第七章第三节船机零件的修复工艺概论

单击此处编辑母版标题样式,*,武汉海事学校 杨界,*,第三节 船机零件的修复工艺,主讲 杨界,11/3/2024,1,武汉海事学校 杨界,一、概论(一)船机零件修复的,意义和前提条件,对损坏的船机零件进行修复,，不仅可,恢复零件的使用功能、延长使用寿命,，而且可,节约修船经费，提高经济效益,。尤其是,在没有备件,或,条件不允许更换备件,的情况下，,修复零件或现场修复零件，,提高船机设备的可靠性，保证航行安全和提高船舶的营运效益。,11/3/2024,2,武汉海事学校 杨界,船机零件修复的,前提条件,：,合适的修复工艺,，,规定时间内,修复损坏的零件,。零件修复后能够,保证足够的强度、刚度和使用安全,，,基本恢复原有的技术性能,。零件修复后一般要,能使用一个修理间隔期,。,船机零件的保修期,：,运动件3个月,，,固定件6个月,。,零件修复的经济性,，,零件的修复费用,2.O,表7-7 几种常用修复工艺的单层修补层厚度,11/3/2024,14,武汉海事学校 杨界,镀铬不能厚，镶套不能薄,；,镀铬工艺和热喷涂工艺的修补层,只允许制作一层,，,镀铁,或其他几种,焊接工艺,，在制作了一层或几层修补层后，如果厚度不够，可以,对已有修补层经过磨削后,，,再施加一层修补层,，直至达到所需要的修补层厚度为止。,11/3/2024,15,武汉海事学校 杨界,零件的结构和尺寸,是否限制修复工艺的实施,孔径太小的零件,无法进行喷涂,，,太薄的铸铁零件,不能采用金属扣合工艺,等。,修复工艺,是否引起零件变形,和,改变零件材料的组织与性能,一般,不允许变形的零件,不能采用气焊、手工电弧焊、喷焊等普通的焊接工艺,。,11/3/2024,16,武汉海事学校 杨界,修复工艺,是否能保证零件的强度和刚度选用,能获得较高的零件强度,、,修补层强度,、,修补层与零件的结合强度,的,修复工艺,。例如，,曲轴的主轴颈磨损失效,但自身强度尚足够的情况下，可采用,电弧喷涂,或,低温镀铁,工艺，从,修补层与零件的结合强度,和,修补层的自身强度,来说，,低温镀铁远高于电弧喷涂,，,应优先选用低温镀铁工艺进行修复,。,11/3/2024,17,武汉海事学校 杨界,二、,机械加工修复工艺,主要,通过机械加工,，有时需要,辅助采用焊接、电镀、镶套等方法,，,对损坏的船机零件进行修复的工艺,。,常用的机械加工修复工艺,：,修理尺寸法,、,恢复尺寸法,、,尺寸选配法,、,局部更换法,、,附加零件法,和,换位加工修理法,。,11/3/2024,18,武汉海事学校 杨界,(一),修理尺寸法,将已损坏的、,两个相互配合的零件,中，,较贵重、较难制造的那个零件进行机械加工,，在,保证其强度和刚度,的前提下，,消除工作表面的损伤,和,几何形状误差,，使其恢复正确的几何形状并,获得新的基本尺寸,修理尺寸,。,按照该修理尺寸,去,制造或购买与之相配合的另一个零件,(原有的旧零件报废掉)，使二者恢复原设计的配合间隙值。,11/3/2024,19,武汉海事学校 杨界,曲轴的主轴颈和与之相配合的主轴瓦都磨损损坏,，在修理时，是,对较贵重、较难制造的曲轴采用修理尺寸法进行修理,，然后按照该修理尺寸去,制造或购买适当加厚的主轴瓦,，使二者恢复原设计的轴承间隙。,主轴瓦的加厚,应该是,减小轴瓦内孔的直径,，而,轴瓦的外圆直径不得改变,。,11/3/2024,20,武汉海事学校 杨界,修理尺寸法符合“,相互配合零件磨损后的两项修复原则,”中的,第一项原则,，即“,改变尺寸，恢复形状和恢复间隙,”的原则。此法广泛应用于：,曲轴轴颈与轴瓦,，,缸套与活塞,。,11/3/2024,21,武汉海事学校 杨界,“修理尺寸”的确定有两种方法。1.,按,“最小加工量”,确定“修理尺寸”,“,最小加工量,”为了,消除表面损伤,和,几何形状误差,所需,从零件上加工掉的最小尺寸,。,修理尺寸,=被修理零件的实际尺寸-(或+)最小加工量,对于,轴类零件,，取“,-,”；对于,孔类零件,，取“,+,”。