重型机械设备维修中镶嵌复合套工艺的运用

张顺平

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410004）

重型机械设备维修中镶嵌复合套工艺的运用

张顺平

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410004）

随着我国社会经济的发展，重型机械设备将会更多地被用于我们生活、生产、施工等各方面的建设中。由于重型机械设备在长期使用过程中不可避免会产生元部件内圆表面磨损现象，元部件的磨损会大大降低重型机械设备的生产效率或导致设备故障，严重影响生产效益，因此必须对磨损元部件进行维修。在维修中若元部件较大，整体更换成本过高，运用镶嵌复合套工艺，不仅操作简便，质量可靠且降本增效作用明显，重型机械设备维修人员通常都偏爱运用这种综合性价比最高的维修工艺。本文将主要针对重型机械设备在出现故障时镶嵌复合套工艺的运用进行分析。

重型机械设备；维修；镶嵌复合套工艺

盘套类和支架箱类元部件是重型机械设备常见组成构件，这些构件往往存在较多的座孔，在重型机械运行较长时间以后，座孔往往容易出现内圆磨损的现象。如果不进行维修，最终可能导致整个机械设备瘫痪而无法正常运行。但由于这些构件拆卸困难，同时体积较大、费用较高，修理也不方便，使修复变得相当困难。因此，针对带座孔构件的维修缺陷，采用一种既维修简便，同时费用不高、效率良好的修理方法就显得极为重要。而镶嵌复合套工艺则可以达到这种效果，以下将对这种方法进行详细介绍。

1 座孔内圆表面磨损后的常规修复方法

当重型机械设备座孔构件内圆表面出现磨损时，以往常采用常规修复方法：填焊镗孔，直接填焊以及镗孔镶套或填焊镗孔镶套。这三种修复方法在一定程度上可以暂时解决重型机械设备的运作问题，但是在修复后，座孔使用寿命较短，同时又会造成修复的座孔再次出现同样问题，从而造成重复修理的问题。而镶套可从根本上修复基础孔，但是当基础孔磨损严重时，就会使得在进行修复时消耗大量工作和时间。

1.1 填焊镗孔

填焊镗孔修复方法主要是通过电焊的手段将构件座孔磨损部分进行填焊处理，在填焊到一定加工余量时，在进行镗孔。这种修复办法可以在一定程度上维持机械的正常运作，但由于重型机械在拆卸时较为困难，同时也较为费时，采用该种修复办法使得加工不仅困难，同时修理工期也较长，在修复完成进行装配时也较为困难，在实际修复中效果不好。即使在修复之后，在机械工作一段时间后，构件圆孔仍然会出现同样的问题，这就造成重复修理。

1.2 直接填焊

直接填焊同样是采用电焊的方式按照构件圆孔在修复时的工作要求，进行较为简单的加工，从而简单的修复圆孔损坏的部位，因此该修复方式较为粗糙，这种方法虽然维修方便简单，但只适用于重型机械设备座孔内圆磨损较轻的构件，对于严重磨损的座孔构件并不适合，如果强制利用这种方法维修会削减构件的整体使用寿命。

1.3 镗孔镶套或填焊镗孔镶套

镗孔镶套或填焊镗孔镶套修复方式与以上两种修复方式相比维修效果比较好，这种方式利用镶套修复工艺维修可以从根本上修复重型机械设备座孔构件的基础孔，解决内孔磨损的问题，因此这种方法应用比较广。但是当构件内圆孔磨损特别严重时加工镗孔的工艺就比较复杂，加工量也比较大，过多的堆焊和填焊必将影响重型机械设备结构和强度，降低设备运行效率，而且这时的镗孔加工时间比较长，相对应的维修时间也比较长，检修成本高，时常会受设备构件结构的制约影响维修效果或者不能维修，因此这种方法只适用于磨损程度较轻或者稍微严重的设备构件修复，不适合磨损过于严重的设备构件修复。

2 镶嵌复合套修复磨损的内圆表面

镶嵌复合套维修工艺具有简单、快捷的优点，可以直接对重型机械设备进行现场维修，这样一来省去了重型机械设备的拆卸、安装运输，不仅节省设备检修时间，还节约了维修经费，而且在施工现场维修可以根据施工实际情况检验维修质量，提高了维修质量验收水平。下面本文以镶嵌复合套修复挖掘机铲斗为例分析整个维修过程，目的是更清晰地展示镶嵌复合套修复工艺的维修过程，为重型机械设备运用镶嵌复合套修复工艺提供有效参考。

2.1 制作样板

制作样板是镶嵌复合套修复工艺的第一步，在这一步需要维修人员根据图册尺寸或者磨损销轴孔位置的构件外部结构制作构件外型轮廓样板。在制作样板的过程中，特别需要注意的是需要在样板上标出销轴孔的孔心，对于磨损构件的孔径必须按照原设计图纸要求统一制作，这样制作出来的样板孔径才能和设备磨损构件原孔径相近。

