鑲嵌復合套在重型機械設備中的應用

        礦山設備一般以大型、重型設備居多，這類設備通常又有很多盤套類、支架箱體類構件，在這些構件上往往有許多座孔。因為作業條件的限制，經過一定時間運行以后，這些座孔的內圓會有磨損。因為拆卸困難，有時距離修理廠部又較遠，致使修復變得相當困難。然而這些構件通常又是較大件，不僅購置費用高，而且修理工期長，使得換件維修既不經濟，又影響生產。因此，對這類缺陷，采用簡便實用的修理方法顯得非常重要。
        機械設備的各類內圓表面，一些是精工鑄造直接使用，有些是機加工后具有一定的精度配合使用。1m³挖掘機鏟斗銷軸孔是鑄造成型，未經機加工，表面粗糙，與銷軸配合間隙較大。平時工作時銷軸孔磨損很快，磨損后銷軸孔就呈橢圓形（如圖1所示）而其余部分完好，一副斗后壁價格昂貴，報廢棄之可惜，修復好就十分必要。

                                           圖1                                                      圖2

       一、座孔內圓表面磨損后的常規修復方法
        1、直接填焊。直接填焊到原圖紙要求，簡單加工投入使用，因表面相當粗糙，銷軸孔自身與銷軸磨損加劇，雖然維修方便，但使用壽命極短，適宜孔磨損程度較輕時。
        2、填焊鏜孔。將磨損孔填焊到有一定加工余量，然后鏜孔。重型機械設備采用這種辦法機加工困難，修理工期長，拆裝困難。雖比直接填焊使用效果好，但是，使用一段時間后，這個孔又磨成橢圓形，造成重復修理。
        3、鏜孔鑲套或填焊鏜孔鑲套。鑲套可從根本上修復基礎孔，但是當基礎孔磨損嚴重時，鏜孔加工量很大，或堆焊過多，必將影響設備的結構和強度。修復工期長，且檢修成本高，有時受機械設備構造制約，具有一定的加工修理局限性。
   
        二、鑲嵌復合套修復磨損的內圓表面
        采用鑲嵌復合套工藝合理，簡便快捷，可以在現場實現維修，縮短了檢修時間，檢修質量也可滿足實際需要。以鑲嵌復合套修復挖掘機鏟斗為例，具體實施方案如下：
        1、制作樣板。依據圖冊尺寸或以銷軸孔位置的鑄件外部輪廓，制作出它們的一個輪廓樣板，在樣板上標出銷軸孔中心。如果磨損孔徑相差不大，統一尺寸，按磨損最大孔徑在樣板劃圓，制作完整的樣板。將鏟斗的3組磨損銷軸孔分別制作樣板。(如圖2粗實線)
        2、劃線氣割。利用樣板的借料法分別劃線。按線對磨損了的座孔用乙炔氣割成一個圓。割成的圓應具備一定的圓心度，必要時用砂輪打磨，保證了每組銷軸孔同軸度及其3組相互間的技術要求。
        3、加工復合套。按照氣割孔尺寸加工外套。加工的外套兩端要求加大車削倒角，保證與基礎件有足夠的焊接深度，內套可同時相配加工。為便于今后加工維修內套的互換性，統一內套的內、外徑尺寸及其公差，形成標準件。例如：加工外套尺寸：外徑85mm×內徑70mm，外徑100mm×內徑70mm；加工內套尺寸；外徑70mm×內徑55mm。
        4、加工兩個校驗棒。根據鏟斗3組12個銷軸孔，每組間既有同軸度，相互間又有平行度的要求，以外套內徑尺寸，按一定公差間隙配合分別加工兩根輕便的管材校驗棒，供外套焊接在氣割孔時校驗使用。
        5、焊接外套。首選6孔的斗底銷孔組，把外套放入預定的氣割孔內，外套內徑用校驗棒穿過，校正后先焊接固定兩端的外套。分別將外套用電焊點焊在基礎件上，然后牢固焊接，以修復焊接好的一組為參照，用鋼板尺配合校驗棒校驗每兩組間銷軸孔(尺寸)平行度，依次點焊每組鑲入的外套，牢固焊接。
        6、壓入內套。外套焊接后內徑尺寸一般變化不大，可按原設計內套公差裝配，輕壓或擊入內套。焊接過程中隨時用校驗棒檢查每組間同軸度變化，采用對稱斷續多層焊的方法。合理的焊接工藝，減少了焊接的熱變形及焊接應力。外套焊接后，利用時效處理辦法消除焊接內應力，即自然冷卻，一般不用應力消除處理。
        7、加工帶有潤滑油道、油槽的銷軸裝配。  根據使用狀況，其中兩根斗底長銷軸應兩端分別設置注油孔，改善潤滑條件，延長復合套的使用壽命。
        鑲嵌復合套修復工藝，較好地解決了常規修復工藝無法修復的難題，同時也為今后類似于鏟斗銷孔的磨損修理提供了參考依據。按以上步驟修復的鏟斗銷軸孔，效果很好，不僅修復費用低，而且簡便快捷。
        我單位用鑲嵌復合套修復了三個報廢的挖掘機鏟斗，通過修復使用三年來的情況看，維護保養方便，同時，內套磨損極小，延長了鏟斗各銷軸孔的使用壽命。運用此工藝，我們修復了簡擺顎式破碎機彈簧拉桿前托盤孔徑的磨損；修復了反鏟懸臂磨損銷孔，及反鏟鏟斗磨損孔；修復了磨損嚴重的繩輪內孔，都取得很好的使用效果，并取得顯著經濟效益。
   
        三、結論
        1、綜上所述，鑲嵌復合套與填補焊接磨損孔或在磨損孔基礎上鏜加工相比，最大優點是克服了重型設備機加工修理不便性，可修復因內孔磨損嚴重而報廢的部件。嚴格修復操作工藝，同樣能夠達到機加工鑲套修理的效果，比其它修復工藝方法更簡便，更徹底，節省了檢修工期，降低了檢修成本，保證了檢修質量。這就是此工藝優于其它工藝修復的特點。
        2、工藝缺陷和不足   工藝實施的前期要求，僅限氣割能夠達到磨損件材料厚度，這既是鑲嵌復合套工藝的優點又是它的缺點。相對較厚鋼板材料，氣割深度達不到，能夠拆卸鏜孔的修復件，鏜孔后鑲嵌復合套比單一鑲套更科學合理。
        3、工藝要求極其注意事項   針對大型修復部件，只要氣割能夠達到材料的厚度，均可直接采用此工藝。填焊和鑲嵌的內、外套壁厚尺寸按照實際情況確定。鑲嵌復合套運用在多組、多孔設備中的修復質量主要取決于外套的焊接校驗和焊接工藝過程。
        鑲嵌復合套工藝明確劃分了設備基礎件和易損件。工藝合理，實施效率高，生產可行，經濟性好，實用性好、適應性強，特別適用大型不便機加工修理的內圓表面基礎磨損件、嚴重磨損件，在重型機械設備檢修工作中極具有應用價值，值得借鑒、推廣使用。