,11/3/2024,22,武汉海事学校 杨界,修理尺寸法的,特点,：,被修理零件无“过量加工损耗”,，因此,零件保留下来的强度和刚度较大,。,缺点,是经修理后的,零件尺寸很凌乱,，,失去了互换性,，,订购、制造与之相配合的零件很困难,，,只适用于单件修理,，此法在实际工作中应用较少。,11/3/2024,23,武汉海事学校 杨界,2.,按“分级修理的尺寸级别”,确定“修理尺寸”,将零件,按规定的分级修理的尺寸级别,进行加工，从而获得修理尺寸。,曲轴“分级修理”的规定,：,每隔0.25 mm(直径差)为一个修理尺寸级别,，“,修理尺寸,”=,轴颈的原公称直径-0.25 mm的整数倍,。轴颈的原设计的,公称直径为100 mm,，对应的,修理尺寸,为,99.75 mm,、,99.50 mm,、,99.25 mm,等。,11/3/2024,24,武汉海事学校 杨界,曲轴轴瓦,按分级修理的规定,制作“加厚瓦”,，,每隔0.25 mm(直径差)为一个加厚级别,。,特点,：,容易订购与之相配合的零件,，,既适合于单件修理,，,也适合于批量修理,，,修理所需的时间较短,，在实际工作中应用较多。,缺点,：,被修理零件有过量加工损耗,，零件的强度和刚度有一定损失。,11/3/2024,25,武汉海事学校 杨界,(二),恢复尺寸法,对,已损坏的、两个相互配合的零件,中，,较贵重、较难制造,的那个零件进行机械加工，采用,镀铁,、,镀铬,、,电刷镀,、,堆焊,、,喷焊,等工艺,增大零件的尺寸,，最后再,进行精加工,使其,恢复原设计的尺寸和形状,。,重新按照原设计的尺寸和形状,去制造或购买一个与之相配合的新零件，使二者恢复原设计的配合间隙值。,11/3/2024,26,武汉海事学校 杨界,曲轴主轴颈和主轴瓦,，在采用恢复尺寸法修理时，是对,较贵重、较难制造的曲轴进行修理,，而将磨损超差的主轴瓦作报废处理。,具体方法,：,采用曲轴磨床磨削主轴颈,，然后,采用镀铁工艺增大主轴颈的尺寸,，最后,再精加工磨削主轴颈,，使其,恢复原设计的尺寸和形状,。重新制造或购买符合原设计尺寸的主轴瓦与修复后的主轴颈相配合，使二者恢复原设计的配合间隙值。,11/3/2024,27,武汉海事学校 杨界,恢复尺寸法,符合“,相互配合零件磨损后的两项修复原则,”中的,第二项修复原则,，即“,恢复尺寸，恢复形状和恢复间隙,”的原则。,既适合于单件修理,，,也适合于批量修理,，,广泛应用于曲轴轴颈的修理,。,11/3/2024,28,武汉海事学校 杨界,(三),尺寸选配法,收集,许多套相同规格的、尺寸和形状超差的轴孔类配合件,，分别进行机械加工，消除配合表面的损伤和几何形状误差后，再,按原设计要求的配合间隙值,重新组合配对,，组成若干套具有不同的基本尺寸，但配合间隙符合原设计要求的配合件，使零件得以修复。,11/3/2024,29,武汉海事学校 杨界,“尺寸选配法”,仅适合于修理,新件的原始尺寸差别相对较大,、而,磨损量的极限值和几何形状误差的极限值以及配合间隙值又极小,的精密配合件,，,相同规格的,柴油机精密偶件,新件的原始尺寸相差0.0l0.03 mm,，而,磨损量的极限值和几何形状误差的极限值以及配合间隙值都仅为0.0010.003 mm,，,被修精密偶件的尺寸变化量,仍然,小于,新件的原始尺寸差(0.010.03 mm),，此时可以用,原来直径较大的轴件,(机械加工后稍微变细)去,配原来直径较小的孔件,(机械加工后稍微变粗)，,11/3/2024,30,武汉海事学校 杨界,尺寸选配法,是,不适用一般普通的配合件,。,缸套与活塞环,、,曲轴轴颈与轴瓦,就,无法应用尺寸选配法,。,尺寸选配法,也是符合前面所述“相互配合零件磨损后的两项修复原则”中的,第一项修复原则,，即,改变尺寸，恢复形状和恢复间隙的原则,。