泵轴不解体现场修复技术

2013-12-04吴德起夏金龙

设备管理与维修 2013年12期

关键词：输油泵电刷微弧

吴德起夏金龙何军薛燕

中石化管道储运公司山东潍坊市

1.输油泵轴颈磨损情况

泵为德国鲁尔输油泵，泵型号ZMII 630/06。输油泵端部轴承跑内圆，轴颈严重磨损，直径已经减小0.6mm。使用常规的解体维修方法，需要准备许多备品备件，同时解体维修所需时间长。

2.现场修复技术选择

在现场对轴颈进行修复，在修复时要尽量减少修复过程中产生的热量，以避免轴产生热弯曲。因此该泵可选择的修复技术只能包括电刷镀、微弧冷焊、激光焊、高分子修补胶方法。由于输油泵轴颈部位所处空间小，操作位置有限，无法使用大型激光修复设备。输油泵轴颈承受载荷大，工作温度高，振动大，承受一定的交变载荷，由于修补胶技术强度相对较低，也不适合修复此泵。电刷镀与冷焊修复所需设备占用空间小，修补材料结合强度相对较高，修复过程简单，修复尺寸可在较大范围内进行控制，修复后表面粗糙度好、强度高，因此决定采用冷焊与电刷镀技术对轴颈进行修复。

3.现场修复

（1）制作简易转子支撑装置。由于待修复轴颈是端部，轴承座已经拆卸下，因此端部的轴已经不在旋转中心。为避免修复过程中轴的转动造成转子和其他部件损坏，要制作一个支撑装置（图1）使轴恢复到旋转中心位置。支撑装置可以支撑轴旋转，方便修复操作和修复后对轴颈尺寸的检测。

（2）测量轴颈尺寸，检测轴颈材料。泵轴材料为42CrMo4V，经测量轴颈磨损已经缺失0.6mm，并且表面凹凸不平，氧化层与杂质镶嵌在缝隙内。对于这种尺寸缺失情况如采用电刷镀只能镀铜进行尺寸修复，但铜的强度低，修复后轴颈不能满足重负荷要求。因此要先采用微弧冷焊修复方法，使用与轴颈相同的材料进行填补，才能获得足够的尺寸和强度要求。

图1 转子支撑装置

（3）进行脉冲微弧冷焊（图2）。首先，清理磨损表面，去除杂质与氧化层，使轴颈露出金属基础面。再开始逐层补焊至所需尺寸。冷焊时采用与轴颈材料相同的0.2mm和0.1mm厚的板材，根据轴颈的宽度剪裁成长条状，清理轴颈与焊补薄板至完全露出金属光色，将填补薄板铺在轴颈缺损部位，使用脉冲冷焊开始焊接。当焊接完成一圈之后，对焊接表面进行打磨与检测，根据轴颈缺损程度再进行逐层焊接，直到轴颈恢复至所要求的尺寸。

（4）轴颈尺寸与形状精度修复。由于冷焊是由多层累加焊接完成，因此轴颈焊接完成后的形状与尺寸精度都达不到要求。要对焊接后的轴颈进行打磨，用千分尺与百分表配合测量，逐步使轴颈的尺寸与形状恢复到要求的精度。

（5）使用电刷镀（图3）修复轴颈表面精度。冷焊打磨之后，轴颈的尺寸与形状精度都恢复到了要求的水平。但在轴颈表面还存在着许多微观的小孔隙，这是由于脉冲焊时填料与轴颈并非完全熔接在一起所造成的。脉冲焊时，由多个相互紧密排列的焊点组成一个面，因此点与点之间的部分，在打磨之后还会有许多小的间隙。在精度要求不高的场合可以直接使用，但在腐蚀、振动、重载、高速场合下，要对这些间隙进行修补，修补这些间隙最好的方法就是使用电刷镀技术。

图2 进行脉冲微弧冷焊

图3 使用电刷镀修复

电刷镀的基础面就是冷焊打磨后的轴颈表面，电刷镀时首先以铜镀液进行间隙的填充，再进行表面的硬化处理。电刷镀时使用配备的专用药水，专用的电刷镀电源及刷镀头。采用12V电源活化处理轴径表面，再用11V电源刷镀，以获得最好的镀层结合力。填补冷焊间隙时，根据刷镀需修补的尺寸控制电刷镀的时间和电流，并在刷镀完每层之后进行尺寸的检测，当尺寸形状精度符合要求时，再进行表面硬化层的刷镀。