RU2235009C2 - Method for restoring crankshaft and restored crankshaft - Google Patents
Method for restoring crankshaft and restored crankshaft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2235009C2 RU2235009C2 RU2001127015/02A RU2001127015A RU2235009C2 RU 2235009 C2 RU2235009 C2 RU 2235009C2 RU 2001127015/02 A RU2001127015/02 A RU 2001127015/02A RU 2001127015 A RU2001127015 A RU 2001127015A RU 2235009 C2 RU2235009 C2 RU 2235009C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- split ring
- crankshaft
- neck
- weld
- shaft
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ремонтным работам, в частности к способам восстановления изношенных поверхностей деталей типа валов.The invention relates to repair work, in particular to methods for restoring worn surfaces of parts such as shafts.
Известен способ восстановления изношенных поверхностей деталей типа валов, заключающийся в том, что на изношенную поверхность детали наносят клей, затем устанавливают разрезное кольцо и поджимают его к детали в процессе отвердевания клея (пат. США №3419949, кл. 29-401 опуб. 1969 г.).A known method of restoring worn surfaces of parts such as shafts, which consists in the fact that glue is applied to the worn surface of the part, then a split ring is installed and it is pressed to the part during the hardening of the glue (US Pat. No. 3419949, class 29-401 publ. 1969 g .).
Недостатком данного способа является низкое качество восстановленных деталей, т.к. в процессе их дальнейшей обработки и эксплуатации возможно отслаивание концов разрезного кольца.The disadvantage of this method is the low quality of the restored parts, because during their further processing and operation, peeling of the ends of the split ring is possible.
Известен способ восстановления изношенных поверхностей деталей типа валов, при котором на изношенную поверхность детали наносят клей, устанавливают на него разрезное упругое кольцо, поджимают его к детали и механически обрабатывают после отвердения клея, при этом в клей в зоне стыка вводят тканый материал, а после поджима кольца к детали его стыки сваривают между собой (а.с. №742095, В 23 Р 7/00).There is a method of restoring worn surfaces of parts such as shafts, in which glue is applied to the worn surface of the part, a split elastic ring is placed on it, it is pressed to the part and machined after the adhesive has cured, while woven material is introduced into the adhesive in the joint area, and after pressing rings to the part, its joints are welded together (AS No. 742095, B 23
Недостатком данного способа является нарушение точности формы восстановленной шейки вследствие пластической деформации стыков ленты совместно со сварочным швом из-за отсутствия жесткой связи ленты с телом вала.The disadvantage of this method is the violation of the accuracy of the shape of the restored neck due to plastic deformation of the joints of the tape together with the weld due to the lack of a rigid connection between the tape and the shaft body.
Известен способ восстановления коленчатого вала (В.А.Горохов, П.А.Руденко “Ремонт и восстановление коленчатых валов”, М.: Колос, 1978 г. [1], с.42, 46-48, 51-53), заключающийся в том, что коленчатые валы шлифуют под ремонтный размер. У таких валов при заварке трещин происходит нагрев и отпуск шеек, поэтому после удаления металла шлифованием или обтачиванием “заподлицо” швов шейки необходимо наплавлять под легирующим флюсом для восстановления необходимой твердости и свойств металла шеек. Затем валы правят так, чтобы биение их было в пределах 0,1-0,15 мм. После чего шейки шлифуют до ближайшего ремонтного размера.A known method of restoring a crankshaft (V. A. Gorokhov, P. A. Rudenko “Repair and restoration of crankshafts”, M .: Kolos, 1978 [1], p. 42, 46-48, 51-53), consisting in the fact that the crankshafts are ground to a repair size. When welding cracks in such shafts, the necks are heated and tempered; therefore, after removing the metal by grinding or grinding the joints of the neck “flush”, it is necessary to weld under the alloying flux to restore the necessary hardness and properties of the metal of the necks. Then the shafts are corrected so that their runout is within 0.1-0.15 mm. Then the necks are ground to the nearest repair size.
Полностью изношенные коленчатые валы после заварки трещин, правки и обработки “заподлицо” швов наплавляют под легирующим флюсом. После полной механической обработки металл галтелей в местах заварки трещин упрочняют. Для восстановления стальных коленчатых валов применяют главным образом два способа наплавки:Completely worn crankshafts after welding cracks, dressing and processing “flush” seams are fused under an alloying flux. After complete machining, the metal fillets in the places of welding of cracks strengthen. To restore the steel crankshafts, mainly two surfacing methods are used:
1. Под слоем легирующего флюса высокоуглеродистой проволокой ОВС или пружиной II класса.1. Under an alloying flux layer with a high-carbon OVS wire or a class II spring.
Недостатком данного способа является то, что плохо перемешанный флюс не обеспечивает получение наплавленного металла с равномерной структурой и твердостью, а недостаточно прокаленный флюс вызывает образование пор.The disadvantage of this method is that poorly mixed flux does not provide a weld metal with a uniform structure and hardness, and insufficiently calcined flux causes the formation of pores.
При наплавке шейки от одной галтели к другой твердость поверхности шеек будет неравномерна (HRC-35-54). В начале наплавки твердость металла низкая, а в конце - высокая. Коленчатые валы при такой наплавке ломаются по шатунным шейкам там, где начиналась наплавка из-за низкой усталостной прочности.When surfacing the neck from one fillet to another, the hardness of the surface of the necks will be uneven (HRC-35-54). At the beginning of surfacing, the hardness of the metal is low, and at the end it is high. Crankshafts with such surfacing break along the connecting rod journals where surfacing began due to low fatigue strength.
2. Наплавка под слоем флюса АН-348А с последующей термообработкой. Наплавляют в этом случае пружинной проволокой II класса, либо проволокой Нп=30ХГСА при режиме: напряжение дуги 25-30 В, ток 180-220 А, шаг наплавки 4-6 мм/об, скорость подачи проволоки 1,6-2,1 м/мин, частота вращения вала 2-2,5 об/мин, при наплавке коренных и 2,5-3 об/мин при наплавке шатунных шеек.2. Surfacing under a layer of flux AN-348A with subsequent heat treatment. In this case, they are melted with a spring wire of class II, or with wire Нп = 30ХГСА with the mode: arc voltage 25-30 V, current 180-220 A, surfacing step 4-6 mm / rev, wire feed speed 1.6-2.1 m / min, the shaft rotation frequency of 2-2.5 rpm, when welding the main and 2.5-3 rpm when surfacing the connecting rod journals.
Недостатком данного способа является то, что в наплавленном металле и околошовной зоне возникают внутренние растягивающие напряжения, являющиеся причиной снижения усталостной прочности восстанавливаемых валов.The disadvantage of this method is that internal tensile stresses arise in the deposited metal and the heat-affected zone, which cause a decrease in the fatigue strength of the restored shafts.
Известен способ наплавки коленчатых валов из высокопрочного чугуна под слоем флюса по защитной металлической оболочке. При этом шейку вала обертывают металлической оболочкой из листовой стали, которую прочно прижимают к поверхности шейки и сваркой в среде углекислого газа прихватывают в стыке, затем производят наплавку шейки под флюсом непосредственно по металлической оболочке.There is a method of surfacing crankshafts of ductile iron under a flux layer along a protective metal sheath. At the same time, the neck of the shaft is wrapped with a metal shell of sheet steel, which is firmly pressed to the surface of the neck and welded in carbon dioxide in the joint, then the neck is welded under the flux directly on the metal shell.
