第七章第三節(jié)船機零件的修復工藝-概論

1、2022-4-21武漢海事學校 楊界1第三節(jié) 船機零件的修復工藝主講 楊界2022-4-21武漢海事學校 楊界2一、概論(一)船機零件修復的意義和前提條件對損壞的船機零件進行修復，不僅可恢復零件的使用功能、延長使用壽命，而且可節(jié)約修船經(jīng)費，提高經(jīng)濟效益。尤其是在沒有備件或條件不允許更換備件的情況下，修復零件或現(xiàn)場修復零件，提高船機設備的可靠性，保證航行安全和提高船舶的營運效益。2022-4-21武漢海事學校 楊界3船機零件修復的前提條件：合適的修復工藝，規(guī)定時間內(nèi)修復損壞的零件。零件修復后能夠保證足夠的強度、剛度和使用安全，基本恢復原有的技術性能。零件修復后一般要能使用一個修理間隔期。船機零件

2、的保修期：運動件3個月，固定件6個月。零件修復的經(jīng)濟性，零件的修復費用2.O2.O表表7-7 幾種常用修復工藝的單層修補層厚度幾種常用修復工藝的單層修補層厚度2022-4-21武漢海事學校 楊界15鍍鉻不能厚，鑲套不能薄；鍍鉻工藝和熱噴涂工藝的修補層只允許制作一層，鍍鐵或其他幾種焊接工藝，在制作了一層或幾層修補層后，如果厚度不夠，可以對已有修補層經(jīng)過磨削后，再施加一層修補層，直至達到所需要的修補層厚度為止。2022-4-21武漢海事學校 楊界16零件的結構和尺寸是否限制修復工藝的實施孔徑太小的零件無法進行噴涂，太薄的鑄鐵零件不能采用金屬扣合工藝等。修復工藝是否引起零件變形和改變零件材料的組織與

3、性能一般不允許變形的零件不能采用氣焊、手工電弧焊、噴焊等普通的焊接工藝。2022-4-21武漢海事學校 楊界17修復工藝是否能保證零件的強度和剛度選用能獲得較高的零件強度、修補層強度、修補層與零件的結合強度的修復工藝。例如，曲軸的主軸頸磨損失效但自身強度尚足夠的情況下，可采用電弧噴涂或低溫鍍鐵工藝，從修補層與零件的結合強度和修補層的自身強度來說，低溫鍍鐵遠高于電弧噴涂，應優(yōu)先選用低溫鍍鐵工藝進行修復。2022-4-21武漢海事學校 楊界18二、機械加工修復工藝 主要通過機械加工，有時需要輔助采用焊接、電鍍、鑲套等方法，對損壞的船機零件進行修復的工藝。 常用的機械加工修復工藝：修理尺寸法、恢復尺

4、寸法、尺寸選配法、局部更換法、附加零件法和換位加工修理法。2022-4-21武漢海事學校 楊界19(一)修理尺寸法將已損壞的、兩個相互配合的零件中，較貴重、較難制造的那個零件進行機械加工，在保證其強度和剛度的前提下，消除工作表面的損傷和幾何形狀誤差，使其恢復正確的幾何形狀并獲得新的基本尺寸修理尺寸。按照該修理尺寸去制造或購買與之相配合的另一個零件(原有的舊零件報廢掉)，使二者恢復原設計的配合間隙值。2022-4-21武漢海事學校 楊界20曲軸的主軸頸和與之相配合的主軸瓦都磨損損壞，在修理時，是對較貴重、較難制造的曲軸采用修理尺寸法進行修理，然后按照該修理尺寸去制造或購買適當加厚的主軸瓦，使二者

5、恢復原設計的軸承間隙。主軸瓦的加厚應該是減小軸瓦內(nèi)孔的直徑，而軸瓦的外圓直徑不得改變。2022-4-21武漢海事學校 楊界21修理尺寸法符合“相互配合零件磨損后的兩項修復原則”中的第一項原則，即“改變尺寸，恢復形狀和恢復間隙”的原則。此法廣泛應用于：曲軸軸頸與軸瓦，缸套與活塞。2022-4-21武漢海事學校 楊界22“修理尺寸”的確定有兩種方法。1.按“最小加工量”確定“修理尺寸”“最小加工量”為了消除表面損傷和幾何形狀誤差所需從零件上加工掉的最小尺寸。修理尺寸=被修理零件的實際尺寸-(或+)最小加工量對于軸類零件，取“-”；對于孔類零件，取“+”。2022-4-21武漢海事學校 楊界23修理

