專利名稱：采用高分子復(fù)合材料修復(fù)軋管機(jī)組大型構(gòu)件及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用高分子復(fù)合材料修復(fù)軋管機(jī)組大型構(gòu)件及工藝方法。
背景技術(shù)：
軋管設(shè)備大型構(gòu)件多處于高溫、重載和惡劣的環(huán)境下工作，腐蝕、損壞和磨損嚴(yán)重。如定徑機(jī)方機(jī)架軸承座孔使用一段時間后都會出現(xiàn)不同程度的磨損，且磨損屬不規(guī)則磨損，其后果嚴(yán)重影響傳動軸的傳動精度，并且造成定徑輥定位不準(zhǔn)確，孔型達(dá)不到工藝要求，造成鋼管定徑尺寸超差，對鋼管產(chǎn)品的質(zhì)量造成很大影響。
目前各鋼管生產(chǎn)廠家均進(jìn)行了多項軋管機(jī)組大型構(gòu)件的修復(fù)試驗。以定徑機(jī)方機(jī)架軸承座孔修復(fù)為例方法一，采用堆焊后加工。將磨損軸承座孔進(jìn)行堆焊填充，然后機(jī)械加工到規(guī)定尺寸和精度。此方法的缺點是1)機(jī)架尺寸精度要求高且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，堆焊易引起機(jī)架變形或開裂。2)堆焊后機(jī)械加工難度較大。3)修復(fù)費用高。方法二，采用焊接鑲套。此方法是先將磨損軸承座孔機(jī)加工到鑲套要求尺寸(為保證鑲套厚度5mm，孔徑需增加10mm)，然后按軸承座孔尺寸要求加工軸套，將軸套割分，與軸承座孔定位焊接、消除焊接應(yīng)力、打磨。此法的缺點是1)工序復(fù)雜，對機(jī)械加工要求高。2)若加工設(shè)備精度達(dá)不到要求，修磨量較大。3)由于機(jī)架結(jié)構(gòu)緊湊，有些軸承座孔無法鑲套。
軋管機(jī)組大型構(gòu)件的材質(zhì)多為球墨鑄鐵，采用焊接鑲套和堆焊法均很難保證修復(fù)面的精度要求以及鋼管生產(chǎn)的質(zhì)量要求，修復(fù)的工藝要求高，技術(shù)難度大。目前國內(nèi)外鋼管生產(chǎn)企業(yè)在軋管機(jī)組大型構(gòu)件磨損后均將其報廢，更換新備件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要尋找一種修復(fù)軋管機(jī)組大型構(gòu)件成本低、操作簡單的工藝方法，以大幅度降低備件費用。
本發(fā)明是利用高分子復(fù)合材料具有的金屬特性進(jìn)行軋管機(jī)組大型構(gòu)件的修復(fù)。高分子復(fù)合材料由基料和固化劑組成，使用時混合在一起，對磨損處進(jìn)行填充修補(bǔ)。該材料固化后經(jīng)久耐用，具有金屬的性質(zhì)，其抗壓強(qiáng)度、粘合力、耐磨損、抗高溫以及抗沖擊性能滿足大多軋管機(jī)組大型構(gòu)件工作要求。脫模后不需要進(jìn)行機(jī)械加工。
本發(fā)明的工藝方法為1.根據(jù)需修復(fù)部位的位置、精度和數(shù)量，確定基準(zhǔn)面，設(shè)計、加工適用的模具。2.拆除待修復(fù)構(gòu)件附件并將其清洗。3.檢查需修復(fù)部位磨損情況，將需修復(fù)部位加工至所需的尺寸，打磨粗糙同時用電鉆鉆出反向“∧”槽并進(jìn)行清洗、脫脂。4.將酸液刷涂在需修復(fù)部位進(jìn)行腐蝕并進(jìn)行清洗。5.在模具表面涂脫模劑。6.將高分子復(fù)合材料按具體要求進(jìn)行配制，填充在需修復(fù)部位，將模具安裝在其間且調(diào)整至規(guī)定的位置。7.復(fù)合材料固化后脫模。8.對修復(fù)部位進(jìn)行修補(bǔ)打磨，去除飛邊、毛刺等。9.對修復(fù)部位進(jìn)行檢查，合格后進(jìn)行組裝并安裝附件、刷漆，即修復(fù)完畢。
