rusmachine.ru

Ремонт паровоздушных молотов


Ремонт паровоздушных молотов

Современные молоты, находящиеся в эксплуатации, имеют большое разнообразие конструкций, которые по виду энергоносителя можно разделить на два основных вида – паровоздушные и пневматические (воздушные), а по характеру производимых операций – на ковочные и штамповочные. Более широкое распространение получили паровоздушные штамповочные молоты, дающие более точные поковки. Молоты как ковочные, так и штамповочные работают на принципе превращения кинетической энергии падающего тела (падающих частей) под воздействием собственной массы (в молотах простого действия) или под воздействием массы и давления пара и воздуха (в молотах двойного действия) в работу деформирования поковки. В связи с этим все части молота работают в условиях постоянного воздействия ударных нагрузок и вызываемых ими вибраций, что приводит к возникновению ударов и относительных смещений частей молота по сопрягаемым поверхностям (между шаботом и стойками и подцилиндровой плитой, плитой и цилиндром и т. д.), а следовательно, к интенсивному износу поверхностей сопряжений. Это характерно для всех молотов (кроме высокоэнергетических бесшаботных). Ремонт молотов осложняется наличием крупногабаритной детали – шабота, монтаж и ремонт которой вызывают большие трудности из-за колоссальной массы, достигающей десятков и сотен тонн (масса шабота паровоздушного штамповочного молота с массой падающих частей 15 000 кг достигает 300 т).

При ремонте молотов проверяют горизонтальность положения шабота. Если обнаружены небольшие отклонения от горизонтального положения шабота (более 0,3 мм, но менее 1 мм на длине 1000 мм), то горизонтальные поверхности шабота фрезеруют или строгают до достижения требуемой точности. Если отклонение от горизонтального положения шабота превышает 1 мм на длине 1000 мм, то шабот демонстрируют с целью проверки горизонтальности деревянного амортизационного настила и его состояния. При наличии большой деформации деревянных брусьев, продольных трещин и т.д. деревянный настил заменяют. После выемки настила проверяют состояние плоскости выемки фундамента. При наличии трещин или местных разрыхлений поверхности глубиной до 150 мм слой бетона вырубают на глубину трещин и размягчения фундамента и выравнивают поверхность по рамному уровню с точностью не менее 0,3 мм на длине 1000 мм. Причем выравнивание путем подливки бетона не допускается, так как подливка толщиной даже 150 мм при работе молота быстро разбивается. Все неровности (бугорки) при выравнивании днища приямка рекомендуется удалять специальным молотком с насечкой.

Ремонт фундамента молота
Рис.1
Ремонт трещины на фундаменте молота

В случае очень глубоких трещин (рис. 1) рекомендуется вырубать трещины на глубину не менее 300 мм (в зависимости от глубины трещины), промыть место вырубки горячей водой после тщательной очистки, полить поверхность цементным молоком, залить поверхность фундамента свежим бетоном и сделать необходимую выдержку для затвердевания бетона. После необходимой выдержки выравнивают поверхность плоскостью шлифовального круга (диаметр круга не менее 300 мм). Затем проверяют горизонтальность поверхности фундамента под установку дубовой брусковой подушки путем приложения контрольной деревянной линейки с установленным на ней уровнем к поверхности фундамента в продольном и поперечном и диагональном направлениях. Отклонение от горизонтальности не более 0,3 мм на длине 1000 мм.
Подушки при наличии гнилых, раздробленных или сломанных брусьев следует заменить новыми. Подушки без повреждений прострагивают или фрезеруют по горизонтальным поверхностям так, чтобы отклонение от горизонтальности во взаимно перпендикулярных направлениях и по диагонали не было более 0,3 мм на длине 100 мм. Вертикальную подушку рекомендуется устанавливать на горизонтальную так, чтобы отклонении от горизонтальности подушек не складывались, а вычитались. Далее устанавливают шабот и затягивают фундаментные болты.
При ремонтах фундаментов часто приходится восстанавливать фундаментные болты, которые обрываются. Удаление старых концов болтов из фундамента очень трудоемкое дело, и поэтому рекомендуется ремонтировать фундаментные болты путем стыковой приварки вновь изготовленного болта к старому. На молотах существуют также фундаменты, у которых крепление шабота к бетону осуществляется путем применения специальных распорных брусьев. При этом в бетонном монолите сверху имеется специальная ниша, в которую укладывают несколько слоев дубовых брусьев амортизационной подушки. После наложения каждого слоя необходима проверка на горизонтальность по ранее указанной методике. После выверки и строгания всех слоев брусьев устанавливают шабот и выверяют рамным уровнем горизонтальность поверхности шабота.

Наиболее трудоемкой в ремонте деталью молотов является шабот, установленный на дубовых амортизирующих прокладках фундамента. Если во время эксплуатации молота наблюдается колебание грунта с высокой амплитудой, а следовательно, и расположенных вблизи зданий и сооружений, то следует либо увеличить массу шабота, либо изменить конструкцию фундамента, применив специальные амортизационные устройства (металлические и резиновые амортизаторы, гидравлические амортизаторы и т.д.).
Увеличить массу шабота при ремонте (капитальном) можно путем добавки к шаботу стального или чугунного основания при сохранении старого фундамента. При этом ширина деревянной амортизационной подушки уменьшится, а давления на подушке, естественно, возрастут выше допустимых. Это вызывает необходимость устанавливать шабот только на подушки с вертикально расположенными брусьями, так как давления, воспринимаемые подушкой с вертикальными брусьями, могут быть выше примерно в 2 раза, чем допускается для подушки с горизонтальными брусьями.
Иногда при ремонте массу шабота увеличивают путем создания составного шабота, при котором со старого шабота сфрезеровывают верхнюю часть и заменяют стальной плитой с большим размером по высоте, чем высота сфрезерованной верхней части шабота. Применение шабота со стальным верхом значительно упрощает технологию его восстановления путем наплавки электродуговой сваркой и последующей механической обработкой изношенных граней замка. Однако составные шаботы имеют также существенный недостаток, заключающийся в частой поломке верхней части шабота (трещины от угла паза под крепление штамподержателя и обрывы стяжных болтов).