Недостатками данного способа являются необходимость плотного прилегания оболочки к поверхности шейки, т.к. в противном случае происходит несплавление слоя наплавляемого металла с основным металлом и образование пор и трещин. Для предотвращения обгорания концов оболочки, скатывания наплавляемого металла и образования свищей и раковин оболочку приваривают по краям к шейке коленчатого вала путем наплавки галтелей в среде углекислого газа, что снижает усталостную прочность вала.The disadvantages of this method are the need for a snug fit of the shell to the surface of the neck, because otherwise, fusion of the deposited metal layer with the base metal and the formation of pores and cracks occur. To prevent burning of the ends of the shell, rolling of the deposited metal and the formation of fistulas and shells, the shell is welded along the edges to the neck of the crankshaft by surfacing fillets in carbon dioxide, which reduces the fatigue strength of the shaft.
Известен способ восстановления изношенных деталей, преимущественно шеек коленчатых валов, при котором на изношенную поверхность накладывают разрезную втулку, а стыки заваривают, при этом на разрезной втулке выполняют сквозные отверстия, которые заваривают износостойким антифрикционным пористым материалом. Стыки разрезной втулки выполняют с ломаной поверхностью (а.с. №1368151, В 23 Р 6/00).A known method of restoring worn parts, mainly necks of crankshafts, in which a split sleeve is applied to the worn surface and the joints are welded, through holes are made on the split sleeve, which are welded with wear-resistant antifriction porous material. Joints split sleeve perform with a broken surface (and.with. No. 1368151, 23
Недостатком данного способа является то, что заварка стыков разрезной втулки и сквозных отверстий вносит в восстанавливаемую шейку дополнительные напряжения, которые в совокупности с накопленными за период эксплуатации могут достигать значительной величины, приближаясь к пределу усталостной прочности коленчатого вала.The disadvantage of this method is that welding the joints of the split sleeve and the through holes introduces additional stresses into the restored neck, which together with accumulated during the operation period can reach significant values, approaching the limit of the fatigue strength of the crankshaft.
Известен способ восстановления шеек коленчатых валов, при котором цилиндрическую часть шеек механически обрабатывают, наносят компенсирующий слой материала и окончательно обрабатывают. При механической обработке изношенных шеек с трещинами удаляют дефектный слой с учетом глубины залегания трещин, а для компенсации износа и дефектного слоя с трещинами применяют установку на шейках добавочных ремонтных деталей с их фиксацией на шейках (а.с. №2050243, В 23 Р 6/00).A known method of restoring the necks of the crankshafts, in which the cylindrical part of the necks is machined, a compensating layer of material is applied and finally processed. When machining worn necks with cracks, the defective layer is removed taking into account the depth of the cracks, and to compensate for wear and the defective layer with cracks, installation of additional repair parts on the necks with their fixation on the necks is used (A.S. No. 2050243, V 23
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
1) глубина залегания трещин может достигать 3-5 мм и шлифование шеек вала с уменьшением его диаметра на 6-10 мм недопустимо из-за снижения механической прочности коленчатого вала;1) the depth of occurrence of cracks can reach 3-5 mm and grinding of the neck of the shaft with a decrease in its diameter by 6-10 mm is unacceptable due to a decrease in the mechanical strength of the crankshaft;
2) индивидуальное определение толщины дополнительной ремонтной детали нетехнологично;2) individual determination of the thickness of the additional repair part is not technologically advanced;
3) не учитывает общее техническое состояние коленчатого вала и в первую очередь его ремонтные размеры, т.к. глубина залегания трещин у вала с номинальным размером может составить только 0,1-0,4 мм, то неясно, какой толщины необходимо устанавливать ремонтную деталь.3) does not take into account the general technical condition of the crankshaft and, first of all, its repair dimensions, because the crack depth at the shaft with a nominal size can be only 0.1-0.4 mm, it is not clear what thickness the repair part needs to be installed.
Наиболее близким к заявленному способу является способ восстановления шеек коленчатого вала, изношенных в пределах и сверх пределов ремонтных размеров, при котором осуществляют механическую обработку шеек с технологическим заглублением в тело восстанавливаемой поверхности и закрепление на обработанных шейках компенсирующего износ металла с последующим его шлифованием в номинальный размер dн, при этом технологические углубления выполняют на всей ширине l между щеками шейки с образованием галтелей постоянного радиуса rв на расстоянии l1 от щек и переходом их на галтели с поднутрением радиусом rn в щеках коленчатого вала, закрепление компенсирующего износ металла осуществляют путем установки с натягом полукольцевых накладок или разрезного кольца на демпфирующем клеевом покрытии, торцы которых соответствуют профилю прилегающих галтелей с постоянным радиусом и с поднутрением, а стыки накладок размещают на расстоянии Х от осей маслопроводящих отверстий, при этом параметры каждой кольцевой накладки и параметры механической обработки определяют по формуле:Closest to the claimed method is a method for restoring crankshaft necks worn out within and beyond the limits of repair dimensions, in which the necks are machined with technological deepening of the surface being restored into the body and the metal compensating wear is secured to the machined necks with subsequent grinding to the nominal size d n , while the technological recesses are performed over the entire width l between the cheeks of the neck with the formation of fillets of constant radius r in at a distance and l 1 from the cheeks and their transition to the fillets with an undercut of radius r n in the cheeks of the crankshaft, fixing the metal to compensate for wear is carried out by tightening the semi-ring pads or a split ring on a damping adhesive coating, the ends of which correspond to the profile of adjacent fillets with a constant radius and with undercut, and the joints of the plates are placed at a distance X from the axes of the oil-conducting holes, while the parameters of each annular lining and the machining parameters are determined by the formula:
rв=(3,0-4,0)dн;r in = (3.0-4.0) d n ;
rn=(0,02-0,03)dн;r n = (0.02-0.03) d n ;
hн=(0,06-0,08)dн;h n = (0.06-0.08) d n ;
b=(0,05-0,06)dн;b = (0.05-0.06) d n ;
lL=(0,3-0,35)l;l L = (0.3-0.35) l;
Δн=0,01-0,02 мм;Δ n = 0.01-0.02 mm;
Lв=l+2rn;L a = l + 2r n;
Lн=l+2rn+2Δн,L n = l + 2r n + 2Δ n ,
где hн - толщина полукольцевых накладок до шлифования;where h n - the thickness of the semicircular pads before grinding;
b - глубина механической обработки в цилиндрической части шейки;b is the depth of machining in the cylindrical part of the neck;
Lв - расстояние между галтелями с поднутрением;L in - the distance between the fillets with undercut;
Lн - ширина полукольцевых накладок;L n - the width of the semicircular linings;
Δн - допуск на натяг полукольцевых накладок при установке на шейку;Δ n - the tightness tolerance of the semicircular linings when installed on the neck;
Х=(0,2-0,25)dн.X = (0.2-0.25) d n .
(пат. Р.Ф. №2007287, В 23 Р 6/00).(Pat. R.F. No. 2007287, B 23
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
1. Низкая надежность фиксации разрезного кольца на шейке вала из-за применения клеевого покрытия.1. Low reliability of fixing the split ring on the neck of the shaft due to the use of adhesive coating.
