4. Технологическая часть

4.1 Технология ремонта буровой лебедки (восстановление и изготовление деталей)

Одна из операций, часто встречающихся при ремонте валов бурового оборудования - правка. В зависимости от диаметра и величины прогиба валы можно править в холодном и нагретом состояниях. Обычно длинные валы диаметром 10-100 мм при местном прогибе до 0,008 от длины вала правят в холодном состоянии. При большей величине стрелы прогиба и больших диаметрах править валы рекомендуется с нагревом.

При срабатывании опорных поверхностей и поверхностей вала проходит восстановление следующими методами.

При срабатывании до 0,1 мм или наличия рисков и царапин производится шлифовка вала. При более значительных срабатываниях проводится обточки вала на последующий ремонтный размер. Разрешается уменьшения диаметра вала на величину до 10-20% первоначального диаметра. Если же прочность уменьшается то может быть использован метод дополнительных ремонтных деталей или электродуговая наплавки под слоем флюса и вибродугове наплавки.

Изношенные шпоночные пазы могут быть восстановлены следующими методами:

1) введением ремонтного размера путем увеличения ширины паза не более чем на 15%, что при сборке с деталью, сочетающегося, применяется ступенчатая шпонка;

2) фрезерованием нового паза под некоторым углом к старому, если это позволяет прочность вала и конструкция узла;

3) наплавкой стенки паза или завариванием его полностью, затем фрезерованием по заданным размерам.

В последнем случае необходимо правильно подобрать марку электрода, силу тока и скорость наваривание, чтобы не вызывать искривления вала термической напряжения и пережога основного металла.

При наличии на промежуточном валу коррозии или не значительных царапин до 0,1 мм производится шлифовка поверхности. Также при не значительных срабатываниях тормозных шкивов проводится шлифования.

Пазы валов обрабатывают на фрезерных или строгальных станках, причем несоосность паза с валом допускается от 0,05 до 0,1 мм на всей длине паза.

При срабатывании поверхности зубов в шестернях основном проводится наплавки каждого зуба отдельно, с последующей механической обработкой. В неответственных системах при преломлении или викришуванни одного или нескольких зубов, проводится обновление следующими методами:

- Установка нового зуба с помощью винтов;

- Установка зуба под натяжением с последующим завариванием места установки;

- Установка двух подряд сломанных зубов под натяжением с фиксацией с помощью винтов с потайными головками;

- Установка зубчатого венца с помощью шпоночно или шлицев соединений.

При растяжении цепи обязательно осуществляется проверка его по длине, для этого цепь подвешивают вертикально, при этом один конец жестко закрепляется, а к другому подсоединяется груз 5 кг, и производится замер 10 звеньев цепи. При превышении длины более чем на 3% необходимо устранить несколько звеньев цепи, или заменить. При износе роликов производится замена.

При ремонте буровой лебедки используется электродуговая наплавки под слоем флюса. Этот способ применяется для наплавки плоских и цилиндрических поверхностей. Суть наплавки под слоем флюса заключается в том, что в зону горения дуги постоянного тока одновременно с электродной проволокой подается специальный гранулированный флюс. При плавлении флюса происходит выделение газа, который эффективно защищает расплавленный металл от взаимодействия с азотом и кислородом воздуха и от выгорания легирующих элементов. Кроме того, покрытие флюса способствует сохранению тепла дуги и препятствует разбрызгивание жидкого металла. Вследствие вращения детали расплавленная капля металла электрода растекается на поверхности детали, образуя сварочную ванну. При охлаждении ванна превращается в наплавленный валик, покрытый шлаковой коркой. Неиспользованный флюс собирается для повторного употребления. Предварительная механическая обработка она осуществляется на токарном станке и необходима для придания возобновляемой поверхности правильной геометрической формы и обеспечение возможности нанесения слоя минимально допустимой толщины (0,7-1,0 мм на сторону).

Также используется вибродугове наплавки, суть процесса вибродугового наплавки заключается в том, что электрод и мундштук при наплавке вибрируют с большой частотой, периодически прикасаясь к детали, вращающейся в центрах токарного станка. Поскольку дуга горит кратковременно при непрерывном охлаждении, нагревая детали в отличие от других методов не превышает 80-90 ° С, благодаря чему снижаются величина зоны прогрева основного металла и термические деформации. Изменяя режим охлаждения, можно в широких пределах регулировать структуру и свойства наплавленного металла. При непосредственном охлаждении зоны дуги ухудшается стабильность процесса, а при охлаждении на значительном удалении снижается качество наплавки и увеличивается искривление.

Электродный провод подается механизмом в зону наплавки через мундштук, который приводится в колебательное движение электромагнитом и пружиной. Источником постоянного тока является генератор. Режим наплавки следующий: напряжение дуги меняется в пределах 4-32 В; частота колебаний 25-100 Гц, диаметр сварочной проволоки 1-3 мм, сварочный ток 110-210 А. Максимальная толщина наплавленного слоя не должна превышать 1-2 мм.

Вибродугове наплавки применяется при укреплении деталей, для которых необходима малая толщина наплавленного слоя (0,3-0,35 мм) при минимальных деформациях.