Рис. 2. Типы шаботов паровоздушных штамповочных молотов: а – цельнолитой; б – составной из литых плит; в – составной из броневых плит

Преимуществом составных шаботов является возможность упрощенного монтажа и демонтажа, так как массы отдельных частей шабота в несколько раз меньше массы цельнолитого шабота для молота с такой же массой падающих частей, хотя и достигают для крупных молотов порядка 100 т.
Шаботы изготовляют из стального литья, а составные шаботы – из стального и чугунного литья (рис. 2). Срок службы шабота во многом зависит от принятой технологии отливки шабота, которая должна обеспечить отсутствие раковин в средней зоне шабота.
При работе молота изнашиваются места сочленения шабота со стойками, молота со штамподержателем. Шаботы ремонтируют с целью восстановления изношенных поверхностей и усиления шабота стяжками при наличии трещин. Изношенные поверхности восстанавливают электродуговой наплавкой с последующей механической обработкой в размеры чертежа.
Наплавку и последующую механическую обработку шаботов рекомендуется производить без демонтажа шабота (если демонтаж не вызывается другими причинами, как, например, ремонт или замена дубовых подушек, сварка фундаментных болтов в случае обрыва болта и др.) с применением переносных специальных фрезерных, строгальных, шлифовальных станков. При отсутствии специальных станков применяют ручные шлифовальные машинки, при этом трудоемкость механической обработки значительно возрастает.
При ремонте шаботов наплавляют гнезда для станин стрех сторон, гнезда крепления штамподержателя с двух сторон (со стороны клина н штока). Горизонтальные привалочные поверхности шабота под опору стоек и штамподержателя не наплавляют. Гнезда крепления стоек и гнезда крепления штамподержателя фрезеруют кругом в размеры чертежа, отверстия в шаботе для оси педали ремонтируют развертыванием на ремонтный (больший) размер с постановкой компенсирующих бронзовых втулок с внутренним диаметром в соответствии с чертежом. Гнездо в шаботе для крепления шпильки клина стоек также растачивают на больший размер с постановкой переходной стальной втулки с внутренним размером, выполненным по размерам чертежа.
Для ремонта шаботов применяют переносные фрезерный, строгальный н шлифовальные станки, устанавливаемые как на самом шаботе, так и рядом с ним. Наиболее универсальный и совершенный станок, выпускаемый Кировским заводом. На этом станке можно обрабатывать горизонтальные, вертикальные, наклонные и радиальные поверхности стенок шабота для молота с массой падающих частей до10 т включительно. Фрезерная головки снабжена переходником для обработки вертикальных стенок шабота. Поверхности под стойки и штамподержатель обрабатывают с одного установа торцовой фрезой.

Техническая характеристика станка для обработки шаботов с фрезой диаметром 125 мм и твердосплавными пластинками

Число скоростей фрезерной головки 1
Частота вращения фрезы, об/мин 480
Скорость резания, м/мин 72
Мощность, кВт 4,5
Частота вращения двигателя фрезерной головки, об/мин 950
Рабочая подача фрезы, м/мин 0,15
Разворот тележки в горизонтальной плоскости ±14°
Разворот фрезерной головки в вертикальной плоскости +10°
Размеры обрабатываемых поверхностей с одного установа, мм 1500х4500
Габаритный размеры станка, мм 5400х2700
Масса, кг 2800

Переносной фрезерный станок обеспечивает обработку шаботов молотов с массой падающих частей до 16 т включительно. Этим же станком можно обрабатывать и другие крупные детали. Станок устанавливают на нерабочие боковые поверхности шабота и закрепляют шарнирными башмаками с насечкой. Предварительная настройка горизонтальности станка достигается при помощи шести домкратов. Поверхности под станины и штамподержатели обрабатывают с одного установа, применяемый инструмент – торцовая фреза.
Переносный фрезерный станок Челябинского научно-исследовательского и проектно-технологического института более массивен. В отличие от станка Кировского завода его монтируют на раму перекрытия котловины шабота, к которой приваривают постоянные опоры с резьбовыми отверстиями под крепление станка. Па этом станке обрабатывают все горизонтальные, вертикальные и наклонные поверхности шабота под станины, штамподержатель и клинья, а также отверстия. Станок применяется для обработки шаботов (для молотов с массой падающих частей 1,5—25 т) длиной до 5000 мм, шириной до 2300 мм с перепадом обрабатываемых поверхностей по высоте до 600 мм.

Техническая характеристика станка

Число скоростей шпинделей фрезерных головок:
основной 8
поворотной 1
Частота вращения фрезерных головок, об/мин:
основной 79-603
поворотной 120
Частота вращения электродвигателей фрезерных головок, об/мин:
основной 1440
поворотной 1420
Пределы подач, мм/мин:
поперечной 25-245
продольной 22-218
Число подач поперечной и продольной 6
Скорости ускоренных перемещений, мм/мин:
поперечных 1920
продольных 1700
Конус шпинделей фрезерных головок:
основной № 3
поворотной № 2
накладной № 2
Поперечный ход             фрезерной головки, мм 2940
Продольный ход             моста, мм 5500
Разворот моста н горизонтальной плоскости ±15°
Разворот фрезерной головки в вертикальной плоскости ± 10°
Габаритные размеры станка, мм 7320х4580х2050
Масса станка, т 16

