机械设备故障维修 - 机械修复法简介


 

机械设备在使用过程中，由于其零部件会逐渐产生磨损、变形、断裂、蚀损等失效形式，装备的精度、性能和生产率就要下降，导致设备发生故障、事故甚至报废，需要及时进行维护和修理。在修复性维修中，一切措施都是为了以最短的时间、最少的费用来有效地消除故障，以提高设备的有效利用率，而采用修复工艺措施使失效的机械零件再生，能有效地达到此目的。

随着新材料、新工艺、新技术的不断发展，零件的修复已不仅仅是恢复原样，很多修复工艺方法获得了实际应用，如电镀、堆焊或涂敷耐磨材料、等离子喷涂与喷焊、粘接和一些表庙强化处理等工艺方法，只将少量的高性能材料覆盖于零件表面，成本并不高，却大大提高了写件的耐磨性。此外，有些修复技术还可以提高零件的性能和延长零件的使用寿命。因此，在机械设备修理中充分利用修复技术，选择合理的修复工艺，可以缩短修理时间，节省修理费用，显著提高企业的经济效益。

机械修复法

利用机械连接，如螺纹连接、键、销、铆接、过盈连接和机械变形等各种机械方法，使磨损、断裂、缺损的零件得以修复的方法称为机械修复法。例如镶补、局部修换、金属扣合等，这些方法可利用现有设备和技术，适应多种损坏形式，不受高温影响，受材质和修补层厚度的限制少，工艺易行，质量易于保证，有的还可以为以后的修理创造条件，因此应用很广。缺点是受到零件结构和强度、刚度的限制，工艺较复杂，被修件硬度高时难以加工，精度要求高时难以保证。

零件修复中，机械加工是最基本、最重要的方法。多数失效零件需要经过机械加工来消除缺陷，最终达到配合精度和表面粗糙度等要求。它不仅可以作为一种独立的工艺手段获得修理尺寸，直接修复零件，而且还是其他修理方法的修前工艺准备和最后加工必不可少的手段。根据修复方式的不同，机械修复法主要有以下几种操作方法。

1、修理尺寸法

对机械设备的动配合副中较复杂的零件修理时可不考虑原来的设计尺寸，而采用切削加工或其他加工方法恢复其磨损部位的形状精度、位置精度、表面粗糙度和其他技术条件，从而稠到一个新尺寸（这个新尺寸，对轴来说比原来设计尺寸小，对孔来说则比原来设计尺寸大）《
这个尺寸称为修理尺寸。而与此相配合的零件则按这个修理尺寸制作新件或修复，保证原有的配合关系不变，这种方法便称为修理尺寸法。

例如，轴、传动螺纹、键槽和滑动导轨等结构都可以采用这种方法修复。但必须注意，修理后零件的强度和刚度仍应符合要求，必要时要进行验算，否则不宜使用该法修理。对于表面热处理的零件，修后仍应具有足够的硬度，以保证零件修理后的使用寿命。

修理尺寸法的应用极为普遍，为了得到一定的互换性，便于组织备件的生产和供应，大多数修理尺寸均已标准化，各种主要修理零件都规定其各级修理尺寸。例如，内燃机的汽缸套的修理尺寸，通常规定了几个标准尺寸，以适应尺寸分级的活塞备件。

2、镶加零件法

配合零件磨损后，在结构和强度允许的条件下，增加一个零件来补偿由于磨损及修复而去掉的部分，以恢复原有零件精度，这样的方法称为镶加零件法。常用的有扩孔镶套、加垫等方法。

在零件裂纹附近局部镶加补强板，一般采用钢板加强，螺栓连接。脆性材料裂纹应钻止裂孔，通常在裂纹末端钻直径为8～40mm的孔。
镶套修复法。对损坏的孔，可镗大镶套。孔尺寸应镗大，保证有足够刚度，套的外径应保证与孔有适当过盈量，套的内径可事先按照轴径配合要求加工好，也可留有加工余量，镶人后再铣削加工至要求的尺寸。对损坏的螺纹孑L可将旧螺纹底孔扩大，再切削螺纹，然后加工一个内外均有螺纹的螺纹套拧入螺纹孔中，螺纹套内螺纹即可恢复原尺寸。对损坏的油颈也可用镶套法修复。
   
镶加零件法在维修中应用很广，镶加件磨损后可以更换。有些机械设备的某些结构，在设计和制造时就应用了这一原理。对一些形状复杂或贵重零件，在容易磨损的部位，预先镶装上物件，以便磨损后只需更换镶加件，即可达到修复的目的。

在车床上，丝杠、光杠、操纵杠与支架配合的孔磨损后，可将支是上的孔镗大，然后压入轴套。轴套磨损后可再进行更换。汽车发动机的整体式汽缸，磨损到极限尺寸后，一般都采用镶加件法修理。

箱体零件的轴承座孔，磨损超过极限尺寸时，也可以将孔镗大镶加一个铸铁或低碳钢套的方法进行修理。

 
淬火钢导轨镶块，用镶加淬火钢镶条的方法进行修复，

应用这种修复方法时应注意：

镶加零件的材料和热处理，一般应与基体零件相同，必要时选用比基体性能更好的材料。为了防止松动，镶加零件与基体零件配合要有适当的过盈量，必要时可采用在端部加粘接剂、止动销、紧定螺钉、骑缝床身镶加淬火钢导轨  螺钉或点焊固定等方法定位。   

3、局部修换法

有些零件在使用过程中，往往各部位的磨损量不均匀，有时只有某个部位磨损严重，而其i部位尚好或磨损轻微。在这种情况下，如果零件结构允许，可将磨损严重的部位切除，将这部分重制新件，用机械连接、焊接或粘接的方法固定在原来的零件上，使零件得以修复，这种方法称为局部修换法。

4、塑性变形法

塑性材料零件磨损后，为了恢复零件表面原有的尺寸精度和形状精度，可采用塑性变形修换件法修复，如滚花、镦粗、挤压、扩张、热校直等。

5、换位修复法

有些零件局部磨损可采用调头转向的方法，如长丝杠局部磨损后可调头使用；单向传力曲轮翻转180。，利用未磨损面将它换一个方向安装后继续使用。但必须结构对称或稍微加工即可实现时才能进行调头转向。
 
6、金属扣合法

金属扣合法是利用高强度合金材料制成的特殊连接件以机械方式将损坏的机件重新牢固地连接成一体，达到修复目的的工艺方法。它主要适用于大型铸件裂纹或折断部位的修复。

按照扣合的性质及特点，可分为强固扣合、强密扣合、优级扣合和热扣合四种工艺。

 
①强固扣合法该法适用于修复壁厚为8～40mm的一般强庙要求的薄壁机件。其工艺过程是，先在垂直于机件的裂纹或折断面的方向上，加工出具有一定形状和尺寸的波形槽，然后把形状与剃形槽相吻合的高强度合金波形键镶人槽中，并在常温下铆击，使涠形键产生塑性变形而充满槽腔，这样波形键的凸线与波形槽的凹吝相互扣合，使损坏的两部分重新牢固地连接成一体。
 

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