2. Небольшой натяг устанавливаемого разрезного кольца на шейке вала, что приведет к снижению точности размера.2. A small tightness of the installed split ring on the shaft journal, which will lead to a decrease in size accuracy.
3. При данном способе не повышается усталостная прочность вала.3. With this method, the fatigue strength of the shaft does not increase.
4. Не устраняются дефекты в виде трещин.4. The defects in the form of cracks are not eliminated.
Известен коленчатый вал, содержащий коренные и шатунные шейки с галтелями и выполненные на шейках симметрично галтелям кольцевые углубления, плавно сопряженные с поверхностями шеек посредством галтельных переходов, в упомянутых кольцевых углублениях по всей их длине установлен зафиксированный кольцевой элемент из материала с заданными трибохимическими свойствами, наружная цилиндрическая поверхность которого расположена не ниже кромок перехода от галтелей соответствующих шеек к углублению, длина l углубления, радиус R галтелей шейки и длина L шейки связаны соотношением:Known crankshaft containing root and connecting rod necks with fillets and ring recesses made on the necks symmetrically to the fillet necks smoothly conjugated with the surfaces of the necks by means of fillet transitions; a fixed annular element made of a material with predetermined tribochemical properties is installed in said annular recesses along their entire length, the outer cylindrical the surface of which is located not lower than the edges of the transition from the fillets of the corresponding necks to the recess, the length l of the recess, the radius R of the fillets of the shake and a neck length L are related by:
L-2R<l≤L-R,L-2R <l≤L-R,
а радиус r галтельных переходов углублений равен 0,5R. Элемент с заданными трибохимическими свойствами выполнен из свернутой ленты. Элемент с заданными трибохимическими свойствами выполнен в виде нескольких сегментных вкладышей (а.с. №1796781, F 16 С 3/06, 9/04).and the radius r of the fillet transitions of the recesses is 0.5R. An element with predetermined tribochemical properties is made of a rolled ribbon. An element with predetermined tribochemical properties is made in the form of several segmented inserts (AS No. 1796781, F 16
Недостатками данного коленчатого вала являются:The disadvantages of this crankshaft are:
1. Низкая надежность фиксации свернутой ленты, так как стык ленты остается свободным.1. Low reliability of fixing the rolled-up tape, since the joint of the tape remains free.
2. Углубление в щеках коленчатого вала обладает низкой технологичностью.2. The deepening in the cheeks of the crankshaft has a low adaptability.
3. Углубление в щеках коленчатого вала в зоне галтелей резко снижает усталостную прочность всего коленчатого вала.3. The deepening in the cheeks of the crankshaft in the area of the fillets sharply reduces the fatigue strength of the entire crankshaft.
Известен коленчатый вал, включающий ограниченные по длине щеками коренные и шатунные шейки, выполненные с каналами для подвода смазки в зону рабочих поверхностей шеек и снабженные установленными на шейках тонкостенными накладками, выполненными в виде свернутой в кольцо ленты с отверстиями, расположенными концентрично выходным отверстиям смазочного канала, причем коленчатый вал и указанные накладки выполнены с элементами взаимной фиксации в окружном направлении, расположенном в зоне сопряжения шеек с щеками, при этом элементы взаимной фиксации выполнены в виде расположенных на соответствующих щеках радиальных открытых на периферии пазов, а элементы фиксации накладок - в виде ответных аксиальных выступов, расположенных в указанных пазах и выполненных за одно целое с накладкой. Радиальные пазы на соответствующих поверхностях щек расположены со стороны, противоположной смежной шейке. Радиальные пазы на соответствующих поверхностях щек выполнены со стороны смежной шейки (а.с. №1673764, F 16 C 3/14).Known crankshaft, including limited along the length of the cheeks of the main and connecting rods, made with channels for supplying lubricant to the area of the working surfaces of the necks and equipped with thin-walled linings mounted on the necks, made in the form of a tape rolled into a ring with holes located concentrically to the outlet openings of the lubricating channel, moreover, the crankshaft and these pads are made with elements of mutual fixation in the circumferential direction located in the area of the necks of the necks with the cheeks, while the elements are mutually th fixation is made in the form of grooves located on the corresponding cheeks of radial openings on the periphery, and lining fixation elements are in the form of reciprocal axial protrusions located in these grooves and made in one piece with the overlay. The radial grooves on the corresponding surfaces of the cheeks are located on the side opposite the adjacent neck. Radial grooves on the corresponding surfaces of the cheeks are made from the side of the adjacent neck (AS No. 1673764, F 16
Недостатками данного коленчатого вала являются:The disadvantages of this crankshaft are:
1. Элементы фиксации проходят через пазы в галтелях шеек, что снижает усталостную прочность всего вала.1. The fixing elements pass through the grooves in the fillets of the necks, which reduces the fatigue strength of the entire shaft.
2. В сопряжение шейка вала - вкладыш вводится дополнительный конструктивный элемент - накладка, которая снизит надежность работы сопряжения из-за свободной установки в радиальном направлении, т.к. неизвестно, как в нем будет обеспечен масляный клин, необходимый для долговечной работы коленчатого вала и вкладышей.2. An additional structural element, an overlay, is introduced into the coupling of the shaft journal - liner, which will reduce the reliability of the coupling due to free installation in the radial direction, because it is not known how it will provide the oil wedge necessary for the long-term operation of the crankshaft and liners.
Наиболее близким к заявленному коленчатому валу относится а.с. №1812353, F 16 C 3/06, В 23 Р 6/00, в котором рассматривается шейка коленчатого вала, содержащая цилиндрическую часть и охватывающую ее по всей длине разрезную втулку, концы которой в зоне стыка соединены между собой посредством сварного шва, при этом втулка зафиксирована в окружном направлении относительно шейки так же посредством шва в зоне стыка, при этом шейка снабжена вставкой в форме полуцилиндра, на цилиндрической части шейки по всей ее длине вдоль образующей образован паз ответной формы, в котором размещена вставка. Вставка расположена в зоне стыка концов втулки, а сварным швом, фиксирующим втулку в окружном направлении, соединена вставка с концами втулки.Closest to the claimed crankshaft is a.c. No. 1812353, F 16
Недостатки данной конструкции:The disadvantages of this design:
1. Втулка в зоне сварки жестко не фиксируется к телу шейки, что может вызвать ее смещение относительно шейки, например, вверх, что приведет к искажению формы восстановленной шейки.1. The sleeve in the welding zone is not rigidly fixed to the body of the neck, which can cause its displacement relative to the neck, for example, upward, which will lead to distortion of the shape of the restored neck.
2. Изготовленный паз на теле шейки является концентратором напряжений, что дополнительно снизит усталостную прочность коленчатого вала, у которого она находится на низком уровне после эксплуатации.2. The manufactured groove on the neck body is a stress concentrator, which will further reduce the fatigue strength of the crankshaft, at which it is at a low level after operation.
