9. Ремонт деталей механической обработкой. Способы ремонта.

Механическую обработку резанием используют в качестве подготовительной и окончательной обработки при восстановлении поверхностей разными технологическими методами.

Сущность способа ремонтных размеров заключается в том, что одну из изношенных деталей сопряжения, обычно более трудоемкую, подвергают меха­нической обработке до заранее установленного ремонтного размера с целью придания ей правильной геометрической формы и получения требуемой шеро­ховатости поверхности, а другую деталь заменяют новой или заранее отремон­тированной до этого же ремонтного размера, что обеспечивает первоначальную посадку в сопряжении.

Способ дополнительных ремонтных деталей. Этот способ заключается в использовании дополнительных ремонтных деталей, которые закрепляют непосредственно на изношенной поверхности.

Толщина дополнительных ремонтных деталей обычно значительно пре­вышает величину износа ремонтируемой детали, в связи, с чем перед установкой дополнительной детали необходимо удалить с изношенной поверхности слой. Недостаток данного способа заключается в уменьшении механической прочности основной детали вследствие механической обработки.

Способ замены части детали. Этот способ заключается в удалении изношенной части детали и присоединении вместо нее дополнительной детали. Заменяемая часть детали соединяется с основной при помощи сварки, резьбы, клея или других способов, после чего производится ее окончательная механическая обработка для получения тре­буемой точности и шероховатости поверхности. Многие детали бурового и нефтегазопромыслового оборудования имеют одну или несколько прилегающих друг к другу поверхностей, изнашиваемых наиболее интенсивно. Подобные детали, если позволяет их конструкция, целесообразно ремонтировать спосо­бом замены части детали. Недостаток – сложность подобного ремонта для термически обработанных деталей.

11. Особенности ремонта деталей типа валов.

Большинство деталей этого типа в процессе работы воспринимают значительные крутящие моменты (валы, шпиндели) или знакопеременные осевые нагрузки (штоки, плунжеры и т. п.).

На валах, воспринимающих большие нагрузки, которые направлены пер­пендикулярно оси, наблюдаются прогибы. Последние приводят к эксцентричному вращению вала и, как следствие этого, к быстрому изнашиванию опорных поверхностей. В местах посадки шестерен, шкивов или кулачковых муфт про­исходит разрушение или смятие шпоночного паза. Наиболее характерными дефектами валов являются:

1) износ поверхностей трения в опорах; 2) износ поверхностей, сопрягаемых с подшипниками качения; 3) разрушение или смятие шпоночных пазов; 4) изгиб оси вала; 5) повреждение или износ резьбовых поверхностей.

У деталей, передающих нагрузки вдоль оси и работающих в направля­ющих втулках или сальниковых устройствах, основными дефектами являются;

1) износ трущихся поверхностей; 2) продольный изгиб вала; 3) повреждение или износ резьбовых поверхностей.

В соответствии со систематизацией дефектов, встречающихся в деталях данного типа, можно обобщить и способы ремонта этих деталей. Восстановление размеров изношенных шеек вала ведется двумя путями — восстановлением первоначальных и введением ремонтных размеров. Так как в последнем слу­чае может произойти ослабление вала, то наиболее правильным следует счи­тать восстановление первоначальных размеров. Для этого применяют следу­ющие способы ремонта: электродуговую наплавку, металлизацию, вибродуго­вую наплавку, хромирование, осталивание и полимерные покрытия.

Шейки валов буровых лебедок, насосов и трансмиссий силовых приводов, а также изношенные поверхности ствола вертлюга рекомендуется наращивать металлизацией, так как их изготовляют из сталей, чувствительных к пере­греву.

Изношенные шпоночные пазы на валах восстанавливают несколькими спо­собами. Бели шпоночное соединение не должно фиксировать положение сопря­гаемой детали относительно вала, то под некоторым углом к старому пазу раз­мечают и фрезеруют новый паз по первоначальным размерам. Бели шпоночное соединение строго фиксируется, необходимо восстанавливать изношенный паз. Обычно наплавляют смятые кромки или шпоночный паз полностью, и фрезе­руют новый паз на месте наплавки.

Вал с изношенной поверхностью или с наращенным слоем подвергают меха­нической обработке для получения требуемой формы, размеров и шерохова­тости поверхности.

При эксплуатации коленчатых валов встречаются случаи возникновения трещин и поломок вала в щеках и шатунных шейках. При наличии в щеке вала трещины на концах ее предварительно рассверливают отверстия, препятствующие дальнейшему распространению трещины. Затем трещину вырубают на всю толщину металла щеки с одновременной разделкой кромок под сварочный шов и заваривают трещины электродуговой сванкой.

При поломке или трещинах в шатунных шейках вала ремонт его значительно усложняется. В этом случае дефектную шейку полностью удаляют, обра­батывая ее на токарном станке, затем в щеках по тщательной разметке делают расточку под напряженную посадку новой шейки, изготовленной с припуском под последующую обработку. Далее производят разметку шеек вала, чтобы определить общие горизонтальную и вертикальную оси, после чего щеки вала поочередно нагревают до температуры 250—270° С и в расточенные отверстия вставляют шейку вала. При посадке следят за совпадением разметочных линий, определяющих оси вала. Затем валу дают остыть и производят токарную обра­ботку. При токарной обработке новую шейку вала обрабатывают на ремонтный размер, а также выверяют и доводят до необходимого ремонтного размера и остальные шейки вала.