Спосіб відновлення профілю зношеної зубчастої частини великогабаритної шестірні

1. Спосіб відновлення профілю зношеної зубчастої частини великогабаритної шестірні, що включає додання за допомогою металообробного устаткування заданих параметрів зубчастої частини шестірні, утвореної поверхнею виступів і западин зубів, а також поверхнею профілю їх робочої і неробочої частини, шліфування поверхні зуба ше 3 металообробного устаткування заданих параметрів поверхонь виступів і западин зубів (http://www.niatop.ru/.osstanovlenie-iznoshennyihtortsovyih-poverhnostey-zubev-shesteren.html). У відомому способі відновлення шестірень здійснюється шляхом попереднього наплавлення на зношену поверхню металу, міцносні характеристики якого повинні відповідати характеристикам тіла відновлюваних зубів шестірні. Наплавленню передує прогрів тіла шестірні до заданої температури, що забезпечує необхідну ступінь адгезії металу шестірні з шаром металу, що наплавляється. Після наплавлення, за допомогою металообробного устаткування, видаляють надлишки металу і доводять профіль зубів до проектних розмірів. Недоліком даного способу є те, що застосування будь-якого виду наплавлення не гарантує формування необхідної кристалічної структури наплавляемого металу. Висока температура наплавлення визначає формування певної кристалічної решітки наплава, яка, як правило, відрізняється від кристалічних решіток тіла деталі, з якого складається зношений зуб шестірні. Крім того, при невідповідності температур тіла шестірні і наплавляємого металу погіршуються умови адгезії, що порушує цілісність кристалічних решіток і, відповідно, знижує міцносні властивості деталі в цілому. Виконання ремонту вищевказаним способом не дозволяє значно продовжити строк експлуатації шестірні і надалі вимагає повторного виконання відбудовних робіт або її утилізацію. Це підвищує собівартість металургійної сировини, знижує економічну ефективність гірничо-збагачувального виробництва. Завданням корисної моделі є вдосконалення способу відновлення великогабаритних шестірень за рахунок відновлення профілю і параметрів зубів, що досягається формуванням відновлюваного зуба за рахунок видалення його зношеної і деформованої частини і формування його нижньої частини за рахунок частини кільцевого тіла шестірні. Технічний результат при реалізації корисної моделі, що заявляється, полягає: - у забезпеченні збереження параметрів зуб'ів шестірні і їх заданих фізико-механічних властивостей; - у запобіганні зміни фізико-механічних властивостей відновлених зуб'ів і забезпеченні їх нормального експлуатаційного ресурсу; - у зниженні експлуатаційних витрат і зменшенні собівартості продукції, що переробляється, за рахунок повторного використання великогабаритної шестірні з повним робочим ресурсом; Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що спосіб відновлення профілю зношеної зубчастої частини великогабаритної шестірні включає додання за допомогою металообробного устаткування заданих параметрів зубчастої частини шестірні, утвореною поверхнею виступів і западин зубів, а також поверхнею профілю їх робочої і неробочої частини, шліфування поверхні зуба шестірні. Відповідно до корисної моделі, зношену поверхню виступів зубів піддають механічному впливу, у результаті якого утворюють поверхні виступів 51712 4 зубів, геометричні параметри яких відповідають первісним, потім піддають механічному впливу поверхні профілю робочої й, при наявності зношування, неробочої частини зубів, при цьому впливом на тіло шестірні формують у ньому поверхні западин зуб’ів з умовою збереження первісної висоти останніх за рахунок того, що переміщують поверхню западин зуб’ів у тіло шестірні на глибину, яка відповідна висоті вилученої зношеної верхньої частини зуб'ів при формуванні поверхні їхнього виступу. Для підвищення якості зв'язку відновлюваної шестірні з веденою або провідною шестірнею агрегату, а також збереження параметрів зубчастого з'єднання без необхідності істотної зміни міжосьової відстані, зношену верхню частину зуб'ів видаляють на висоту 12-22мм щодо рівня поверхні виступів зубів. Заявлений спосіб ілюструється схемами: - на Фіг.1 зображений контур зубчастої частини шестірні в первісному стані, контур зношування руб'їв, а також контур відновлених зуб'ів; - на Фіг.2 - зуб шестірні із її зубчастої частини в первісному стані, контур зношування зуба, а також контур відновлених зуб'ів. На схемах прийняті наступні позначення: 1 - контур профілю робочої частини зуба шестірні в первісному стані; 2 - границя зношування профілю робочої частини зуба шестірні після певного строку експлуатації; 3 - контур профілю робочої частини зуба шестірні у відновленому стані; 4 - поверхня виступу зуба шестірні в первісному стані; 5 - поверхня виступу зуба шестірні у відновленому стані; 6 - поверхня западини зуба шестірні в первісному стані; 7 - поверхня западини зуба шестірні у відновленому стані. 