6、尺寸法的特點：被修理零件無“過量加工損耗”，因此零件保留下來的強度和剛度較大。缺點是經(jīng)修理后的零件尺寸很凌亂，失去了互換性，訂購、制造與之相配合的零件很困難，只適用于單件修理，此法在實際工作中應用較少。2022-4-21武漢海事學校 楊界242.按“分級修理的尺寸級別”確定“修理尺寸”將零件按規(guī)定的分級修理的尺寸級別進行加工，從而獲得修理尺寸。曲軸“分級修理”的規(guī)定：每隔0.25 mm(直徑差)為一個修理尺寸級別，“修理尺寸”=軸頸的原公稱直徑-0.25 mm的整數(shù)倍。軸頸的原設計的公稱直徑為100 mm，對應的修理尺寸為99.75 mm、99.50 mm、99.25 mm等。2022-4-2

7、1武漢海事學校 楊界25曲軸軸瓦按分級修理的規(guī)定制作“加厚瓦”，每隔0.25 mm(直徑差)為一個加厚級別。特點：容易訂購與之相配合的零件，既適合于單件修理，也適合于批量修理，修理所需的時間較短，在實際工作中應用較多。缺點：被修理零件有過量加工損耗，零件的強度和剛度有一定損失。2022-4-21武漢海事學校 楊界26(二)恢復尺寸法對已損壞的、兩個相互配合的零件中，較貴重、較難制造的那個零件進行機械加工，采用鍍鐵、鍍鉻、電刷鍍、堆焊、噴焊等工藝增大零件的尺寸，最后再進行精加工使其恢復原設計的尺寸和形狀。重新按照原設計的尺寸和形狀去制造或購買一個與之相配合的新零件，使二者恢復原設計的配合間隙值。

8、2022-4-21武漢海事學校 楊界27曲軸主軸頸和主軸瓦，在采用恢復尺寸法修理時，是對較貴重、較難制造的曲軸進行修理，而將磨損超差的主軸瓦作報廢處理。具體方法：采用曲軸磨床磨削主軸頸，然后采用鍍鐵工藝增大主軸頸的尺寸，最后再精加工磨削主軸頸，使其恢復原設計的尺寸和形狀。重新制造或購買符合原設計尺寸的主軸瓦與修復后的主軸頸相配合，使二者恢復原設計的配合間隙值。2022-4-21武漢海事學校 楊界28恢復尺寸法符合“相互配合零件磨損后的兩項修復原則”中的第二項修復原則，即“恢復尺寸，恢復形狀和恢復間隙”的原則。既適合于單件修理，也適合于批量修理，廣泛應用于曲軸軸頸的修理。2022-4-21武漢海

9、事學校 楊界29(三)尺寸選配法收集許多套相同規(guī)格的、尺寸和形狀超差的軸孔類配合件，分別進行機械加工，消除配合表面的損傷和幾何形狀誤差后，再按原設計要求的配合間隙值重新組合配對，組成若干套具有不同的基本尺寸，但配合間隙符合原設計要求的配合件，使零件得以修復。2022-4-21武漢海事學校 楊界30“尺寸選配法”僅適合于修理新件的原始尺寸差別相對較大、而磨損量的極限值和幾何形狀誤差的極限值以及配合間隙值又極小的精密配合件，相同規(guī)格的柴油機精密偶件新件的原始尺寸相差0.0l0.03 mm，而磨損量的極限值和幾何形狀誤差的極限值以及配合間隙值都僅為0.0010.003 mm，被修精密偶件的尺寸變化量

10、仍然小于新件的原始尺寸差(0.010.03 mm)，此時可以用原來直徑較大的軸件(機械加工后稍微變細)去配原來直徑較小的孔件(機械加工后稍微變粗)，2022-4-21武漢海事學校 楊界31尺寸選配法是不適用一般普通的配合件。缸套與活塞環(huán)、曲軸軸頸與軸瓦就無法應用尺寸選配法。尺寸選配法也是符合前面所述“相互配合零件磨損后的兩項修復原則”中的第一項修復原則，即改變尺寸，恢復形狀和恢復間隙的原則。 2022-4-21武漢海事學校 楊界32特點：簡單、方便、經(jīng)濟、快捷；收集的被修理件越多，越容易配合成對；但只能使一部分被修理件重新投入使用；修理后，各對配合件具有不同的基本尺寸，不可互換。2022-4-