Задача изобретения - повышение усталостной прочности коленчатого вала до уровня новой детали с одновременным восстановлением изношенных шеек в номинальный (ремонтный) размер.The objective of the invention is to increase the fatigue strength of the crankshaft to the level of a new part while restoring worn necks to their nominal (repair) size.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе восстановления коленчатого вала, включающем механическую обработку шеек с технологическим заглублением в тело восстанавливаемой поверхности на всей ширине между щеками шейки с образованием галтелей, закрепление с натягом на обработанных шейках компенсирующих износ металла накладок в виде разрезного кольца или полуколец и последующее их шлифование в номинальный размер, при этом после механической обработки коленчатый вал подвергают высокому отпуску, для чего помещают в холодную печь, нагревают в течение 3-4 часов до t 500-600°С, выдерживают при этой температуре в течение 4-6 часов, а затем охлаждают вместе с печью, при этом на разрезных кольцах выполняют сквозные отверстия диаметром 5-7 мм и закрепляют кольца на обработанных шейках путем сварки стыков колец, проваривая их с шейкой вала, сварной шов располагают в зоне, ограниченной 25-50° поворота коленчатого вала от мертвой точки восстанавливаемой шатунной шейки, охлаждают сварной шов до температуры окружающей среды с обеспечением натяга разрезного кольца 0,1...0,15 мм, а затем первым проваривают отверстие разрезного кольца с шейкой вала, которое расположено напротив сварного шва, а остальные отверстия проваривают, симметрично приближаясь к сварному шву, причем используют разрезные кольца шириной b, длиной L и δл:The problem is solved due to the fact that in the method of restoring the crankshaft, including machining the necks with technological deepening into the body of the surface to be restored along the entire width between the neck cheeks with the formation of fillets, tightening on the machined necks of the wear-compensating overlays in the form of a split ring or half rings and their subsequent grinding to a nominal size, while after machining the crankshaft is subjected to high tempering, for which they are placed in the cold th furnace, heated for 3-4 hours to t 500-600 ° C, kept at this temperature for 4-6 hours, and then cooled together with the furnace, while through the holes make through holes with a diameter of 5-7 mm and fix the rings on the machined necks by welding the joints of the rings, boiling them with the shaft journal, the weld is placed in a zone limited by 25-50 ° of crankshaft rotation from the dead point of the reconditioned connecting rod journal, the weld is cooled to ambient temperature with an interference fit of the split ring 0 , 1 ... 0.15 mm, and then m, the hole of the split ring with the neck of the shaft, which is located opposite the weld, is boiled first, and the remaining holes are boiled, symmetrically approaching the weld, using split rings of width b, length L and δ l :
b=Lш-2r-(1-2) мм,b = L w -2r- (1-2) mm,
L=πdb,L = πd b ,
где Lш - ширина шейки вала между щеками;where L W - the width of the neck of the shaft between the cheeks;
r - радиус галтели;r is the fillet radius;
db - расчетный диаметр предварительно обработанной восстанавливаемой шейки;d b is the calculated diameter of the pre-treated reconditioned neck;
δл - толщина разрезного кольца для восстановления шейки в номинальный размер;δ l - the thickness of the split ring to restore the neck to the nominal size;
δл.р.р - толщина разрезного кольца, компенсирующая все ремонтные размеры;δ LRR - thickness of the split ring, compensating for all repair dimensions;
δл.изн.р.р - толщина разрезного кольца, компенсирующая предельный износ шейки вала при последнем ремонтном размере;δ l.s. R. p - the thickness of the split ring, compensating for the maximum wear of the shaft neck at the last repair size;
δл.ост. - остаточная толщина разрезного кольца, необходимая для обеспечения механической прочности разрезного кольца на завершающем этапе эксплуатации вала;δ lost - the residual thickness of the split ring, necessary to ensure the mechanical strength of the split ring at the final stage of shaft operation;
δл.шл. - припуск толщины разрезного кольца на шлифование в окончательный размер,δ l - allowance for the thickness of the split ring for grinding to the final size,
а полукольца закрепляют на обработанных шейках путем сварки стыков, проваривая их с шейкой вала, и располагают первый сварной шов, расположенный в зоне, ограниченной 25-50° поворота коленчатого вала от верхней мертвой точки восстанавливаемой шатунной шейки, а второй сварной шов - относительно первого с поворотом на 180°.and the half rings are fixed on the machined necks by welding the joints, boiling them with the neck of the shaft, and the first weld is located in the area limited by 25-50 ° of crankshaft rotation from the top dead center of the reconditioned connecting rod neck, and the second weld is relative to the first 180 ° rotation.
2. Коленчатый вал, содержащий ограниченные по длине щеками, коренные и шатунные шейки, выполненные с цилиндрической частью, каналами для подвода смазки в зону их рабочих поверхностей и галтелями, и закрепленные на цилиндрической части с охватом по ее длине компенсирующие износ металла накладки, выполненные в виде разрезного кольца или полуколец, концы которых в зоне стыка соединены между собой посредством сварного шва, при этом концы стыка разрезного кольца соединены сварным швом, расположенным в зоне, ограниченной 25-50° поворота коленчатого вала от верхней мертвой точки восстановленной шатунной шейки, а при стыковке полуколец первый шов расположен там же, а второй повернут относительно первого на 180°, при этом на разрезном кольце выполнены отверстия для электрозаклепок в количестве2. A crankshaft containing limited length cheeks, main and connecting rods, made with a cylindrical part, channels for supplying lubricant to the area of their working surfaces and fillets, and fixed to the cylindrical part with a span along its length, compensating metal wear plates made in in the form of a split ring or half rings, the ends of which in the joint zone are interconnected by means of a weld, while the ends of the joint of the split ring are connected by a weld located in an area limited to 25-50 ° of crankshaft rotation the first shaft from the top dead center of the crankpin reduced, while docking a first half-rings seal located there, and the second is rotated relative to the first by 180 °, thus on split ring has holes for elektrozaklepok in an amount
n=kdb,n = kd b ,
где db - расчетный диаметр предварительно обработанной восстанавливаемой шейки; k=0,06-0,1,where d b is the estimated diameter of the pre-treated restored neck; k = 0.06-0.1,
k=0,06 при db более 100 мм;k = 0.06 with d b more than 100 mm;
k=0,1 при db менее 40 мм.k = 0.1 for d b less than 40 mm.
3. Коленчатый вал: при ширине разрезного кольца более 50 мм отверстия расположены в два симметричных ряда или в шахматном порядке, причем расстояние от центра отверстия до края разрезного кольца составляет 15-20 мм, а от стыка разрезного кольца до центра ближайшего отверстия составляет 20-25 мм.3. Crankshaft: when the width of the split ring is more than 50 mm, the holes are arranged in two symmetrical rows or staggered, the distance from the center of the hole to the edge of the split ring is 15-20 mm, and from the joint of the split ring to the center of the nearest hole is 20- 25 mm
НОВЫЕ СУЩЕСТВЕННЫЕ ПРИЗНАКИ:NEW SIGNIFICANT SIGNS:
1. После механической обработки коленчатый вал подвергают высокому отпуску, для чего помещают в холодную печь, нагревают в течение 3-4 часов до t 500-600°С, выдерживают при этой температуре в течение 4-6 часов.1. After machining, the crankshaft is subjected to high tempering, for which it is placed in a cold oven, heated for 3-4 hours to t 500-600 ° C, kept at this temperature for 4-6 hours.
2. Затем охлаждают вместе с печью.2. Then cooled with the oven.
