1.扭转直轴法
当带有绕组和铁芯的旋转轴弯曲时,很难采用高温加热直轴方法。拆除转子铁芯和分离直轴会增加维修时间,有些结构甚至可能无法拆卸。这时可以采用扭转直轴法。制作4~6根扭杆。
轴表面的受力范围约为圆周的三分之一。在轴上预先标记应力范围。扭曲的起点是三分之一圆弧的中心“1”。然后按照图中所示的顺序扭转。更频繁地扭转中间部分。将扭杆均匀地左右移动。离中心越远,扭曲越少。
每次扭转时,用千分表测量轴曲率的变化。记录。在最初的扭转过程中,轴以较快的速度伸直,然后减慢。临近末端矫直时,要特别注意防止过度矫直。有时,多点击几次就太多了。
需要注意的是,扭转时,不是用力撞击旋转轴表面,以防止轴表面凹陷,而是利用振动来减小轴内部分子形成的内紧力。该轴经过六次扭转后被拉直。
为了测试扭转直轴后的加热变化,将轴放入120烘箱中加热12小时。取出后,将轴放在50车床上,重新测量轴曲率尺寸。检查结果没有变化。电机直轴修复后投入运行,一直运行正常。
2、氧乙炔喷涂法
1 概述
采用氧乙炔喷涂法修复转轴磨损的原理是利用普通氧乙炔火焰(有效温度范围为3000)的热能将合金粉末加热到一定温度,使粉末喷射沉积在旋转轴上以150~200m/S的飞行速度。在待涂表面上,让粉末在高温、高速自熔下撞击转轴表面,形成机械结合,使转轴磨损部位恢复正常尺寸并达到修复的目的。
由于喷涂湿度较低,适用于修复精度要求较高且不得变形的轴(铸铁端盖磨损也可采用此方法)。
合金粉末涂层在转轴表面的结合原理依赖于以下四种结合作用。
(1)机械粘合这是粘合的主要形式。为了增加结合力,可增加转轴的结合面积,如在转轴表面加工螺纹。
(2)微焊接将合金粉末喷涂到转轴上,在高温下粉末之间以及粉末与转轴表面之间产生一定程度的微焊接效果。
(3)当处于熔融态和塑性态的粉末在高温的影响下,由于金属原子间金属键的引力作用,以一定的速度与转轴表面碰撞时,部分原子粉末和转轴表面的原子与金属晶体的原子的距离将接近几埃。随着距离的增加,金属键的引力开始发挥作用。
(4)微扩散:由于微粉颗粒与转轴的局部接触达到较高温度,接触界面上原子的迁移性增加,造成接触界面上粉末与转轴之间原有的相互扩散。
2. 所需设备、工具和材料
(一)常用氧气、乙炔气设备
(2)合金粉末氧-乙炔火焰喷焊枪,又称两用金属粉末喷焊枪,
(3)合金粉末,型号为N1222或N125、N135。
(4)底座合金粉末,型号F502,镍包铝。
3、喷涂工艺
(1)喷涂面的准备
1)去除油污。使用清洁剂(如三氯乙烯、丙酮)清洗喷涂面及靠近待涂表面的区域(对于铸铁端盖止动件,由于污渍已渗入晶体深处,需用火焰使油污挥发,然后冷却,然后清理)。
2)去除喷涂表面的疲劳层。汽车破损层、疲劳层表面喷涂。为保证喷涂表面清洁,车削时不应使用冷却液。
3)预热。预热的目的是去除喷涂表面的水分,防止喷涂时水蒸气凝结。因此,需要预热,同时降低收缩应力,提高结合强度。
4) 转轴表面喷塑有螺纹。为了增加喷涂强度,需要预先在喷涂面上刻出螺纹。螺纹螺距为0.7mm,螺纹深度为0.35mm。
(二)材料、设备准备
1)基粉(F 502型)和合金粉(Nt222)预先过筛,粒度为150~250目/英寸,在150度烘箱中干燥2小时。