8 - контур профілю неробочої частини зуба шестірні в первісному і відновленому стані; А-Г - границя поверхні профілю зуба шестірні в первісному стані; Б-Г - границя поверхні профілю зуба шестірні при його зношуванні в процесі експлуатації; А-Б - зона зношування поверхні виступу зуба шестірні; В - зона поверхні виступу зуба шестірні у зношеному вигляді після експлуатації шестірні; В-Д - висота зони видалення зношеної частини зуба шестірні. Спосіб відновлення профілю зношеної зубчастої частини великогабаритної шестірні реалізується в такий спосіб. У процесі експлуатації великогабаритного гірничо-збагачувального устаткування, наприклад, млинів різної ступені подрібнювання, відбувається природне експлуатаційне зношування їхніх конструктивних елементів. Тіла обертання приводяться в рух за рахунок взаємодії великогабаритних шестірень, що взаємодіють із приводами. Протягом строку експлуатації відбувається регламентне зношування зубчастої поверхні шестірень. 5 Як показала практика, найбільш піддаються зношуванню та частина поверхні зуб'ів, що взаємодіє із провідною шестірнею привода. Залежно від фізико-механічних властивостей матеріалу шестірні, відбувається різного ступеня експлуатаційне зношування її зуб'ів, що порушує параметри нормального зубчастого зачеплення і призводить до виникнення аварійних ситуацій. Зношування зубів може бути однобічний, якщо обертання шестірні відбувається в одному напрямку. Зношування зубів може бути двостороннім, якщо передбачається розворот вінцевої шестірні і стираючі навантаження додається на обидві бічних профілі кожного зуба шестірні. Для наочності спосіб розглядається на прикладі відновлення шестірні, де зношування зубів відбувається з одного боку, тобто при наявності робочого і неробочого профілю кожного зуба. Після досягнення регламентного зношування шестірні, здійснюють її демонтаж з устаткування, на якому вона була встановлена. Відновлення шестірні полягає в механічному знятті зношених частин зуб'ів шестірні з наступним відновленням їхнього профілю за рахунок частини тіла самої шестірні. При однобічному зношуванні поверхня профілю робочої частини 1 зуба змінює свою конфігурацію і просторову орієнтацію. Це положення визначається границею зношування 2 робочі частини зуба шестірні. Положення границі зношування 2 визначає характер зачеплення веденої і провідної шестірень і, відповідно, геометричні параметри поверхні виступів зубів 4. Виходячи зі ступеня зношування зуба в контурах А-Б-Г, поверхня виступів 4 зменшується до величини проекційного відрізка В. Зміна положення контуру профілю робочої частини з 1 на контур 2 зношування профілю робочої частини зуба 2, а також утворення зони зношування А-Б поверхні виступу зуба 4 шестірні визначає необхідність відновлення його геометрії до первісного положення. За допомогою металообробного устаткування верхня зубчаста частина 4 шестірні обточується по колу на висоту зони В-Д (видалення зношеної частини зуба шестірні). Кінці зуб'ів зрізують доти, поки не будуть утворені поверхні виступів 5 зубів, геометричні параметри яких відповідають первісним. 51712 6 Після цього приступають до відновлення профілю робочої частини 2 зуби, у результаті якого відновлюється кут утворюючого профілю робочої частини 3, а також її довжину. Це досягається тим, що піддають механічному впливу поверхню профілів робочої частини зубів 2 до їхнього нового положення 3. Одночасно із цією операцією, впливом на тіло шестірні змінюють первісне положення поверхні западини зуба шестірні 6 до нового положення поверхні западини 7 зуба, що радіально перебуває ближче до центра шестірні. У результаті відновлюється первісна висота зуба шестірні, тому що поверхня западин 6 зубів переміщають у тіло шестірні на глибину відповідній висоті вилученої зношеної верхньої частини зуб'ів. Якщо профіль неробочої частини зубів 8 не зношений, то він не піддається обробці, а змінює своє положення (зміщається радіально до центра шестірні) відповідно до зміни просторового положення поверхні западини зуба 6 до її нового положення 7 в тілі шестірні. Після повного відновлення параметрів профілів виступів і западин зуб'ів, а також поверхні профілів їх робочої і неробочої частини виконують їхню обробку до заданої чистоти поверхні. При даній обробці вінцевої шестірні рудоздрібнюючого млина її радіус зменшується на 1520мм. При монтажі шестірні на робоче місце даний розмір компенсується регулювальним зазором, що передбачений конструкцією устаткування, на якому встановлюються подібні великогабаритні шестірні. Дослідженнями встановлено, що найбільш ефективним використанням корисної моделі є можливість видалення зношеної верхньої частини зубів на висоту 10-25мм щодо рівня поверхні виступів зубів. Це забезпечує збереження загальної геометрії зубчастої шестірні і, як наслідок, її якісне зачеплення із шестірнею привода. Результати дослідних та промислові випробування способу показали його високу ефективність та конкурентоспроможність у порівнянні з відомими способами. Використання корисної моделі дозволяє досягнути значних економічних показників при переробці твердих корисних копалин за рахунок зниження собівартості технологічних процесів де використовуються великогабаритні шестерні. 7 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 51712 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601