Технология газотермического напыления антифрикционных покрытий для восстановления работоспособности эксцентриковых стаканов Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

------------------------------------- © В. У. Мнацаканян, П.Ф. Бойко,

2006

УДК 622.232(075.32)

В. У. Мнацаканян, П. Ф. Бойко

ТЕХНОЛОГИЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЭКСЦЕНТРИКОВЫХ СТАКАНОВ

Семинар № 20

Эксцентриковые стаканы и сферические подшипники являют-ся наиболее нагруженными узлами дробилок крупного, мелкого и среднего дробления. Материал эксцентриков и подшипниковых опор — сталь 30Л. Для обеспечения требуемых условий экс-плуатации рабочие поверхности экс-центрика и сферического подшипника в базовом варианте заливают баббитом марок Б83 или Б16.

С целью экономии антифрикционного материала, применяемого для заливки поверхностей скольжения втулок эксцентрика дробилок и сферического подшипника, снижения трудоемкости и повышения качества восстановительных работ, а также для повышения работоспособности реставрируемых деталей, более целесообразным является применение газотермических методов напыления для восстановления размеров и геометрических форм последних.

Необходимость замены технологии заливки баббитового слоя подшипников скольжения на более рациональную технологию нанесения покрытия из соответствующего материала обусловле-на низкой работоспособностью и ин-тенсивным износом поверхности скольжения вследствие некачественной заливки баббита.

Опыт применения электродуговой наплавки порошковой проволоки из оловянной бронзы ППБрОС8-21 для восстановления антифрикционного слоя втулок эксцентрика показал, что работоспособность втулок значительно повысилась [1]. Для повышения качества наплавки применяют флюсы, обеспечивающие стабильность горения дуги, получение заданного химического состава и качества наплавляемого слоя. В качестве флюсов используют марки АН-348А, АН-348АМ. Скорость наплавки составляет 16-35 м/час, величина подачи (шаг наплавки) 4-6 мм/об. Однако производственная практика показывает, что втулки, наплавленные бронзой, для повторного использования непригодны, так как при использовании технологии электродуговой наплавки отсутствует возможность регенерации детали. Это обусловлено, в первую очередь, со значительным тепловым эффектом, возникающим при наплавке, в результате которого структура и свойства материала поверхности основы претерпевают необратимые изменения.

В связи с этим наиболее эффективным методом восстановления работоспособности втулок эксцентрика и сферического подшипника является газотермическое напыление антифрикционного материала [2]. Важной особенностью данно-

го метода является возможность многократного его применения для одной и той же детали в случае полной выработки нанесенного покрытия.

Внутренние и наружные поверхности эксцентрикового стакана и рабочую поверхность сферической опоры восстанавливают путем газопламенного напыления баббитового покрытия. Данная ремонтная технология применяется взамен первоначальной заливки баббитового слоя.

Сущность газопламенного напыления порошкового материала заключается в том, что напыляемый порошок, подаваемый через центральное отверстие горелки, расплавляется пламенем горючего газа. Расплавленные частицы наплавляемого металла подхватываются струей сжатого воздуха и транспортируются на восстанавливаемую поверхность. Давление сжатого воздуха (транспортирующего газа) составляет 0, 6- 0,8 МПа. Дистанция напыления, определяющая расстояние от сопла горелки до напыляемой поверхности, составляет 150 - 170 мм. В качестве горючего газа используют смесь ацетилена с кислородом, который также подается под давлением 0,8 МПа.

Напыляемый материал подается в виде порошка из накопителя по специальным каналам. Состав напыляемого материала идентичен баббитам, при-меняемым при заливке, в частности, Б16 и Б83.

Перед нанесением покрытия, согласно разработанной технологии, выполняется предварительная подготовка поверхностей восстанавливаемых деталей: механическая обработка, обезжиривание и нанесение подслоя.

Восстанавливаемые поверхности эксцентрикового стакана обрабатываются на специальном технологическом модуле, который позволяет получить на цилиндрической части кольцевые канавки или поверхность типа «рваная резьба», а после нанесения покрытия выполнить отделочную обработку.

Для сферической опоры такая подготовка может осуществляться на крупном

токарно-карусельном станке при условии демонтажа многотонной опоры. В этом случае по программе, задаваемой устройством ЧПУ станка, осуществляется точение по всей рабочей поверхности сферического подшипника.

Непосредственно перед нанесением покрытия выполняют обезжиривание восстанавливаемых поверхностей с помощью уайт-спирита или тетрахлорэтилена. Затем на подготовленную базу напыляют газопламенным методом баббитовое покрытие толщиной до 12-15 мм. Нанесение баббитового покрытия происходит в автоматическом режиме с использованием встраиваемого на станок манипулятора, на котором монтируется горелка с подводом горючего и транспортирующего газов и напыляемого порошкового материала.

Ввиду различия физико-механичес-ких свойств материала основы и напы-ляемого слоя газопламенное напыления баббита осуществляется через подслой композиционного термореагирующего никель-

алюминиевого порошка марки ПТ-НА-01. Предварительное нанесение подслоя обеспечивает достаточно прочное сцепление покрытия с материалом основы в пределах 25-30 МПа.

При восстановлении сферического скорость вращения чаши составляет порядка 10-14 м/мин и поддерживается постоянной за счет изменения частоты вращения плаш-шайбы при смещении горелки в радиальном направлении. Величина радиальной подачи горелки составляет 2-4 мм/об и может изменяться в зависимости от технологических параметров процесса напыления и требуемой толщины покрытия. При необходимости выполняют восстановление локального участка изношенной поверхности сферической опоры.

После нанесения покрытия для достижения требуемых показателей качества отремонтированных поверхностей выполняют отделочную механическую лезвийную обработку баббитового слоя.

Опыт эксплуатации эксцентриковых стаканов и сферических опор дробильно-измельчительного оборудования показал, что применение баббитового слоя, полученного напылением, обеспечивает более высокие эксплуатационные свойства подшипниковых опор по сравнению с перво-

1. Донченко А.С., Донченко В.А. Справочник механика рудо-обогатительной фабрики. М.: Недра, 1975, 556 с.

2. Мнацаканян В.У., Бойко П.Ф. Восстановление работоспособности эксцентриковых стаканов

начальной технологией получения антифрикционного слоя заливкой. Кроме того, технология создания газотермического покрытия на поверхности эксцентрикового стакана позволяет уменьшить толщину баббитового слоя до 5-6 мм.

--------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

путем газотермического напыления антифрикционных покрытий. «Производство. Технология. Экология» Сб. научных трудов № 8, том. 3. М., МГТУ «Станкин», 2005 г.

— Коротко об авторах -------------------------------------------

Мнацаканян В. У. - кандидат технических наук, доцент МГТУ им. Косыгина, Бойко П. Ф. - главный механик ОАО «Стойленский ГОК».

-------------------------------------------- © Е.И. Сизова, 2006

УДК 622:647.2 Е.И. Сизова

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ЗАПРЕССОВКИ ТВЕРДОГО СПЛАВА

Семинар № 20

роведенные многочисленные сравнительные испытания отечественных и зарубежных шарошечных долот показали превосходство последних по долговечности и износостойкости. Такие испытания проводились на карьерах «Му-рунтау» и на разрезе «Сибиргинский» в южном Кузбассе. По полученным при ис-

пытаниях данным причиной более 30 % преждевременного выхода из строя шарошечных долот явилось выпадение твердого сплава и разрушением твердосплавных вставок. Анализируя методы повышения долговечности шарошечных долот, мы пришли к выводу, что в первую оче-