               На Челябинском кузенчно-прессовом заводе дли ремонта шаботов применяется переносной шлифовальный станок. Преимущество этого станка – возможность обрабатывать плоскости шабота, наплавленные твердым сплавом. Станок устанавливают непосредственно на шаботе и обрабатывают все поверхности с одной установки. Этот станок особенно удобен для зачистки рабочих поверхностей шабота при их малом износе.
При ремонте шаботов также используются переносные строгальные станки, устанавливаемые обычно рядом с ремонтируемым шаботом, и радиально-сверлильные станки (рис. 3), на которых вместо сварлильной головки закрепляют шлифовальные головки. В последнее время на передовых заводах для увеличения срока службы шабота стали применять мягкие амортизационные прокладки между опорными поверхностями шабота и стоек, стойками и анкерной плитой, что резко уменьшило износ сопрягаемых поверхностей шабота и стоек.
Для увеличения сроки службы шаботов (повышения их твердости и износостойкости) применяется также газопламенная закалка рабочих поверхностей шабота.
Если на шаботе имеются трещины, чаще всего возникающие в углах гнезда штамподержателя, то на торцах шабота устанавливают стальные брусья, растачивают по длине шабота сквозные отверстия для стяжных болтов и закрепляют болты при помощи гаек к боковым стальным брусьям, создавая при затяжке жесткий пояс. Для затяжки болтов их устанавливают в расточке станины и брусьев и затягивают предварительно в холодном состоянии, затем после нагрева (газовой горелкой или электроподогревом) гайки окончательно затягивают поворотом их на величину угла, получаемого расчетом.


фрезерный станок для шаботов
Рис. 3 Переносной станок для шлифования поверхностей шаботов молота: 1 – гильза; 2 – колонка; 3 – червяк; 4 – суппорт; 5 – шлифовальная головка; 6 - траверса

При ремонте составных шаботов часто приходится заменять стяжные болты из-за срыва резьбы или из-за поломки болта по резьбе. Иногда под верхней плитой шабота наблюдается местная (в одном из углов) выработка материала, которую устраняют прострагиванием плоскости шабота на ремонтный размер или наплавкой с последующей зачисткой шлифовальной машинкой или строганием на станке. В шаботах с вертикальным разъемом составных частей часто происходит выработка по вертикальной плоскости стыка из-за попадания песка и окалины в места стыка. Для устранения этого вида износа рекомендуется применение защитных накладных планок, предохраняющих стык от попадания песка и абразивной пыли.

Штамподержатели молотов служат для крепления нижней половины штампа на шаботе молота. Конструкция штамподержателей с креплением на шаботе при помощи клина и шпонки имеет малую стойкость и требует частого ремонта (рис. 4).


ремонт штамподержателяРис. 4. Крепление штамподержателя в шаботе: а – место крепления; б – крепление штамподержателя; в – штамподержатель; г - клин

Штамподержатель часто ломается по ослабленному сечению. Поэтому на современных молотах применяются штамподержатели с клиновым креплением к шаботу (рис. 4). При таком креплении исключено смещение штамподержателя в поперечном направлении.
Штамподержатели изготовляют из кованой стали 40Х или из углеродистой стали 35 или 45. При ремонте и изготовлении штамподержателей необходимо выдерживать параллельность верхней горизонтальной плоскости гнезда штамподержателя к плоскости основания, отклонение от параллельности не более 0,1 мм на длине 500 мм. Наклонные боковые плоскости штамподержателя должны быть выполнены под углами, заданными чертежом, с допуском ± 0°5'; наклонные грани гнезда штамподержателя под крепление штампов – с допуском ±0°5'; уклон под клин крепления нижнего штампа должен быть выполнен с допуском ±0,15 мм на длине 500 мм.
Износу подвергаются в первую очередь горизонтальная плоскость гнезда под крепление штампа, затем горизонтальная верхняя плоскость штамподержателя, наклонные плоскости гнезда штамподержателя, горизонтальная опорная плоскость и боковые плоскости штамподержателя.
Изношенные поверхности восстанавливают различными методами в зависимости от степени износа. При малом износе горизонтальные поверхности зачищают шлифовальной машинкой до удаления неглубоких поверхностных дефектов. При наличии грубых поверхностных дефектов, а также отклонений от ранее указанных норм точности горизонтальные поверхности строгают на величину износа до удаления поверхностных дефектов (вмятин, забоин, задиров и т.д.) и восстановления параллельности к плоскости основания. Опорную плоскость основания шабота при наличии выработки и поверхностных дефектов также строгают. При неоднократном прострагивании поверхностей шабота рекомендуется их восстановление путем электродуговой наплавки боковых граней гнезда штамподержателя и боковых граней штамподержателя с учетом припуска на последующую механическую обработку в размеры чертежа.
Для увеличения срока службы штамподержателей необходима поверхностная газопламенная закалка горелкой со специальным наконечником, в которую помимо газов подводится еще и охлаждающая вода. Закаливаемую поверхность штамподержателя устанавливают под углом 65-75° к полу для обеспечения стока воды. Горелку следует вести снизу вверх, чтобы участок поверхности, нагретый пламенем, выходящим из горелки, последовательно охлаждался водой с температурой 15-18°С. Глубина закаливаемого слоя 4-6 мм достигается нагревом поверхности до 850-400°С при подаче горелки 80 мм/мин и соотношении ацетилена к кислороду 1 : (1,2?1,3).

Рис. Двухклиновое крепление штамподержателя в шаботе: 1 – верхний сухарь; 2 – дополнительные клинья; 3 – нижний сухарь
Для увеличения износостойкости гнезда штамподержателя для крепления нижней половины штампа рекомендуется также наплавка твердого сплава на рабочие грани гнезда или приварка (после предварительного строгания) электрошлаковым методом закаленных пластин из легированной стали.
Одной из трудоемких операций при ремонте штамподержателя является выбивка клиньев крепления штамподержателя в гнезде шабота. По условиям техники безопасности не рекомендуется применение для выбивки клиньев так называемого «сокола», представляющего собой стальной пруток диаметром 200 мм и длиной до 2000 мм, подвешенный на цепях к крюку крана (клинья выбивают путем раскачивания вручную «сокола» и нанесения им ударов по выбиваемому клину).
На ЧТЗ для забивки и выбивки клиньев применяется копер (рис. 148, а) с переносной жесткой металлической рамой, устанавливаемой рядом с молотом. Подвешенный на раме копер для нанесения удара устанавливают в верхнее положение мостовым краном. На Кировском заводе для забивки и выбивки клиньев применяют приспособление с пневматическим отбойником (рис. 148, б), подвешенным на кране. Пневматический ударник наносит 200 ударов в минуту.