2.2 划线气制

样板借料法具有对不同尺寸孔径划线操作的功能，可利用乙炔气割结合这种工艺将设备磨损的座孔刮成一个圆，在割圆过程中需要将具备圆心度，根据实际情况选择砂轮打磨，确保每组销轴孔都是同轴度。

2.3 加工复合套

加工复合套是指按照实际维修需要的尺寸加工气割孔尺寸得到复合套，这个加工工艺需要注意的是加工复合套两端的车削倒角必须加大，这样可保证复合套外套与基础构件之间有足够得焊接深度。在加工复合套内套时必须确保它的互换性，即确保复合套内径尺寸以及外径尺寸等的公差相同，方便后期维修更换，方便形成实际维修所需的标准件。比如加工复合套外套内外、经尺寸为100mm×70mm，内套外径、内径尺寸为70mm×55mm。

2.4 加工两个校验棒

根据在实际操作过程中需要3组铲斗12个销轴孔的情况而言，需要保证每组之间在拥有同轴度的同时，每个组相互之间又有平行度的要求，对于内、外径尺寸来说，按照一定的公差间隙配合，可以分别对两根轻便的管材校验棒进行加工操作，在对气割孔时，供外套焊接校验使用。

2.5 焊接外套

焊接外套主要分三大步骤：一是选择6孔的斗底销孔组，二是利用效验棒校正斗底销孔焊接的外套直径，三是利用电焊设备焊接并固定点焊外套。这个过程中需要特别注意的是，用效验棒校正外套内径时需要先将斗底销孔外套放入气割孔内再校正，如果是在放入之前校正会严重影响校正的准确度，此外在校正时根据实际情况有时还需钢板尺配合。斗底销孔组焊接外套是以第一组为标准依次进行，焊接时需确保每一组销轴座孔的平行度一致，否则影响焊接外套质量，也会影响挖掘机铲斗后期维修质量。在进行固定点焊时需严格按照相关焊接标准进行，若操作不规范会影响焊接质量，减少外套使用寿命。

2.6 压入内套

外套焊接镶入后通常会改变外套内径的尺寸，因此维修人员需根据原设计内套公差进行销轴孔内套的装配，装配内套只需维修人员轻压或者用工具轻轻击入即可。焊接操作结束之后，维修人员可以利用时效工艺处理焊接产生的内应力，确保销轴孔焊接的自然冷却效果，提高磨损构件座孔的维修质量。

2.7 加工带有润滑油道、油槽的销轴装配

装配销轴需要根据维修挖掘机铲斗的实际情况进行操作，如果油道或者油槽没有注油孔需要安装之前在销轴两端布设注油孔，这一步的目的是改善装配销轴润滑条件，提高销轴装配的质量和效率，预防装配润滑条件差损坏油道、油糟和销轴构件。镶嵌复合套修复挖掘机铲斗的工艺因具有维修步骤简单、花费时间短以及解决其它维修工艺不能解决的问题的优点，在挖掘机铲斗的维修中应用比较广泛。此外，将镶嵌复合套修复工艺所使用的数据和维修设计方案记录存档，可为挖掘机铲斗后期使用磨损构件的修复提供有效参考数据。按照以上的步骤进行铲斗销轴孔的修复操作，不仅修复的费用较低，还拥有较好的修复效果，相比于其他方法而言，也更加简便快捷。

某单位采用镶嵌复合套工艺对三个报废的挖掘机铲斗进行维修，经过修复后3年的使用情况来看，其复合套的磨损都比较轻微，不但方便修复后的正常维护、保养，还延长了挖掘机铲斗各销轴孔使用寿命，提高了挖掘机的工作效率和经济效益。运用镶嵌复合套工艺对三个报废的挖掘机铲斗进行维修，可同时修复磨损严重的简摆额式破碎机弹簧拉杆前托盘孔径，此外对挖掘机铲斗进行各部位构件的保养，这等于将挖掘机铲斗每个构件磨损故障修复保养一遍，不仅提高挖掘机铲斗的运行效率还延长了挖掘机铲斗的使用寿命。

3 结语

本文通过对重型机械设备构件圆孔磨损的传统修复方法进行了分析，发现其中有较大问题，因此，针对带座孔构件的维修缺陷，采用镶嵌复合套修复工艺可以很好地解决其中存在的缺陷。与填焊镗孔、直接填焊以及镗孔镶套或填焊镗孔镶套修复相比，镶嵌复合套极大克服了重型设备机加工修理不便性，可修复因内孔磨损严重而报废的部件。该方法不仅工艺合理，实施效率高，同时生产可行，实用性好、适应性强，在重型机械设备检修工作中极具有应用价值。

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1671-0711（2017）06（下）-0028-02