2)调节氧气压力为0.4~0.5MPa,乙炔压力为0.05~0.09MPa。
3)调整车床速度,使转轴喷涂面线速度为20~30m/S。喷涂距离约为200mm。喷枪安装在车床刀架上,纵向进给速度为8-5mm/r。
(3)喷涂工艺
1)调节两用喷枪氧气、乙炔气手柄,点燃火焰,调节至最大中性火焰。控制内火焰中心长度为5-6mm。
2)喷涂底漆(镍包铝粉),最佳厚度为0.1mm左右,不超过0.2mm。只需喷一次即可。
3)喷涂工作粉(N1222),轴向往复喷涂达到所需厚度,一般不超过2mn。
4、喷涂加工
将喷涂层的加工余量调至正常尺寸。车削时,要注意车刀的方向。防止涂层边缘因应力过大而剥落。车削轴面时,车刀沿轴向移动;车削轴端时,车刀垂直于端面。
五、喷涂工艺对质量的影响
(1)氧气、乙炔压力应控制在氧气0.40.6Mta,乙炔0.050.09MPa。当压力高于上述范围时,两用枪容易出现回火现象。当压力低于上述范围时,会导致涂层疏松或夹层,结合强度降低。
(2)送粉量:当氧气压力和乙炔压力较低时,送粉量太大,涂层会变得疏松。如果氧气压力和乙炔压力较高,加粉量较小,则粉末颗粒容易氧化,影响涂层强度。
(3)喷涂距离和喷涂角度过长,会降低粉末颗粒的内聚力,造成大量粉末颗粒损失。如果太短,涂层表面会严重疏松,导致粉末颗粒反弹而损失和浪费。一般家用粉末,喷涂距离在200mm左右。当氧乙炔压力较高时,可适当提高至220~240mm。
为了获得致密、厚度均匀的涂层,喷枪与转轴涂层表面的夹角不得小于45度,希望接近90度。如果太小,涂层结构的质量就会降低。
每层涂层应控制在0.15mm以下。为了喷涂较厚的涂层,应多次喷涂,而不是一次性喷涂。
(4)火焰性能为了防止和减少合金粉末的氧化或元素在高温下的燃烧,应采用中性火焰(或微碳化火焰)。喷涂过程中注意火焰特性,保持火焰稳定。
6、喷涂缺陷
(1)涂层剥落造成涂层表面部分或全部剥落的原因是:
1)底漆质量不稳定。在正式喷涂前,可对底漆涂层进行锤击,以检查涂层的结合质量。
2)转轴表面不干净:喷涂前,转轴表面没有完全清洁干净。喷涂时污垢在高温下蒸发,导致涂层剥落。
3)涂层太厚(超过2mm)。由于涂层的收缩力大于底层与喷涂面的结合力,从而发生剥离。
4)预热温度太高(大于80度)。导致喷涂层强度下降。
(2)涂层表面裂纹、疏松造成涂层表面裂纹、疏松的主要原因是加工不当,如火焰能量速率太小、送粉量太大、粉末粒度规格不合格等。不符合标准等,都会降低涂层的强度。
3、不泵送转子磨削轴颈的方法
当转轴轴颈的椭圆度超过允许值或轴颈因烧瓦失效而磨损时(一般在0.5mm以内),为了恢复轴颈的几何精度,保证安全运行,需要对轴颈进行磨削加工。对于小型电机,转子重量较轻,可以放在磨床上。然而,对于大型电机转子来说,大型磨床设备的抽芯、运输和安装都比较困难。甚至不可能。因此,下面介绍无泵转子。在电机本身上磨削轴颈的方法具有一定的经济效果。
1、简单的轴颈磨削装置
根据电机的具体结构,磨床可安装在靠近轴颈处进行磨削。磨床的基础可放置在地面上,也可放置在轴承支架上,并用临时焊接的钢架和铸铁面板连接。用磨床磨削轴颈时,要求磨床能沿轴向平稳移动。需安装可垂直、水平移动的刀架托盘(车床上的小刀架装置可临时改装)。研磨机安装在托盘上。一种研磨机装置,使用固定在转子一侧的90 度铸铁面板。