Приспособление для забивки и выбивки клиньевРис. Приспособление для забивки и выбивки клиньев: а – копер; б – пневматическое приспособление

Стойки молотов имеют несколько конструктивных исполнений. На рис. 149 приведены стойки со стяжными болтами и креплением к шаботу вертикальными подпружиненными шпильками и регулировкой положения на шаботе при помощи клиньев.

ремонт молотаРис. 149. Конструкции стоек молотов с отверстиями: а – под стяжные болты; б – под прямо поставленные шпильки; в – под наклонно поставленные шпильки

Стяжные болты стоек для удобства монтажа и демонтажа штампов и штамподержатели обычно смещают вниз от плоскости стыка с шаботом. Распор стоек стяжными болтами, расположенными горизонтально, требует частой замены распорных втулок, так как последние быстро изнашиваются. Более удачна конструкция стоек с наклонными шпильками крепления к шаботу без стяжных болтов (рис. 149, в). В практике ремонта стоек со стяжными болтами также приходится сталкиваться с довольно частой поломкой ушек под стяжные болты, поломкой клиньев по местам крепления болтами, поломкой верхней части стоек в пазухах под направляющие и особенно в месте расположения гнезда для гайки регулировки клина направляющих; имеются случаи обрыва болтов крепления направляющих, часты поломки клина в месте крепления с регулировочным болтом.
В конструкции стоек, показанных на рис. 149, б, также наблюдаются поломки стоек по верхнему сечению кармана под направляющие, довольно часты поломки стоек в нижней части, где отламываются свисающие части стойки с шабота, и поломки клиньев регулировки стоек. В конструкции стойки (рис. 149, в) представляющей собой балку двутаврового сечения, предусмотрены крепления стоек в гнездах шабота с наклонно поставленными шпильками с пружинами. Отличительной особенностью и главным недостатком такой конструкции крепления является малая площадь контакта, это приводит к быстрому износу поверхностей сопряжения стойки и шабота особенно в условиях недостаточной смазки сочленения. Станины (стойки) молотов изготовляют из стального (сталь 35Л) или чугунного литья, хотя более предпочтительны в смысле прочности и ремонтопригодности стальные литые стойки.
При ремонте стоек должны выдерживаться: а) высота обеих стоек от верхней до нижней опорной плоскости должна быть одинаковой, допускаемое отклонение не должно превышать 0,5 мм, что достигается обработкой на станке обеих стоек в спаренном виде; б) параллельность нижних опорных поверхностей относительно друг друга с отклонением не более 0,1 мм на длине 1000 мм; в) параллельность верхних опорных поверхностей стоек друг другу и нижним опорным поверхностям с отклонением не более 0,1 мм на длине 1000 мм. Боковые стороны пазов под направляющие должны быть перпендикулярны опорной поверхности стоек и параллельны друг другу, отклонение не должно превышать 0,1 мм на длине 1000 мм. Размер по ширине паза для направляющих необходимо обрабатывать с допуском – 0,03 мм, который необходим как припуск на последующую зачистку и пришабривание.
Поломки различных конструкций стоек, возникающие в процессе эксплуатации, были рассмотрены ранее. Изнашиванию в условиях больших динамических (ударных) нагрузок подвергаются в первую очередь горизонтальные поверхности стоек в местах их сочленения с шаботами и анкерной (подцилиндровой) плитой, а также гнезда под регулировочные клинья стоек и направляющих и вертикальные поверхности стоек, охватывающие шабот сверху или фиксирующие стойки на шаботе. Особенно интенсивно изнашиваются нижние опорные поверхности стоек при условии их нерегулярной смазки и попадания твердых частиц на поверхности трения (окалины, песка и т. д.).
Для уменьшения износа контактных поверхностей стоек и шабота рекомендуется устанавливать прокладки из эластичного материала (обычно из прорезиненной транспортной ленты толщиной 8-10 мм или жестких прокладок, собранных в виде пакета толщиной 6-8 мм).
Изношенные поверхности строгают на ремонтный размер для восстановления прямолинейности, устранения дефектов. Если после удаления дефектов окажется, что износ превышает 1,5 мм, то следует все вертикальные изношенные поверхности восстановить наплавкой с последующей механической обработкой в размеры чертежа.
При разрушении дна кармана стойки под направляющие дно следует вырезать газовой горелкой или бензорезом и в образовавшееся окно вварить новое дно, которое следует усилить штырями, вставляемыми в просверленные отверстия в стенах стойки. Выступающие концы усиливающих штырей приваривают к стенке. После сварки стойку следует подвергнуть отжигу для снятия внутренних напряжений, а затем обработать паз в размеры чертежа.

ремонт стойки молота При восстановлении горизонтальных поверхностей строганием до удаления поверхностных дефектов и обеспечения плоскостности и параллельности в соответствии с требованиями чертежей высота стоек все время уменьшается, после нескольких прострагиваний станину следует заменить. В таком случае рекомендуется восстанавливать стойки следующим образом (как это делается на ЧТЗ): по предварительной разметке при помощи бензореза в стойке (рис. 150) вырезают замок в виде ласточкина хвоста и разделывают кромки под сварку. В замок стойки вставляют изготовленную из стали 45 головку соответствующим хвостовиком и приваривают ее электродуговой сваркой, после чего станину отжигают и обрабатывают в размеры чертежа. Допускается также восстановление изношенных верхних поверхностей головки стойки путем электродуговой наплавки и последующей механической обработки в размеры чертежа, однако при таком методе ремонта срок службы наплавленной стойки значительно меньше, чем новой, так как от больших ударных нагрузок происходит выкрашивание наплавленного слоя.
Для увеличения износостойкости стоек молотов рекомендуется проводить газопламенную закалку опорных поверхностей стоек до твердости HRC 40-45, что увеличивает срок службы в 1,5-2 раза.