本發(fā)明的工藝方法以三輥定徑機(jī)方機(jī)架軸承孔和C型機(jī)架軸承座孔的修復(fù)實例及附圖加以說明。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1 機(jī)架軸座孔簡圖(φ1～φ8-軸承座A-主動軋輥B、C-從動軋輥I-主傳動軸III-從傳動軸)圖2 主動軸軸承座孔模具3 從動軸軸承座孔模具4 機(jī)架軸座孔多孔修復(fù)模具圖(1-基準(zhǔn)板 2-主動軸軸承孔模具 3、4-從動軸軸承孔模具)圖5 C型機(jī)架軸承座孔修復(fù)模具圖(5--頂錐6--心套7--外模8--中心管)具體實施方式
本發(fā)明的具體實施工藝方法如下1.模具設(shè)計根據(jù)需修復(fù)孔的位置、精度和數(shù)量，確定基準(zhǔn)面，設(shè)計、加工適用的模具。
根據(jù)原機(jī)架主動軸、從動軸各軸承孔的尺寸公差和形位公差，設(shè)計單軸模具的尺寸精度，其中需考慮填充材料的技術(shù)性能、模具的定位以及修復(fù)面的光潔度等。
多孔同時修復(fù)模具的設(shè)計要點是確定三軸的定位面的選擇。以機(jī)架上導(dǎo)筒的定位面作為三軸孔的定位基準(zhǔn)，設(shè)計一定位基準(zhǔn)板1，基準(zhǔn)板的三個邊需保證與定位面中心(及機(jī)架軸向中心)等距，且三邊相互間夾角為60°。將單孔修復(fù)模具2、3、4分別定位在基準(zhǔn)板上并固定。將組裝后的三軸孔模具同時裝入機(jī)架導(dǎo)筒定位面并固定，由此修復(fù)的三軸多孔方能達(dá)到圖紙要求。
C型機(jī)架軸承座孔的設(shè)計要點是確定修復(fù)中心。以修復(fù)孔兩端傳動中心定位，用頂錐5定心，用心套6聯(lián)接，裝入分成三部分的外模7裝配到位中心管8即可。由此修復(fù)可以很好地解決內(nèi)孔的脫模問題。
2.修復(fù)工藝流程簡述拆除待修復(fù)機(jī)架表面油管等附件，將機(jī)架解體，將機(jī)架清洗干凈，再將機(jī)架進(jìn)行組裝。檢查清洗軸承孔的尺寸，確定軸承孔的加工尺寸，將軸承孔加工至所需的尺寸，用砂輪機(jī)將軸承孔表面打磨粗糙，或在修復(fù)表面用電鉆開出內(nèi)大外小的“∧”槽，每100×100mm22個；并進(jìn)行清洗，要求表面干凈、脫脂。將自配的酸液涂刷在軸承孔表面進(jìn)行腐蝕，腐蝕液采用硫酸、鹽酸、水按1∶1∶20比例稀釋，洗出新面，以便于復(fù)合材料粘附，高效清洗劑對腐蝕面進(jìn)行再次清洗，烘干腐蝕面。在模具表面涂脫模劑。將高分子復(fù)合材料按具體要求進(jìn)行配制，填充在腐蝕面，將模具安裝在其間且調(diào)整至規(guī)定的位置。待復(fù)合材料固化后進(jìn)行脫模。對修復(fù)孔進(jìn)行修補(bǔ)打磨，去除飛邊、毛刺等，疏通、恢復(fù)軸承油孔。將機(jī)架組裝，對修復(fù)孔進(jìn)行外觀、尺寸檢查，合格后安裝上油管等附件，涂漆，修復(fù)完畢。
本發(fā)明的工藝方法具有如下有益效果
1.經(jīng)濟(jì)效益顯著。采用高分子復(fù)合材料修復(fù)軋管機(jī)組大型構(gòu)件及工藝方法是一種在保證設(shè)備的正常使用的前提下，修復(fù)成本低、操作簡單的工藝方法。能夠使大型構(gòu)件反復(fù)修復(fù)，重復(fù)使用，減少設(shè)備備件數(shù)量，節(jié)約資金。
2.操作簡單。在掌握高分子復(fù)合材料特性和設(shè)計合理的模具后，對類似的大型構(gòu)件均可采用本工藝進(jìn)行快速修復(fù)，不需進(jìn)行機(jī)械加工。
3.可實現(xiàn)單孔、多孔同時修復(fù)以及內(nèi)孔的修復(fù)。選定有效基準(zhǔn)面和設(shè)計合理模具后，可根據(jù)設(shè)備的磨損情況進(jìn)行單孔、多孔或內(nèi)孔修復(fù)。修復(fù)的磨損面可以達(dá)到設(shè)備的精度和使用要求。
4.可用于多種設(shè)備磨損面的修復(fù)。本工藝不但能用于設(shè)備軸承孔的修復(fù)(如三輥定徑機(jī)方機(jī)架和C型機(jī)架軸承孔的修復(fù))，還可用于設(shè)備滑動面和軸類零件磨損后的修復(fù)。
修復(fù)工藝流程圖如下解體機(jī)架---清洗除油---機(jī)架組裝---檢測軸孔---確定軸孔尺寸---加工軸孔—孔表面開反向槽---酸洗表面---用水沖洗---清潔劑清洗---吹干---模具涂脫模劑---軸承孔涂復(fù)合材料---模具定位---脫模---修補(bǔ)打磨---恢復(fù)油孔---組合回裝---檢測---安裝附件---刷漆