11、21武漢海事學校 楊界33(四)局部更換法貴重的、尺寸較大的零件局部損壞時，在保證強度的前提下，通過機械加工，除去損壞部位的部分材料，然后制作一個與機械加工部位缺失材料部分的形狀和尺寸完全相同的新部件，并采用適當?shù)姆椒▽⑵涔潭ㄔ趽p壞部位。2022-4-21武漢海事學校 楊界34氣缸蓋上的氣閥閥桿的導孔磨損嚴重或有穿透性裂紋時，如果沒有氣缸蓋備件，可以通過鏜削加工將導孔擴大，制作一個鑄鐵襯套，其外徑與擴大了的導孔相吻合，其內(nèi)孔與閥桿直徑相吻合，在底面加一個紫銅墊片，圓周面涂上粘接劑，將襯套過盈鑲嵌進去。這樣襯套的外圓柱面可密封住裂紋，襯套內(nèi)孔能與氣閥閥桿形成良好的配合，氣缸蓋可恢復使用性能。20

12、22-4-21武漢海事學校 楊界35圖圖7-7 氣缸蓋上閥桿導孔裂紋的修理氣缸蓋上閥桿導孔裂紋的修理1-氣缸蓋；氣缸蓋；2-襯套；襯套；3-紫銅墊片；紫銅墊片；4-裂紋裂紋2022-4-21武漢海事學校 楊界36鑲套時應注意：鑲?cè)胍r套的壁厚要合適。襯套的壁厚不能過薄，以保證不夠，無法裝夾和加工。襯套的壁厚也不能過厚，因為如果襯套的壁厚過厚，零件本體需要加工掉的材料就過多，有效承載截面就過小，所以承載能力就不足。必要時應該對被修零件進行強度校核。2022-4-21武漢海事學校 楊界37襯套的材料應與零件的材料具有相同或相近的熱膨脹系數(shù)，以免在工作中由于溫度的變化產(chǎn)生熱脹冷縮使襯套脫落。襯套的鑲裝

13、方法：砸入法、油壓機壓入法、熱裝法、冷裝法等。2022-4-21武漢海事學校 楊界38活塞頂部燒損或裂紋嚴重，可將活塞頂損壞的部分加工除掉，然后制作出新活塞頂。鑄鋼活塞采用焊接的方法將新活塞頂與活塞連接，見圖7-8(a)。圖圖7-8 活塞頂?shù)木植扛鼡Q活塞頂?shù)木植扛鼡Q1焊縫；焊縫；2新活塞頂；新活塞頂；3新的局部活塞頂；新的局部活塞頂；4去掉螺釘頭的螺釘去掉螺釘頭的螺釘2022-4-21武漢海事學校 楊界39鑄鐵活塞更換新的“局部活塞頂”，新的“局部活塞頂”與活塞本體的連接不能采用焊接工藝，應采用機械連接的方法。方法：將新的“局部活塞頂”加工成一個大螺塞，并在原活塞頂上加工出一個相應的大螺孔，然

14、后將大螺塞涂上粘接劑，旋到大螺孔內(nèi)。為了防止大螺塞轉(zhuǎn)動，可在二者結合的圓周線上加工出12個M6M12的螺孔，擰入12個螺釘，最后將螺釘頭割掉、磨平，見圖7-8(b)。2022-4-21武漢海事學校 楊界40(五)附加零件法零件局部損壞時，在損壞部位額外裝配一個零件，采用適當?shù)姆椒▽⑵涔潭?，使零件在一定時間內(nèi)基本恢復原有功能的方法。例如增壓器殼體外表面漏水，可加工制造一塊與損壞部位形狀吻合并稍大一些的鑄鐵或低碳鋼覆板，涂上合適的密封膠或加墊一塊橡膠板，用螺栓將覆板固定在增壓器殼體上；冷卻水管或油管上的腐蝕小孔而漏水或漏油，可用卡箍、橡膠板和螺栓，將小孔箍住使其密封。2022-4-21武漢海事學校 楊界41附加零件法與局部更換法都需要在被修零件上配置部件，二者的主要區(qū)別：局部更換法是被修零件在損壞后或經(jīng)機械加工后，缺失了部分材料的情況下，配置了與缺失部分的形狀和尺寸完全相同的新部件；附加零件法是在被修零件無缺失材料的情況下，額外附加了零件。2022-4-21武漢海事學校 楊界42圖圖7-9 局部更換法應用實例局部更換法應用實例 圖圖7-10 附加零件法應用實例附加零件法應用實例2022-4-21武漢海事學校 楊界43(六)換位加工修理法零件的連接、配合部位(如螺栓孔、鍵槽等部位)因磨損或腐蝕損壞后，將零件翻轉(zhuǎn)一定角度即換一個位置