,11/3/2024,31,武汉海事学校 杨界,特点,：简单、方便、经济、快捷；,收集的被修理件越多，越容易配合成对,；但只能使一部分被修理件重新投入使用；修理后，,各对配合件,具有不同的基本尺寸，,不可互换,。,11/3/2024,32,武汉海事学校 杨界,(四),局部更换法,贵重的、尺寸较大的零件局部损坏,时，在,保证强度的前提,下，通过机械加工，,除去损坏部位的部分材料,，然后,制作一个与机械加工部位缺失材料部分的形状和尺寸完全相同的新部件,，并采用适当的方法将其,固定在损坏部位,。,11/3/2024,33,武汉海事学校 杨界,气缸盖上的,气阀阀杆的导孔磨损严重,或有,穿透性裂纹,时，如果没有气缸盖备件，可以,通过镗削加工将导孔扩大,，,制作一个铸铁衬套,，,其外径与扩大了的导孔相吻合,，,其内孔与阀杆直径相吻合,，,在底面加一个紫铜垫片,，,圆周面涂上粘接剂,，将衬套过盈镶嵌进去。这样衬套的外圆柱面可密封住裂纹，,衬套内孔能与气阀阀杆形成良好的配合,，气缸盖可恢复使用性能。,11/3/2024,34,武汉海事学校 杨界,图7-7 气缸盖上阀杆导孔裂纹的修理,1-气缸盖；2-衬套；3-紫铜垫片；4-裂纹,11/3/2024,35,武汉海事学校 杨界,镶套时应注意,：,镶入衬套的壁厚要合适,。,衬套的壁厚不能过薄,，以保证不够，无法装夹和加工。,衬套的壁厚也不能过厚,，因为如果衬套的壁厚过厚，零件本体需要加工掉的材料就过多，有效承载截面就过小，所以承载能力就不足。必要时应该,对被修零件进行强度校核,。,11/3/2024,36,武汉海事学校 杨界,衬套的材料应与零件的材料,具有相同或相近的热膨胀系数,，以免在工作中由于温度的变化产生热胀冷缩使衬套脱落。,衬套的镶装方法,：,砸入法,、,油压机压入法,、,热装法,、,冷装法,等。,11/3/2024,37,武汉海事学校 杨界,活塞顶部烧损或裂纹严重,，可将活塞顶损坏的部分加工除掉，然后,制作出新活塞顶,。,铸钢活塞,采用焊接的方法,将新活塞顶与活塞连接,，见图7-8(a)。,图7-8 活塞顶的局部更换,1焊缝；2新活塞顶；3新的局部活塞顶；4去掉螺钉头的螺钉,11/3/2024,38,武汉海事学校 杨界,铸铁活塞,更换新的“局部活塞顶”，,新的“局部活塞顶”与活塞本体的连接,不能采用焊接工艺,，应,采用机械连接的方法,。,方法,：将新的“局部活塞顶”加工成一个大螺塞，并在原活塞顶上加工出一个相应的大螺孔，然后将大螺塞涂上粘接剂，旋到大螺孔内。为了防止大螺塞转动，可,在二者结合的圆周线上加工出12个M6M12的螺孔,，,拧入12个螺钉,，最后将螺钉头割掉、磨平，见图7-8(b)。,11/3/2024,39,武汉海事学校 杨界,(五),附加零件法,零件局部损坏,时，,在损坏部位,额外装配一个零件，,采用适当的方法将其固定，,使零件在一定时间内基本恢复原有功能,的方法。,例如,增压器壳体外表面漏水,，可加工制造一块与损坏部位形状吻合并稍大一些的,铸铁或低碳钢覆板,，涂上合适的,密封胶,或,加垫一块橡胶板,，用螺栓将覆板固定在增压器壳体上；,冷却水管或油管上的腐蚀小孔,而,漏水,或,漏油,，可用,卡箍、橡胶板和螺栓,，将小孔箍住使其密封。,11/3/2024,40,武汉海事学校 杨界,附加零件法,与,局部更换法,都需要,在被修零件上配置部件,，,二者的主要区别,：,局部更换法,是被修零件在损坏后或经机械加工后，,缺失了部分材料,的情况下，,配置了与缺失部分的形状和尺寸完全相同的新部件,；,附加零件法,是在,被修零件无缺失材料,的情况下，额外附加了零件,。,11/3/2024,41,武汉海事学校 杨界,图7-9 局部更换法应用实例 图7-10 附加零件法应用实例,11/3/2024,42,武汉海事学校 杨界,(六),换位加工修理法,零件的连接、配合部位,(如螺栓孔、键槽等部位),因,磨损,或,腐蚀损坏,后,，,将零件翻转一定角度,即换一个位置，,在零件未磨损或腐蚀的部位,重新加工出连接、配合部位,，从而,恢复零件正常的连接配合关