3. На разрезных кольцах выполняют сквозные отверстия диаметром 5-7 мм и закрепляют кольца на обработанных шейках путем сварки стыков колец, проваривая их с шейкой вала.3. On the split rings, through holes with a diameter of 5-7 mm are made and the rings are fixed on the machined necks by welding the joints of the rings, boiling them with the neck of the shaft.
4. Сварной шов располагают в зоне, ограниченной 25-50° поворота коленчатого вала от верхней мертвой точки восстанавливаемой шатунной шейки.4. The weld is placed in a zone limited to 25-50 ° of crankshaft rotation from the top dead center of the reconditioned connecting rod journal.
5. Охлаждают сварной шов до температуры окружающей среды с обеспечением натяга разрезного кольца 0,1...0,15 мм.5. Cool the weld to ambient temperature while providing an interference fit of the split ring of 0.1 ... 0.15 mm.
6. Затем первым проваривают отверстие разрезного кольца с шейкой вала, которое расположено напротив сварного шва, а остальные отверстия проваривают, симметрично приближаясь к сварному шву.6. Then the hole of the split ring with the neck of the shaft, which is located opposite the weld, is first boiled, and the remaining holes are boiled, symmetrically approaching the weld.
7. Используют разрезные кольца шириной b, длиной L и δл:7. Use split rings of width b, length L and δ l :
b=Lш-2r-(1-2) мм,b = L w -2r- (1-2) mm,
L=πdb мм,L = πd b mm,
где Lш - ширина шейки вала между щеками;where L W - the width of the neck of the shaft between the cheeks;
r - радиус галтели;r is the fillet radius;
db - расчетный диаметр предварительно обработанной восстанавливаемой шейки;d b is the calculated diameter of the pre-treated reconditioned neck;
δл - толщина разрезного кольца для восстановления шейки в номинальный размер;δ l - the thickness of the split ring to restore the neck to the nominal size;
δл.р.р - толщина разрезного кольца, компенсирующая все ремонтные размеры;δ LRR - thickness of the split ring, compensating for all repair dimensions;
δл.изн.р.р - толщина разрезного кольца, компенсирующая предельный износ шейки вала при последнем ремонтном размере;δ l.s. R. p - the thickness of the split ring, compensating for the maximum wear of the shaft neck at the last repair size;
δл.ост. - остаточная толщина разрезного кольца, необходимая для обеспечения механической прочности разрезного кольца на завершающем этапе эксплуатации вала;δ lost - the residual thickness of the split ring, necessary to ensure the mechanical strength of the split ring at the final stage of shaft operation;
δл.шл. - припуск толщины разрезного кольца на шлифование в окончательный размер.δ l - allowance for the thickness of the split ring for grinding to the final size.
8. Полукольца закрепляют на обработанных шейках путем сварки стыков, проваривая их с шейкой вала, и располагают первый сварной шов, расположенный в зоне, ограниченной 25-50° поворота коленчатого вала от верхней мертвой точки восстанавливаемой шатунной шейки, а второй сварной шов - относительно первого с поворотом на 180°.8. The half rings are fixed on the machined necks by welding the joints, boiling them with the neck of the shaft, and the first weld is located in the area limited by 25-50 ° of crankshaft rotation from the top dead center of the reconditioned connecting rod neck, and the second weld is relative to the first with 180 ° rotation.
1. Концы стыка разрезного кольца соединены сварным швом, расположенным в зоне, ограниченной 25-50° поворота коленчатого вала от верхней мертвой точки восстановленной шатунной шейки.1. The ends of the joint of the split ring are connected by a weld located in the area limited by 25-50 ° of crankshaft rotation from the top dead center of the reconditioned connecting rod journal.
2. При стыковке полуколец первый шов расположен там же, а второй повернут относительно первого на 180°.2. When semicircles are joined, the first seam is located there, and the second is rotated 180 ° relative to the first.
3. На разрезном кольце выполнены отверстия для электрозаклепок в количестве3. On the split ring, holes for electric rivets are made in an amount
n=kdb,n = kd b ,
где db - расчетный диаметр предварительно обработанной восстанавливаемой шейки; k=0,06-0,1,where d b is the estimated diameter of the pre-treated restored neck; k = 0.06-0.1,
k=0,06 при db более 100 мм;k = 0.06 with d b more than 100 mm;
k=0,1 при db менее 40 мм.k = 0.1 for d b less than 40 mm.
4. При ширине разрезного кольца более 50 мм отверстия расположеных в два симметричных ряда или в шахматном порядке, причем расстояние от центра отверстия до края разрезного кольца составляет 15-20 мм, а от стыка разрезного кольца до центра ближайшего отверстия составляет 20-25 мм.4. If the width of the split ring is more than 50 mm, the holes located in two symmetrical rows or in a checkerboard pattern, the distance from the center of the hole to the edge of the split ring is 15-20 mm, and from the joint of the split ring to the center of the nearest hole is 20-25 mm.
r - радиус галтели;r is the fillet radius;
(1-2) мм - технологический зазор между разрезным кольцом и галтелями с двух сторон;(1-2) mm - the technological gap between the split ring and the fillets on both sides;
L=πdb мм,L = πd b mm,
где L - длина разрезного кольца;where L is the length of the split ring;
db - расчетный диаметр предварительно обработанной восстанавливаемой шейки;d b is the calculated diameter of the pre-treated reconditioned neck;
δл - толщина разрезного кольца для восстановления шейки в номинальный размер;δ l - the thickness of the split ring to restore the neck to the nominal size;
δл.р.р - толщина разрезного кольца, компенсирующая все ремонтные размеры;δ LRR - thickness of the split ring, compensating for all repair dimensions;
δл.изн.р.р - толщина разрезного кольца, компенсирующая предельный износ шейки вала при последнем размере;δ l.s. R. p - the thickness of the split ring, compensating for the maximum wear of the shaft neck with the last size;
δл.ост. - остаточная толщина разрезного кольца, необходимая для обеспечения механической прочности разрезного кольца на завершающем этапе эксплуатации вала;δ lost - the residual thickness of the split ring, necessary to ensure the mechanical strength of the split ring at the final stage of shaft operation;
δл.шл. - припуск толщины разрезного кольца на шлифование в окончательный размер.δ l - allowance for the thickness of the split ring for grinding to the final size.
1. Сварочный шов находится в зоне, ограниченной 25-50° поворота коленчатого вала от ВМТ восстанавливаемой шатунной шейки, или, от применения полуколец, первый шов располагается там же, а второй повернут относительно первого на 180°.1. The welding seam is located in a zone limited by 25-50 ° of crankshaft rotation from the TDC of the reconditioned connecting rod neck, or, from the use of half rings, the first seam is located there, and the second is rotated 180 ° relative to the first.
2. На разрезном кольце выполнены отверстия для электрозаклепок в количестве2. On a split ring, holes for electric rivets are made in an amount
n=kdb,n = kd b ,
где db - расчетный диаметр предварительно обработанной восстанавливаемой шейки; k=0,06-0,1,where d b is the estimated diameter of the pre-treated restored neck; k = 0.06-0.1,
k=0,06 при db более 100 мм;k = 0.06 with d b more than 100 mm;
k=0,1 при db менее 40 мм.k = 0.1 for d b less than 40 mm.