權(quán)利要求
1.采用高分子復(fù)合材料修復(fù)軋管機(jī)組大型構(gòu)件及工藝，其特征在于清洗待修復(fù)構(gòu)件；檢查需修復(fù)面磨損情況，將需修復(fù)面加工至所需尺寸，打磨需修復(fù)表面并開槽，并進(jìn)行清洗、脫脂、腐蝕；每天5分鐘內(nèi)用腐蝕液涂洗表面三次，靜置20分鐘后用水沖洗干凈；在特制模具表面涂脫模劑；配制高分子復(fù)合材料，填充在需修復(fù)面表面，安裝模具并調(diào)整至規(guī)定的位置；復(fù)合材料固化后脫模；對修復(fù)面進(jìn)行修補(bǔ)打磨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用高分子復(fù)合材料修復(fù)軋管機(jī)組大型構(gòu)件及工藝，其特征在于根據(jù)原機(jī)架主動軸、從動軸各軸承孔的尺寸公差和形位公差，設(shè)計單軸模具，修復(fù)三輥定徑機(jī)方機(jī)架時，以機(jī)架上導(dǎo)筒的定位面作為三軸孔的定位基準(zhǔn)，設(shè)計一定位基準(zhǔn)板(1)，基準(zhǔn)板的三個邊需保證與定位面中心(及機(jī)架軸向中心)等距，且三邊相互間夾角為60°；將單孔修復(fù)模具(2)、(3)、(4)分別定位在基準(zhǔn)板上并固定；將組裝后的三軸孔模具同時裝入機(jī)架導(dǎo)筒定位面并固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用高分子復(fù)合材料修復(fù)軋管機(jī)組大型構(gòu)件及工藝，其特征是修復(fù)C型機(jī)架軸承座孔時，以修復(fù)孔兩端傳動中心定位，用頂錐(5)定心，用心套(6)聯(lián)接，裝入分成三部分的外模(7)裝配到位中心管(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用高分子復(fù)合材料修復(fù)軋管機(jī)組大型構(gòu)件及工藝，其特征是腐蝕液采用硫酸、鹽酸、水按1∶1∶20比例稀釋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用高分子復(fù)合材料修復(fù)軋管機(jī)組大型構(gòu)件及工藝，其特征是在修復(fù)表面用電鉆開出內(nèi)大外小的“∧”槽，每100×100MM22個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用高分子復(fù)合材料修復(fù)軋管機(jī)組大型構(gòu)件工藝方法，其特征是不但能用于設(shè)備軸承孔的修復(fù)，還可用于設(shè)備滑動面和軸類零件磨損后的修復(fù)。
全文摘要
一種采用高分子復(fù)合材料修復(fù)軋管機(jī)組大型構(gòu)件及工藝方法。利用高分子復(fù)合材料具有的金屬特性，作為填充修復(fù)材料，根據(jù)需修復(fù)面的位置、精度和數(shù)量，確定基準(zhǔn)面，設(shè)計、加工適用的模具。清洗待修復(fù)構(gòu)件，檢查需修復(fù)面磨損情況，將需修復(fù)面加工至所需的尺寸，打磨需修復(fù)面表面并進(jìn)行清洗、脫脂、腐蝕。在模具表面涂脫模劑。配制高分子復(fù)合材料，填充在需修復(fù)面表面，安裝模具并調(diào)整至規(guī)定的位置。復(fù)合材料固化后脫模。對修復(fù)面進(jìn)行修補(bǔ)打磨。對修復(fù)面進(jìn)行各項精度、性能檢查。
文檔編號B21B19/00GK1522806SQ0311730
公開日2004年8月25日 申請日期2003年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月17日
發(fā)明者伍振邦, 顏玉賢, 劉佳, 張世金 申請人:攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限責(zé)任公司