Цилиндры паровоздушных молотов работают в тяжелых условиях ударных нагрузок и вибраций, особенно возрастающих при внецентренном ударе. Цилиндры молотов изготовляют из стального или чугунного литья. Стальные цилиндры предпочтительнее, так как они значительно прочнее чугунных. При работе износу подвергается главным образом внутренняя поверхность цилиндра, сопрягаемая с перемещаемым под действием пара поршнем. На поршень цилиндра, связанный через шток с бабой, передаются эксцентричные силы, возникающие при внецентренном ударе штампа, и усилие от стоек, передаваемое через подцилиндровую плиту молота.
Эти усилия создают перекосы поршня и повышают давление поршня на станки цилиндра, что приводит к ускоренному износу как цилиндра и поршня (поршневых колец), так и уплотнительных втулок и сальника. Величина перекоса поршня зависит от состояния молота, степени изношенности опорных поверхностей цилиндра, плиты и станины. Износ сочленения поршень – цилиндр снижает силу удара молота вследствие уменьшения компрессии, вызванной увеличенными зазорами между, поршнем и цилиндром. При этом понижается производительность молота. Если величина зазора между поршнем и цилиндром достигает 2,5-3 мм, необходимо ремонтировать цилиндр (растачивать рубашку цилиндра и заменять поршень). Износ рубашки цилиндра обычно неравномерный, средняя (по длине) ее часть подвержена большему износу.
Эксцентричность нагрузки и неточная центровка цилиндра по отношению к расположению стоек приводит к одностороннему износу цилиндра. Это вынуждает восстанавливать внутреннюю поверхность цилиндра путем растачивания. Обычно в среднем цилиндр растачивают через 8-10 месяцев. Для сокращения трудоемкости ремонтных работ целесообразно применять специальное приспособление, которое позволяет растачивать цилиндр на месте установки без его демонтажа, при этом простой молота в ремонте сокращается с 6-8 дней до 2-3 дней, т. е. в 3-4 раза.
Приспособление для растачивания цилиндров имеет корпус 10, в котором размещены механизмы привода, скорости подач и управления, и специальное основание для крепления приспособления к фланцу цилиндра (рис. 151). Основание размещено на четырех опорах 7, которые перемещаются вдоль своих направляющих посредством ходовых винтов 8, имеющих конические зубчатые колеса для зацепления с одним коническим колесом, расположенным в центре. Благодаря этому при повороте винта одной из опор приходят в синхронное вращение остальные три винта, и опоры раздвигаются или сближаются.

ремонт цилинда молота
Рис. 151. Приспособление для расточки цилиндров молотов: 1 – резцовая головка; 2 – резец; 3 – шпиндель; 4, 7 – опоры; 5 – фланец цилиндра; 6 – прихват; 8, 11 – ходовые винты; 9 – фланец корпуса; 10 – корпус; 12 – приводные валы; 13 - траверса

В приспособлении помимо корпуса и основания имеются подвижная траверса 13, перемещаемая ходовым винтом 11, и шпиндель 3 с резцовой головкой 1. Резцовая головка получает осевое движение от ходового винта и перемещается вместе со шпиндельной бабкой, которая направляется ходовым винтом и четырьмя приводными валами, чем обеспечивается точность направления и жесткость положения резьбовой головки шпиндельной бабки. Также монтируется люнетный механизм, осуществляющий дополнительное центрирование резьбовой головки по мере ее удаления от корпуса.
Приспособление позволяет растачивать отверстия диаметром 380-800 мм при наличии двух сменных комплектов резцедержателей на двенадцати ступенях скоростей и шести ступенях подач, что обеспечивает оптимальные режимы резания при любом диаметре расточки. Число допустимых расточек цилиндра определяется толщиной стенки рубашки и ее прочностью. Обычно в процессе ремонта после двух растачиваний рубашку заменяют новой. Срок службы рубашки и число растачиваний зависят от материала, из которого она изготовлена (табл. ).
Рубашки рекомендуется изготовлять из специального модифицированного чугуна следующего химического состава: 3,38-3,4% C, 0,8-1,0% Mn, 1,83-1,95% Si, 0,12% P, 0,06% S, 0,5% Cr, 1,0% Ni. Предел прочности такого чугуна должен быть не менее 35 кгс/мм2 при растяжении и не менее 110 кгс/мм2 при сжатии, твердость HB 187-221. Отливки после обдирки с припуском па чистовую механическую обработку подвергают закалке с температуры 850-860°С в минеральное масло с последующим отпуском при температуре 450-470°С и охлаждением водой. После отпуска твердость рубашки должна соответствовать HB 255-285. Затем ее окончательно растачивают и шлифуют по чертежу.

Рекомендуемые ремонтные размеры рубашек цилиндров

Масса падающих частей молота, кг

Внутренний диаметр рубашки, мм

Масса падающих частей молота, кг

Внутренний диаметр рубашки, мм

до растачивания

после 1-го растачивания

после 2-го растачивания

до растачивания

после 1-го растачивания

после 2-го растачивания

700
900
1000
1360
1800

254,0
270,5
280,0
355,5
381,0

260
277
286
362
388

266
284
292
369
396

2000
2300
5000
5400
10000

357,0
432,0
510,0
584,0
762,0

364
440
519
593
772

371
448
528
602
782

Рубашки, отлитые из чугуна указанного состава, имеют в 3-4 раза больший срок службы, чем рубашки, отлитые из серого чугуна (после старения). Значительно повышает срок службы рубашек цилиндров регулярная централизованная смазка путем подачи масла в трубу острого пара на расстоянии 300 мм от входа трубы в цилиндр от специального насоса принудительной смазки. Смазка необходима перед каждой сменой до начала работы.