3. При ширине разрезного кольца более 50 мм отверстия расположены в два симметричных ряда или в шахматном порядке.3. When the width of the split ring is more than 50 mm, the holes are arranged in two symmetrical rows or in a checkerboard pattern.
4. Расстояние от центра отверстия до края разрезного кольца составляет 15-20 мм, а от стыка разрезного кольца до центра ближайшего отверстия составляет 20-25 мм.4. The distance from the center of the hole to the edge of the split ring is 15-20 mm, and from the joint of the split ring to the center of the nearest hole is 20-25 mm.
Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.The listed new essential features in conjunction with the known ones allow to obtain a technical result in all cases to which the requested amount of legal protection applies.
Технический результат достигается за счет того, что при высоком отпуске коленчатого вала снимаются все остаточные напряжения, в том числе и усталостные, но при этом твердость шеек вала снижается до значений HRc=25-35, что облегчает разделку трещин в труднодоступных местах слесарным или абразивным инструментом.The technical result is achieved due to the fact that with a high tempering of the crankshaft, all residual stresses, including fatigue, are removed, but the hardness of the shaft necks decreases to HR c = 25-35, which facilitates the cracking in hard-to-reach places with metalwork or abrasive tool.
Указанное расположение отверстий для электрозаклепок позволяет получить высокую надежность фиксации разрезного кольца, минимизировать остаточные напряжения в его различных зонах. Предложенный диаметр отверстий обеспечивает надежную приварку разрезного кольца к телу шейки вала при минимальном тепловом воздействии на нее.The specified location of the holes for the electro-rivets allows to obtain high reliability of fixing the split ring, to minimize residual stresses in its various zones. The proposed diameter of the holes provides reliable welding of the split ring to the body of the shaft journal with minimal thermal impact on it.
Первую электрозаклепку ставят в отверстие, противолежащее сварному шву, т.к. при этом в разрезном кольце уменьшаются растягивающие напряжения. Наибольшие растягивающие напряжения после заварки стыка возникают в зоне, противоположной шву. Установка в этой зоне первой электрозаклепки с локальным нагревом уменьшает эти максимальные напряжения, что препятствует образованию трещин в разрезном кольце на стадии фиксации электрозаклепками.The first rivet is placed in the hole opposite the weld, because while in the split ring tensile stresses are reduced. The greatest tensile stresses after welding the joint occur in the area opposite to the seam. The installation in this zone of the first electric rivet with local heating reduces these maximum stresses, which prevents the formation of cracks in the split ring at the stage of fixation by electric rivets.
Симметричное продвижение электрозаклепок к сварному шву уменьшает растягивающие напряжения в разрезном кольце в зоне меду предыдущей заклепкой и сварным швом.Symmetric advancement of the electric rivets to the weld reduces the tensile stresses in the split ring in the honey zone with the previous rivet and the weld.
Расположение сварного шва в зоне, ограниченной α=25-50° поворота коленчатого вала от ВМТ восстанавливаемой шатунной шейки, или, при применении полуколец, первый шов располагается там же, а второй повернут относительного первого на 180°. Это позволяет убрать шов в зону наименьших удельных давлений и износов шатунной шейки, что приведет к повышению износостойкости данной детали.The location of the weld in the area limited by α = 25-50 ° of rotation of the crankshaft from the TDC of the reconditioned connecting rod neck, or, when using half rings, the first seam is located there, and the second is rotated relative to the first by 180 °. This allows you to remove the seam in the zone of the lowest specific pressures and wear of the connecting rod journal, which will lead to increased wear resistance of this part.
Термообработка после фиксации разрезного кольца сварным швом и электрозаклепками позволяет снять (или уменьшить) сварочные напряжения, для чего производят отпуск с длительной выдержкой 3-8 час при заданной температуре отпуска и медленном охлаждении с печью.Heat treatment after fixing the split ring with a weld and electric rivets allows you to remove (or reduce) welding stresses, which is done by tempering with a long exposure time of 3-8 hours at a given tempering temperature and slow cooling with the furnace.
Разрезное кольцо устанавливают на предварительно обработанную восстанавливаемую шейку вала с гарантированным натягом 0,1-0,15 мм, что обеспечивает при шлифовании высокую точность размеров и формы.The split ring is mounted on a pre-processed reconditioned shaft journal with a guaranteed tightness of 0.1-0.15 mm, which ensures high accuracy in size and shape when grinding.
Толщина ленты для разрезного кольца минимальна и достаточна для полного восстановления ресурса вала со всеми ремонтными размерами, обеспечивая надежную работу разрезного кольца в последний период эксплуатации и сохраняя высокую прочность вала при его предварительном шлифовании в расчетный размер.The thickness of the tape for the split ring is minimal and sufficient to completely restore the shaft resource with all repair dimensions, ensuring reliable operation of the split ring in the last period of operation and maintaining high shaft strength during its preliminary grinding to the calculated size.
На фиг.1 схематично изображена шейка вала с разрезным кольцом; на фиг.2 - развертка разрезного кольца с отверстиями под электрозаклепки; на фиг.3 - коренная и шатунная шейки с зонами повышенного износа и зонами α расположения сварного шва.Figure 1 schematically shows the neck of the shaft with a split ring; figure 2 - scan split ring with holes for electro-rivets; figure 3 - root and connecting rod journals with areas of increased wear and zones α of the location of the weld.
Шейка коленчатого вала содержит цилиндрическую часть 1 и охватывающее ее разрезное кольцо 2, в котором выполнены отверстия 3 диаметром 5-7 мм для электрозаклепок и отверстия 4 для подвода смазочного масла, щеки 5, шатунная шейка 6, коренная шейка 7, галтели 8. Количество отверстий 3 под электрозаклепки определяют по формуле:The crankshaft neck contains a cylindrical part 1 and a
n=kdb,n = kd b ,
где db - диаметр предварительно обработанной восстанавливаемой шейки, а k=0,06-0,1,where d b is the diameter of the pre-treated reconditioned neck, and k = 0.06-0.1,
k=0,06 при db более 100 мм;k = 0.06 with d b more than 100 mm;
k=0,1 при db менее 40 мм.k = 0.1 for d b less than 40 mm.
При ширине разрезного кольца до 50 мм устанавливают электрозаклепки в один ряд по линии симметрии. При ширине более 50 мм - в два ряда или в шахматном порядке, т.е. со смещением одного ряда относительно другого. При этом расстояние от центра отверстий 3 до края разрезного кольца 2 составляет α=15-20 мм, а расстояние от стыка до разрезного кольца 2 до центра ближайшего отверстия 3 б=20-25 мм. Ширина разрезного кольца b рассчитывается по формуле:When the width of the split ring is up to 50 mm, electric rivets are installed in one row along the line of symmetry. With a width of more than 50 mm - in two rows or in a checkerboard pattern, i.e. with the offset of one row relative to another. The distance from the center of the
b=Lш-2r-(1-2) мм,b = L w -2r- (1-2) mm,
где Lш - ширина шейки вала между щеками;where L W - the width of the neck of the shaft between the cheeks;
r - радиус галтели;r is the fillet radius;
(1-2) мм - технологический зазор между разрезным кольцом и галтелями с двух сторон.(1-2) mm - the technological gap between the split ring and the fillets on both sides.