为了使转子在轴瓦上旋转,必须设置一套单独的电动机(最好是直流电动机,以便于调速)进行拖动。如果没有电动机装置,也可以使用回转装置或起重机进行旋转。要求转子转速为4r/min左右。
为了防止砂轮上的小颗粒落入轴瓦内,需在轴颈两侧安装毛毡片,并用铁板压紧固定,以防止砂粒进入轴瓦内。同时必须安装润滑系统,防止轴颈干磨,并堵塞原来的进出油管,防止油系统被污染。
2、磨削前的准备工作
为了调整研磨装置,需要安装轴颈的下瓦。为了防止转子在旋转时振动,与轴颈的接触角应大于90C。
要求研磨装置的运动部分沿轴线旋转时应与轴的中心线平行并与纵向水平一致。为了达到这一要求,在运动部件上安装了千分表。当转动手柄时,移动部分沿轴线移动。来回移动时,千分表指示在轴颈两端之间的整个长度上的差异应不大于0.01mm。
磨削前,用百分表测量待加工轴颈两端的完好位置和轴肩上的同心度值,并做好原始记录,以供磨削后对比检查。
两端靠近轴颈处还应安装百分表,监测转子旋转过程中的跳动和晃动,其跳动和晃动应控制在0.02~0.03mm范围内。
转动转子,检查研磨装置及外部支撑轴承架是否牢固,百分表是否工作正常。启动研磨机。转动手柄,但不要接触轴颈。尝试沿着轴颈的整个长度行走几次,然后停止转动,转子也停止转动。检查磨床的安装能力。托盘架应与转轴中心线平行。
3、轴颈磨削工艺
经过上述检查和调整确认没有问题后,打磨工作才会正式开始。先启动润滑油泵对轴颈进行润滑,然后启动拖动电机使转子以4r/min左右的速度旋转。然后启动磨床电机,使砂轮与轴颈轻微接触,开始沿轴颈整个长度进行磨削。
研磨机的纵向移动速度为:转子每转一圈,旋转研磨装置上的手柄移动12mm。每次纵向走刀,水平砂轮进给量不得超过0.0lmm。
磨削过程中,应多次检查已磨削和未磨削零件的同心度、椭圆度和锥度。
严格监测各千分表的变化,防止磨削时转子偏心。
有必要监测砂轮与轴颈之间摩擦产生的火花。如果发生大量群体火灾,应及时查明原因并排除。
在磨削过程中,要时刻注意用金刚石刀具修整砂轮。
轴颈磨好后,用吊车或千斤顶将轴颈轻轻抬起,取出下轴瓦,使转子支撑在外轴承上。然后对轴颈进行精细研磨和抛光。用浸有机油的金相砂纸夹住轴颈,转动转子,沿轴线来回移动,反复打磨。使轴颈的表面粗糙度满足工艺要求。
精磨、抛光后,测量并检查轴颈的同心度。同心度要求在0.02mm以内。在轴颈上画平分线并测量椭圆度,椭圆度不应超过0.0lmm。磨削后轴颈直径变小,需要更换备用轴瓦。轴瓦的尺寸应根据修磨后轴颈的实际尺寸进行刮配。
4.砂轮及磨削加工参数的选择
通常使用G60 ZR1P200X 20x32、直径200mm砂轮。
磨削参数:
刀具移动量为0.05mm/r,切削深度为0.05~0.lmm。工作线速度在2-4m/min之间。由于场地条件的限制,速度较慢很难实现。大约可以是40~20m/min。开始时使用40m/min。
驱动研磨机的电机可以是0.15kW 4极电机。
磨削机构也可以使用CO628小型车床进行。
责任编辑:彭静