Поршни паровоздушных молотов изготовляют из кованой стали 45 отдельно от штока. Конструкции поршня, выполненные за одно целое со штоком (рис. 152, а), в последнее время не применяются, так как усложняется технология изготовления поршня и штока и требуется повышенный расход дорогостоящих легированных сталей на изготовление поршня. Основными изнашиваемыми поверхностями поршня являются канавки под уплотнительные кольца, наружный диаметр поршня и коническое отверстие под посадку поршня на шток. При ковке труднодеформируемых сплавов всегда требуется нанесение наиболее сильных ударов и может произойти «осаживание» поршня на конусе штока с увеличением наружного диаметра поршня, что вызовет заклинивание поршня в цилиндре молота. Для предупреждения таких случаев рекомендуется термообработка поршня на твердость, несколько меньшую твердости рабочей поверхности рубашки цилиндра, или вместо распространенного соединения поршня со штоком горячей посадкой на проточенный на конус (рис. 152, б и в) носок штока рекомендуется цилиндрическая посадка поршня на шток, как показано на рис. 152, г.
При ремонте поршня его наружные диаметры восстанавливают электродуговой наплавкой с учетом припуска на последующую механическую обработку в размеры чертежа или по ремонтным размерам, если одновременно рубашку цилиндра растачивать на ремонтный размер. При небольшой разработке канавок под уплотнительные кольца их протачивают по ширине канавки до удаления поверхностных дефектов. При больших же дефектах рекомендуется после предварительного протачивания до удаления поверхностных дефектов восстановление электродуговой наплавкой c последующей механической обработкой в размеры чертежа. При ремонтах поршня, особенно при заменах сломанного штока, внутреннее коническое отверстие поршня растачивают под посадку поршня до удаления дефектов и восстановления правильной геометрической формы.
В качестве уплотнительных колец к поршням применяются кольца, изготовленные из стали 35, использовать же чугунные кольца не рекомендуется, так как при ударных нагрузках чугунные кольца ломаются и, попадая в трущиеся поверхности, наносят недопустимые задиры.


поршень молота, ремонт молота
Рис. 152. Соединение поршня со штоком: а – шток выполнен за одно целое с поршнем; б – посадка поршня с расклепкой конца штока; в – прессовая посадка поршня со штоком; г – цилиндрическое соединение поршня со штоком

Изготовлять кольца рекомендуется в такой последовательности: ковка обечайки но размеру поршневого кольца с припуском на механическую обработку; отжиг обечайки, обтачивание по наружному и внутреннему диаметрам до окончательных размеров, зачистка наждачным полотном по наружному диаметру, накатка по внутреннему диаметру, разрезка обечайки по размеру кольца с припуском на шлифование двух плоскостей, разрезка кольца по разметке, шлифование плоскостей кольца на магнитном поле шлифовального станка.
Иногда в качестве уплотнительных колец поршней применяются резиновые кольца (по опыту завода Электросталь), изготовленные из сырой маслобензостойкой резиновой смеси ПО-68-1 с добавлением парафина и дибутилсибицианата, повышающих стойкость и уменьшающих коэффициент трения резиновых уплотнений. Применение резиновых колец помимо значительного уменьшения износа поршневых канавок уменьшает износ зеркала рубашки цилиндра, исключает возможность попадания обломков колец на трущиеся поверхности и задиров. Применение резиновых колец значительно увеличивает энергию ударов молота, уменьшает непроизводительные потери энергии молота. Упругие свойства резиновых колец способствуют увеличению срока службы как самого поршня, так и рубашки цилиндра.
Однако при применении резиновых колец для уплотнения поршня предъявляются более высокие требования к чистоте поверхности рубашки цилиндра, которая должна быть не ниже 8-го класса; царапины, задиры, следы от инструмента на поверхности не допускаются. Зеркало рубашки цилиндра после растачивания следует обязательно шлифовать (достаточно наждачной бумагой с маслом). Для увеличения срока службы резиновых уплотнительных колец необходимо, чтобы окна в рубашке цилиндра, предназначенные для впуска и выпуска сжатого воздуха по полостям цилиндра, имели специальные перемычки, делящие окно на ячейки. Ширина ячейки по хорде цилиндра должна быть не более 40 мм, наличие таких перемычек необходимо для уменьшения прогиба кольца полости окна. При этом необходимо также, чтобы перемычка не имела острых граней, так как в противном случае будет происходить быстрое срезание уплотнительных колец поршня.
Число резиновых колец на поршне должно быть не менее трех. Кольца должны плотно, без зазоров, сидеть в ручьях поршня и иметь возможность перемещаться. Резиновые кольца должны быть обеспечены регулярной смазкой. Их продолжительность службы примерно в 2 раза больше, чем стальных (3-4 месяца вместо 1-2 месяцев) при стоимости в 5 раз меньшей. При этом износ гильз уменьшается в 4-7 раз за одно и то же время и составляет за год 0,9-1,5 мм.

Штоки кузнечных молотов – это наиболее часто подвергающиеся поломкам дорогостоящие детали, соединяющие поршень цилиндра с бабой. Поршень работает в тяжелых условиях – больших ударных нагрузок, испытывая при ударе напряжение от продольных сил, а также от изгиба при нецентральном ударе. Штоки на заводах, эксплуатирующих молоты, изготовляют из различных легированных сталей: 40Х, 30ХН3А, 35ХН3, 40ХН, 45ХН, 45Г, 35ХГФ, 38ХГН, 0ХНМ, 0ХН1М, 0ХН3М, 0ХМ, 32ХНМ, 18ХНВА, 25ХНВА, 32ХНВ, 0ХН1В и др. Штоки (см. рис. 152) могут быть выполнены за одно целое с поршнем и раздельно. В последнее время на всех заводах перешли на применение отдельных штоков, это облегчило их производство и сократило расход легированных сталей.         
Наиболее широко распространено соединение штока с поршнем при горячей посадке поршня на шток с предварительной пригонкой поршня по штоку. Расклепки штока на поршень, а также приварка поршня к штоку не рекомендуются, так как такие соединения не предотвращают осаживания поршня на шток, при котором расклепанный металл откалывается и попадает в трущиеся части цилиндра и уплотнения цилиндра и поршня, что может привести к длительному простою молота в ремонте. Кроме того, при посадке с расклепкой верхнего конца штока на поршень обычно затрудняется контроль посадки поршня на шток, что иногда приводит к завышению напряжений металла штока в месте его заделки в поршень и поломке штока.
Посадку поршня на шток осуществляют по конусному отверстию поршня на конусный конец штока, угол конуса равен 2°20', что соответствует конусности 1:25. Правильность обработки следует контролировать при помощи сопряженных калибров. Плотность прилегания необходимо проверять на краску (табл. 123).