Длина ленты LBand Length L
L=πdb,L = πd b ,
db - расчетный диаметр предварительно обработанной восстанавливаемой шейки коленчатого вала.d b is the calculated diameter of the pre-treated reconditioned neck of the crankshaft.
Толщина разрезного кольца δл для восстановления шейки в номинальный размер включает в себя толщину разрезного кольца, компенсирующую все ремонтные размеры δл.р.р (0,5 мм), толщину разрезного кольца, компенсирующую предельный износ шейки вала при последнем ремонтном размере δл.изн.р.р (0,1-0,15) мм, остаточную толщину разрезного кольца, необходимую для обеспечения механической прочности самого разрезного кольца на завершающем этапе эксплуатации вала δл.изн.р.р (0,5-1,0) мм, и припуск толщины разрезного кольца на шлифование в окончательный размер (0,25-0,5) мм.The thickness of the split ring δ l for restoring the neck to the nominal size includes the thickness of the split ring that compensates for all repair dimensions δ lp (0.5 mm), the thickness of the split ring that compensates for the maximum wear on the shaft neck with the last repair size δ l izn.r.r ( 0,1-0,15 ) mm, the residual thickness of the split ring necessary to ensure the mechanical strength of the split ring at the final stage of shaft operation δ l.s. 0) mm, and the allowance for the thickness of the split ring for grinding to the final size (0.25-0.5) mm.
Для типового расчета толщины разрезного кольца, обеспечивающего восстановление шейки коленчатого вала в номинальный размер,For a typical calculation of the thickness of the split ring, ensuring the restoration of the neck of the crankshaft to the nominal size,
δл=0,5+0,5+0,1+0,5=1,6 мм.δ l = 0.5 + 0.5 + 0.1 + 0.5 = 1.6 mm.
Для определения толщины разрезного кольца, обеспечивающего восстановление шейки коленчатого вала в ремонтный размер, ее толщина уменьшается на соответствующий ремонтный размер:To determine the thickness of the split ring, ensuring the restoration of the crankshaft neck to a repair size, its thickness is reduced by the corresponding repair size:
где Δш - уменьшение диаметра шейки вала для соответствующего ремонтного размера.where Δ W - reducing the diameter of the neck of the shaft for the corresponding repair size.
Остаточная толщина разрезного кольца δл.ост. включает в себя и дефектный слой поверхности шейки с трещинами, прижогами и т.п.The residual thickness of the split ring δ l. includes a defective layer of the surface of the neck with cracks, burns, etc.
Если дефектный слой превышает установленную толщину δл.ост., то дефекты либо устраняют сваркой, либо коленчатый вал выбраковывают.If the defective layer exceeds the specified thickness δ l. , then the defects are either eliminated by welding, or the crankshaft is rejected.
При восстановлении шатунной шейки 6 разрезным кольцом 2, сварочный шов 9 располагается в зоне, ограниченной α=25-50° поворота коленчатого вала от ВМТ шатунной шейки 6, или, при применении полуколец, первый сварочный шов 9 располагается там же, а второй повернут относительно первого на 180°.When restoring the
Перед восстановлением коленчатых валов проводят подготовительные операции: разборку и мойку, определение технического состояния коленчатого вала после эксплуатации: наличие трещин, контроль твердости шеек, правку.Before restoring the crankshafts, they carry out preparatory operations: disassembly and washing, determining the technical condition of the crankshaft after operation: the presence of cracks, monitoring the neck hardness, and dressing.
Правку коленчатого вала осуществляют путем внесения сжимающих напряжений в галтели 8 шатунных 6 (коренных 7) шеек со стороны вогнутой центральной оси. Затем проводят шлифование и полирование шатунных 6, а затем и коренных 7 шеек и галтелей 8 в расчетный размер (обычно: меньше на 0,5-1,5 мм последнего ремонтного размера, снимая тем самым слой металла с расположенными в нем трещинами). После чего коленчатый вал подвергают высокому отпуску, помещая его в холодную печь и нагревая его в течение 3-4 часов до t=500-600°С, выдерживают его при этой температуре в течение 4-6 часов, а затем охлаждают вместе с печью. Высокий отпуск снимает в коленчатом валу все остаточные напряжения, в том числе и усталостные, но при этом твердость шеек вала 6, 7 снижается до HRc=25-35, что облегчает разделку оставшихся трещин в труднодоступных местах слесарным или абразивным инструментом. После чего определяют оставшиеся трещины, разделывают с заданным профилем и подвергают разделанные поверхности трещин пластической деформации. Оставшиеся глубокие трещины разделывают и заваривают. Зачищают шов заподлицо с шейкой 6, 7.Editing the crankshaft is carried out by introducing compressive stresses into the fillets of 8 connecting rod 6 (root 7) necks from the side of the concave central axis. Then, grinding and polishing the connecting
Изготавливают из стальной ленты толщиной δл разрезные кольца 2 или при больших толщинах ленты (более 2 мм) полукольца. Для чего нарезают полосы в расчетные размеры:
Ширина разрезного кольцаSplit ring width
b=Lш-2r-(1-2) мм,b = L w -2r- (1-2) mm,
где Lш - ширина шейки вала между щеками коленчатого вала;where L W - the width of the neck of the shaft between the cheeks of the crankshaft;
r - радиус галтели;r is the fillet radius;
(1-2) мм - технологический зазор между разрезным кольцом и галтелями с двух сторон.(1-2) mm - the technological gap between the split ring and the fillets on both sides.
Длина ленты для разрезного кольца L=πdb, гдеThe length of the tape for the split ring L = πd b , where
db - расчетный диаметр предварительно обработанной восстанавливаемой шейки коленчатого вала.d b is the calculated diameter of the pre-treated reconditioned neck of the crankshaft.
Длина ленты для двух полуколец:Ribbon length for two half rings:
L=πdb.L = πd b .
Сгибают полосу в разрезное кольцо 2.Bend the strip into a
Затем на свернутых кольцах 2 сверлят отверстия 4 под смазочный канал и электрозаклепки 3, диаметр последних 5-7.Then, on rolled-up
Количество отверстий 3 под электрозаклепки определяют исходя из соотношения:The number of
n=k db, k=0,06-0,1,n = kd b , k = 0.06-0.1,
коэффициент k=0,06 берется для диаметров шеек коленчатых валов более 100 мм, а к=0,1 для диаметров шеек менее 40 мм.the coefficient k = 0.06 is taken for the diameters of the necks of the crankshafts more than 100 mm, and k = 0.1 for the diameters of the necks of less than 40 mm.
