設(shè)備V形皮帶輪內(nèi)孔修復(fù)工藝分析與研究

王 磊 周月洋

（哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司 哈爾濱）

一、引言

在金屬切削機(jī)床以及大部分機(jī)械傳動(dòng)的非標(biāo)設(shè)備中，機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)有很大部分是通過電機(jī)帶動(dòng)V形皮帶輪，以這種傳動(dòng)方式再傳入各個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)所需要的速度和轉(zhuǎn)矩，這里簡(jiǎn)要說明皮帶輪鑲套法修理過程。

二、原因分析及解決方法

1.原因分析

設(shè)備上的皮帶輪一般位于主傳動(dòng)位置，由于受力較大，長(zhǎng)期使用后內(nèi)孔容易出現(xiàn)磨損，導(dǎo)致電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生脈動(dòng)現(xiàn)象，形成應(yīng)力集中，對(duì)產(chǎn)品加工精度、電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)造成隱患。無論是從廠家購買皮帶輪還是自己加工，都會(huì)提高修理費(fèi)用和周期，為了節(jié)約維修費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，通過長(zhǎng)期的修理實(shí)踐，總結(jié)出內(nèi)孔損壞的皮帶輪，用鑲套的方法進(jìn)行修理的常規(guī)修理工藝。

2.解決方案

鑲套法一般根據(jù)皮帶輪材料以及具體結(jié)構(gòu)可以分為焊接鑲套法、鍵連接鑲套法和法蘭鑲套法，這里簡(jiǎn)單介紹3種方法的具體實(shí)施，重點(diǎn)說明法蘭鑲套法的修理工藝。

（1）焊接鑲套法。鋼質(zhì)皮帶輪多采用焊接鑲套法，首先將皮帶輪內(nèi)孔車大，按車后內(nèi)孔配做鋼套并按焊接標(biāo)準(zhǔn)在鋼套兩側(cè)車焊接坡口（鋼套內(nèi)孔留2～3 mm余量），鋼套與皮帶輪為過盈配合（選用公差H7/n6），裝配時(shí)可依據(jù)本單位實(shí)際情況選用壓力機(jī)壓入、液氮冷裝法或者熱裝法，裝配后嚴(yán)格按照焊接工藝進(jìn)行焊接，之后按軸徑車內(nèi)孔及加工鍵槽即可（圖1）。

（2）鍵連接鑲套法。有些大型設(shè)備如剪板機(jī)、沖床、3 m及以上立車、臥車等由于電機(jī)轉(zhuǎn)速快、轉(zhuǎn)矩相對(duì)大，為了防止焊接鑲套后長(zhǎng)時(shí)間使用導(dǎo)致焊縫松動(dòng)，避免皮帶輪和套發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可以考慮先車大內(nèi)孔、后插鍵槽，鋼套的外圓也相應(yīng)銑鍵槽，同時(shí)鋼套與皮帶輪為過盈配合（選用公差H7/n6），使其相對(duì)固定，然后再用焊接或配鉆頂絲的方法，對(duì)徑向加以固定即可（圖2）。

圖1 焊接鑲套法

（3）法蘭鑲套法。法蘭鑲套法也是最常用、最有效的修理方法。考慮到皮帶輪與皮帶摩擦因數(shù)的關(guān)系，目前大多數(shù)皮帶輪均為鑄鐵件。一般使用鋼件作為鑲套材料，這樣可以加大強(qiáng)度，而鑄鐵和鋼件之間無法保證焊接強(qiáng)度，采用鍵連接也有可能破壞鑄件，導(dǎo)致皮帶輪存在碎裂風(fēng)險(xiǎn)。此時(shí)應(yīng)該考慮采用法蘭鑲套法。借鑒標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸節(jié)的連接方式，先車大內(nèi)孔，視皮帶輪具體情況決定法蘭套的壁厚，而后按內(nèi)孔直徑配作法蘭，保證法蘭與其為過盈配合且符合規(guī)定。由于皮帶輪為鑄件，故選用過盈量時(shí)要十分慎重，如過盈過大，壓入時(shí)會(huì)導(dǎo)致皮帶輪內(nèi)孔超過其疲勞強(qiáng)度，產(chǎn)生永久變形，再加大過盈量也不會(huì)增大緊箍力。最后法蘭與皮帶輪可用壓力機(jī)壓入，如果條件允許，可以選用液氮冷縮法安裝法蘭，之后配鉆、鉸孔并打入定位螺栓并固定（圖3）。

圖3 法蘭鑲套法

三、結(jié)論

以上舉出幾種修理過程中常見的不用重新加工皮帶輪的方法，其中法蘭鑲套法值得推廣，可以節(jié)省成本，同時(shí)不必外委生產(chǎn)鑄件和加工。鑲套及舊皮帶輪可以用CW6163車床、CA6140車床和Z3080鉆床等加工，大大縮短了修理周期和停機(jī)時(shí)間。目前在設(shè)備大項(xiàng)修理過程中，已對(duì)一些設(shè)備的皮帶輪進(jìn)行了鑲套修復(fù)，效果良好。此方法對(duì)其他設(shè)備類似的皮帶輪修復(fù)，比如鏈輪、齒輪等也有參考價(jià)值。