123. Рекомендуемое расстояние от торца штока до верхней торцовой поверхности поршня при предварительной холодной посадке поршня на шток

Масса падающих частей, кг

Диаметр штока, мм

Расстояние от верхней плоскости поршня до торца штока, мм

1000
1500
2500
4000
6500
9000
12000-15000

130
150
175
190
228
245
280

7
8
9
10
11,5
12
14

После пригонки поршня к штоку на краску шток разогревают газовой горелкой и осаживают поршень заподлицо со штоком, чем обеспечивается необходимая посадка штока на поршень.
Заделка штока в бабу также осуществляется различными путями (рис. 153). Наиболее распространен способ заделки конца конуса штока в соответствующее коническое отверстие бабы через мягкую пластичную металлическую прокладку (обычно из латуни или красной меди). Для усиления штока в опасном сечении штоки выполняют с утолщенным нижним концом, а крепление его в бабе осуществляют таким же способом через коническую латунную или медную втулку. Допускается также конструкция соединения штока с бабой при помощи втулки из объемно-сжимаемого материала, однако большого распространения она не получила.

 

шток молотаРис. 153. Соединение штока с бабой: а – с посадкой на конце с латунной прокладкой; б – с посадкой на конце с втулкой из объемно-сжимаемого материала; в – с посадкой утолщенного конца штока на конце с латунной прокладкой

 

Конструкции новых штоков имеют либо сквозное внутреннее отверстие, либо засверление снизу на глубину, примерно в 1,5 раза большую длины конусной части штока под посадку в бабу, либо сверху примерно на половину длины штока. Наибольшую стойкость, по данным лабораторных испытаний моделей штоков, имеют штоки с утолщенным нижним концом.
На практике стойкость штоков, изготовленных из одинаковой стали, для одних и тех же молотов колеблется от нескольких часов до нескольких месяцев. Применение высококачественных легированных сталей не привело к заметному увеличению стойкости штока. Это объясняется тем, что стойкость штока зависит от очень большого числа параметров, определяющих как механические свойства самого штока, структуру и термообработку материала штока, так и условия эксплуатации штока.
Главные среди них: а) марка материала штока; б) качество ковки и термообработки, определяющих структуру металла и его механические свойства; в) качество механической обработки, определяющей качество поверхности штока, особенно в местах наибольшего напряжения материала (в месте выхода штока из бабы); г) характер заделки штока в бабу, который зависит, в свою очередь, как от конструкции соединения штока с бабой, так и от качества материала прокладки (латунной или красной меди); д) состояние молота, зависящее от зазоров (выработки) в направляющих бабы, зазоров между шаботом и стойкой, между стойкой и анкерной плитой, между анкерной плитой и цилиндром, от соосности цилиндра с вертикальной осью молота, от смещения станин в продольном направлении по отношению к шаботу, определяемое состоянием поверхностей регулировочных клиньев и сопрягаемых поверхностей станины молота; е) характер штампуемых деталей, от которых зависит количество необходимых жестких ударов на одно изделие, количество жестких эксцентричных ударов на изделие и т.д.
Кроме того, эти главные параметры, в свою очередь, зависят от большого количества второстепенных параметров. Как главные параметры, так и второстепенные для одного и того же молота нестабильны и меняются в довольно широких пределах, учесть количественное влияние каждого параметра в конечном счете на напряжения, возникающие в опасных сечениях штока, в настоящее время не представляется возможным. Поэтому рекомендуется увеличивать срок службы молотов, главным образом повышая их прочность в опасном сечении за счет выбора оптимальной конструкции (такой следует считать шток с утолщенным нижним концом), отработки и внедрения оптимальной технологии ковки, термообработки, механической обработки штока, правильного построения технологического процесса штамповки на молотах (не допускающего большого количества жестких эксцентричных ударов).
В качестве материала можно рекомендовать сталь 35ХВ, так как она меньше других сталей подвержена металлургическим дефектам, обладает хорошей прокаливаемостью на достаточную глубину и сравнительно высокой твердостью. При этом рекомендуется следующий режим термообработки перед обдиркой: нормализация и последующий отпуск на твердость. После обдирки: нагрев под закалку штока до температуры закалки стали с выдержкой после нагрева 4 ч с последующим высоким отпуском при температуре 650°С и выдержкой 4-6 ч.
Как установлено многочисленными практическими данными, излом штоков в подавляющем большинстве случаев носит явно выраженный усталостный характер. Местом образования усталостных трещим является наиболее напряженный участок штока, а именно участок сопряжения штока с бабой. При работе штока на его поверхности в местах образования мелких поверхностных дефектов начинают образовываться мелкие трещины усталостного характера. Если эти трещины вместе с некоторым слоем металла своевременно удалить с поверхности штока, то тем самым можно увеличить срок службы штока.
Опытом некоторых заводов подтверждается целесообразность периодической перепрессовки штока с его обтачиванием по месту запрессовки с заменой латунной втулки. При этом стойкость штока повышается в среднем в 2 раза. Перепрессовку штока рекомендуется производить не менее 5-6 раз в год. Шток протачивают с таким расчетом, чтобы он опустился в бабе на 15-25 мм. Перетачивать штоки молотов рекомендуется после отработки штоком 70-80% среднего срока службы.