После чего сгибают полосы в разрезное кольцо 2. При ширине b разрезного кольца 2 до 50 мм устанавливают электрозаклепки в один ряд по линии симметрии шейки 6, 7. При ширине ленты более 50 мм - в два ряда симметрично или в шахматном порядке, т.е. со смещением одного ряда относительно другого. При этом расстояние от центра отверстий 3 до краев разрезного кольца должно составлять 15-20 мм, а расстояние от стыка разрезного кольца до центра ближайшего отверстия должно быть 20-25 мм. Термообрабатывают эти кольца 2, задавая параметры закалки и отпуска, в зависимости от марки материала и требуемой твердости шейки вала. Затем, используя упругие свойства разрезного кольца 2, его разжимают и надевают на шейку 6, 7 вала с предварительным натягом, за счет того, что внутренний диаметр наружного кольца 2 меньше наружного диаметра восстанавливаемой шейки 6, 7, при этом получают зазор в стыке 4-5 мм. Если используют полукольца, то в обоих стыках зазор составит 4-5 мм каждый.Then the strips are bent into a
Совмещают смазочные отверстия 4 в шейке вала 6, 7 и разрезного кольца 2 и производят предварительную фиксацию. После чего сваривают стыки разрезного кольца 2, например, плазменной сваркой, проваривая их с шейкой вала.Combine the lubricating holes 4 in the journal of the
При восстановлении шатунной шейки 6 разрезным кольцом 2 сварной шов 9 располагается в зоне, ограниченной α=25-50° поворота коленчатого вала от ВМТ шатунной шейки 6, при применении полуколец, первый сварной шов 9 располагается там же, а второй повернут относительно первого на 180°.When restoring the
Сварной шов, остывая, натягивает разрезное кольцо 2 на себя, создавая натяг в соединении шейки вала 6, 7 - разрезное кольцо 2 до 0,1-0,15 мм. Остужают сварочный шов 9 до температуры окружающей среды. После чего заваривают отверстия 3 в разрезном кольце 2, приваривая его к шейке вала, создавая, таким образом, электрозаклепки, дополнительно фиксирующие разрезное кольцо 2 на шейке вала 6, 7. При этом первую электрозаклепку ставят в отверстие 3, противолежащее сварному шву 9, а остальное устанавливают в него симметрично, приближаясь к сварному шву 9. Вначале приварку разрезных колец 2 производят на шатунных шейках 6, что позволяет контролировать изгиб вала по коренным шейкам 7. В случае прогиба вала более 0,05-0,1 мм, осуществляют правку вала, используя метод создания сжимающих напряжений в соответствующих галтелях 8. После чего осуществляют приварку разрезных колец 2 на коренные шейки 7. Наличие приваренного разрезного кольца 2 с большим натягом на коренные шейках 7 дает возможность определить биения коленчатого вала и в случае превышения от 0,05 до 0,1 мм осуществить его повторную правку.The weld, cooling down, pulls the
Затем проводят термообработку коленчатого вала в печи. В случае зависимости от марки материала разрезного кольца 2 и технических требований на твердость рабочей поверхности шейки 6, 7 производят либо низкий, либо средний отпуск с выдержкой при заданной температуре отпуска 3-5 часов и охлаждение с печью.Then conduct heat treatment of the crankshaft in the furnace. In the case of dependence on the grade of the material of the
После термообработки производят контроль коленчатого вала и при необходимости его правку.After heat treatment, the crankshaft is checked and, if necessary, corrected.
Затем шлифуют и полируют в номинальный (ремонтный) размер шейки 6, 7 с приваренным разрезным кольцом 2.Then grind and polish in the nominal (repair) size of the
Производят окончательный контроль размеров шеек 6, 7 коленчатого вала и проверку на наличие трещин.Final control of the sizes of the
При наличии трещин, разрезное кольцо снимается, и производят повторное восстановление дефектной шейки по вышеприведенному способу.In the presence of cracks, the split ring is removed, and the defective neck is re-restored according to the above method.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001127015/02A RU2235009C2 (en) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | Method for restoring crankshaft and restored crankshaft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001127015/02A RU2235009C2 (en) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | Method for restoring crankshaft and restored crankshaft |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001127015A RU2001127015A (en) | 2003-07-20 |
| RU2235009C2 true RU2235009C2 (en) | 2004-08-27 |
Family
ID=33412130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001127015/02A RU2235009C2 (en) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | Method for restoring crankshaft and restored crankshaft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2235009C2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2453413C2 (en) * | 2010-07-15 | 2012-06-20 | Анатолий Алексеевич Зуев | Method of shaft recovery |
| RU2729994C1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-08-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Method of restoring connection "shaft-rolling bearing" |
| RU2731620C1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-09-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Method of restoring connection "shaft-rolling bearing" |
| RU2739993C1 (en) * | 2020-03-05 | 2020-12-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Method of restoring shaft-rolling bearing connection |
| RU2766395C1 (en) * | 2021-07-20 | 2022-03-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина» (ФГБОУ ВО Вологодская ГМХА) | Method for crankshaft journals restoration by gluing semi-ring pads |
| RU2791718C1 (en) * | 2022-05-23 | 2023-03-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина" (ФГБОУ ВО Вологодская ГМХА) | Method for restoring cylindrical surfaces of parts by gluing semi-circular linings |
-
2001
- 2001-10-04 RU RU2001127015/02A patent/RU2235009C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2453413C2 (en) * | 2010-07-15 | 2012-06-20 | Анатолий Алексеевич Зуев | Method of shaft recovery |
| RU2729994C1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-08-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Method of restoring connection "shaft-rolling bearing" |
| RU2731620C1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-09-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Method of restoring connection "shaft-rolling bearing" |
| RU2739993C1 (en) * | 2020-03-05 | 2020-12-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Method of restoring shaft-rolling bearing connection |
| RU2766395C1 (en) * | 2021-07-20 | 2022-03-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина» (ФГБОУ ВО Вологодская ГМХА) | Method for crankshaft journals restoration by gluing semi-ring pads |
| RU2791718C1 (en) * | 2022-05-23 | 2023-03-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина" (ФГБОУ ВО Вологодская ГМХА) | Method for restoring cylindrical surfaces of parts by gluing semi-circular linings |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3360846A (en) | Method of securing a collar on a pipe | |
| RU2420386C2 (en) | Method of shaft recovery | |
| RU2235009C2 (en) | Method for restoring crankshaft and restored crankshaft | |
| US2333227A (en) | Method of making bearings | |
| KR20060009927A (en) | Retainer for roller bearing | |
| US5735048A (en) | Spherical bearing having high mechanical strength, and method for manufacture | |
| RU2319592C2 (en) | Shaft restoring method | |
| US4161321A (en) | Piston ring and method of manufacture | |
| Wulpi | Failures of shafts | |
| US20120028772A1 (en) | Roller comprising a drive shaft and a roller ring, as well as a method for assembling such a roller | |
| RU2337802C2 (en) | Shaft recostruction method | |
| US2403049A (en) | Method of making crankshafts by electric welding | |
| RU2487002C2 (en) | Method of repairing ice crankshaft journals hardened by nitriding | |
| RU2064854C1 (en) | Worn roll neck repair method | |
| RU2001127015A (en) | The method of restoration of the crankshaft and crankshaft | |
| RU2047457C1 (en) | Method for reconditioning wearied shaft journal | |
| RU2766395C1 (en) | Method for crankshaft journals restoration by gluing semi-ring pads | |
| RU1792817C (en) | Method of reconditioning crankshafts | |
| RU2007287C1 (en) | Method for reclaiming crankpins | |
| RU2074802C1 (en) | Method of repair of crankshaft journals | |
| RU2453413C2 (en) | Method of shaft recovery | |
| RU2296660C1 (en) | Method of repairing seats for roller bearings | |
| SU1371983A1 (en) | Method of reconditioning cast iron camshafts | |
| RU2050243C1 (en) | Crankshaft neck recovery method | |
| RU2080230C1 (en) | Method of repairing worn out crankpins and main journals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051005 |