig langs akselen alt eftersom viklingen foregår.
4. 4. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1-3, karakterisert ved at tråden mates gjennom en sveisepistol anordnet nærliggende til akselen og bevegelig langs denne alt eftersom viklingen foregår.
5. 5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at sveisepistolen er anordnet med gass- eller flussmiddel-beskyttelse.
6. 6. Fremgangsmåte som angitt i krav 4 eller 5, karakterisert ved at den elektriske krets sluttes ved hjelp av et borsteorgan i forbindelse med akselen.
7. 7. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1-6, karakterisert vedat den omfatter operasjonen å sveise tråden til akselen og nærliggende vinding ved buebelegging av et passen-de sveisemetall ved anvendelse av en elektrisk sveiseprosess.
8. 8. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1-7, karakterisert ved at rengjoringsoperasjonen omfatter en avsaltingsprosess.
9. 9. En modifikasjon av fremgangsmåten som angitt i ethvert av kravene 1-8, karakterisert ved at tråden anbringes i skrueform ved en flat overflate.
10. 10. En modifikasjon av fremgangsmåten som angitt i ethvert av kravene 1-8, karakterisert ved at tråden anbringes ved en innvendig flate av en sylinder.