шток молота, накатное устройство
Рис. 154. Приспособление для накатки штоков

Для повышения прочности штоков рекомендуется также специальный вид упрочняющей обработки поверхности штока – накатка роликом – эффективный способ повышения усталостной прочности металла без создания концентрации напряжений в переходных зонах начала и конца обрабатываемой поверхности, не вызывающий тепловой деформации штоков. Накаткой роликом можно повышать поверхностную твердость на 15-20% и для среднеуглородистых сталей даже на 40-50% при глубине накатанного слоя до 10-12 мм. Накатку осуществляют специальным приспособлением Харьковского тракторного завода на токарном станке. Приспособление состоит из накатной головки с роликами и насоса с баком (рис. 154). Усилие на роликах достигает 3000 кгс и более в зависимости от заданного давления в масляной гидравлической системе. Обкатка штока роликами осуществляется после окончательной механической обработки со следующим режимом накатки: частота вращения штока в патроне токарного станка 4 об/мин; подача 0,45 мм/об; усилие на ролике 3000-4000 кгс. Накатка осуществляется за один проход как на конусном, так и на прилегающем участке длиной не менее 500 мм.

Бабы молотов изготовляют из кованой или литой стали 45 (рис. 155). Предпочтительнее кованые бабы, так как они обладают большой стойкостью. Бабы имеют разное конструктивное исполнение места крепления со штоком: а) с помощью клиньев, упирающихся в заплечики штока и соответствующие гнезда в бабе; б) прессовой посадкой конической части штока в гнездо бабы.
Крепление штока с бабой при помощи клиньев в настоящее время большинством заводов не применяется, так как оно имеет малую стойкость и необходим частый ремонт с целью восстановления пазов в бабе и щтоке под клинья, а сами клинья заменяют новыми.

Баба молота
Рис. 155. Баба молота

Срок службы баб зависит от многих факторов так же, как и срок службы штоков молотов, однако он выше срока службы штоков. Основными изнашиваемыми поверхностями бабы являются боковые стенки гнезда бабы под крепление верхнего штампа, причем характерным для износа баб в этом месте является образование мелких трещин, которые при ремонте следует удалять строганием паза. Если своевременно не прострагивать гнездо бабы, может образоваться большая трещина, и бабу выбраковывают. Износу также подвергаются и горизонтальная плоскость гнезда бабы, и плоскость основания бабы, которую восстанавливают также прострагиванием.
При износе направляющие поверхности зубьев бабы могут быть восстановлены прострагиванием, электродуговой наплавкой с последующим прострагиванием в размер чертежа. Причем наплавкой лучше восстанавливать бабы, изготовленные из стали 30 или 35. Конические посадочные отверстия под шток растачивают на ремонтный размер с постановкой разрезной переходной цилиндрической или конической втулки.


расточка бабы молота
Рис. 156. Приспособление для расточки бабы молота

Коническое отверстие бабы можно растачивать на горизонтально-расточном станке при помощи приспособления (рис. 156). В стальном корпусе 1 приспособления, монтируемого в стойке станка, выстроганы направляющие пазы под направляющие гайкорезцедержателя 6, гайка которого может перемещаться свободно при помощи винта 4, на конце винта сидит звездочка 2. Для поддер¬жания винта имеются хомуты 3 и 5. При вращении приспособления последние вращаются вместе со шпинделем. При каждом обороте звездочка ударяется о кронштейн, укрепленный на станке, при этом винт 4 поворачивается на определенный угол, чем и осуществляется подача резца 7.
При ремонте и изготовлении новых баб необходимо выдерживать: а) параллельность направляющих плоскостей бабы оси центрального отверстия, отклонение не более 0,1 мм на длине 1000 мм; б) смещение плоскостей зубцов направления в бабе молота по отношению к осевой линии, проходящей через середину средних зубцов и отверстие для штока, отклонение не более 0,05 мм; в) перпендикулярность горизонтальных поверхностей гнезда под крепление верхнего штампа и нижней плоскости бабы к оси расточки бабы, допускаемое отклонение не более 0,1 мм на длине 1000 мм; г) параллельность боковой стороны гнезда под крепление штампа (в продольном направлении по отношению к стенке паза) к плоскости выступов направляющих бабы, допускаемое отклонение не более 0,2 мм на длине 1000 мм; конусное отверстие в бабе должно быть расположено точно в центре, отклонение не более 0,1 мм на длине 1000 мм.

Смена бабы на молотах
Рис. 157. Приспособление для смены баб на молотах с массой падающих частей 2,5-9 т

Для повышения прочности бабы поверхности гнезда рекомендуется подвергнуть поверхностной термообработке – закалке при помощи газопламенной горелки.

клинья бабы
Рис. 158. Компенсационные клинья износа направляющей бабы молота: 1 – направляющая; 2 – болт крепления; 3 – боковой клин направляющей; 4 – задний клин направляющей

Одной из трудоемких операций, выполняемых при ремонте баб, является демонтаж баб. Для облегчения демонтажа рекомендуется применять специальное приспособление, представляющее собой сварную металлическую ферму 1, выполненную в виде скобы, на нижнюю горизонтальную площадку которой устанавливается баба, находящаяся в станине молота, а затем краном за крюк 2 выводится из-под станины молота (рис. 157).
В целях повышения срока службы баб на некоторых предприятиях изготавливают бабы несколько большей высоты, с тем чтобы восстанавливать гнезда бойка путем сострагивания заподлицо с горизонтальной плоскостью гнезда и строгать новое гнездо в размеры чертежа.
Увеличение зазоров между направляющими бабы и стоек молота в следствии износа может быть компенсировано за счет клина, устанавливаемого между специальной клиновой направляющей и привалочной поверхностью стоек (рис. 158).

Ремонт паровоздушных молотов
All right reserved

Client ID

® Яндекс.Метрика