Способ ремонта объемного гидропривода Eaton серии 6423-618/6433-113 Российский патент 2023 года по МПК B23P6/02 B22D19/10 B24B37/00 

Изобретение относится к областям машиностроения и ремонта деталей машин и может быть использовано на машиностроительных и ремонтно-технических предприятиях.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ ремонта объемного гидропривода Hydrosila серии PVH-112/MFH-112 (ООО «Техсервис», Россия), заключающийся в том, что поверхность латунного распределителя упрочняется электродом из латуни в ручном режиме на электроискровой установке при соответствующих технологических режимах с последующей механизированной доводкой на шлифовально-полировальном станке совместно со стальным распределителем, восстанавливаются отверстия втулок блока цилиндров и корпусов клапанных коробок, подвергаясь механической обработке глухими алмазными развертками на станке для прецизионной обработки, на поверхности поршней и золотников клапанной коробки наплавляются металлопокрытия электродом из высокоуглеродистой стали в механизированном режиме на электроискровой установке при соответствующих технологических режимах, с последующей шлифовкой наплавленных поршней и золотников клапанной коробки на бесцентрошлифовальном станке до достижения технологических зазоров в соединениях «поршень - отверстие втулки блока цилиндров» и «золотник - отверстие корпуса клапанной коробки» (RU 2771398, МПК B22D 19/10, B23P 6/02, B24B 37/11, опубл. 04.05.2022).

Среди недостатков способа ремонта объемного гидропривода следует отметить отличия конструктивного исполнения и иные технологические зазоры.

В объемном гидроприводе Eaton серии 6423-618/6433-113 применяются материалы восстанавливаемых деталей, отличающиеся по свойствам от прототипа, а также отдельные соединения и детали, имеют отличия конструктивного исполнения и иные технологические зазоры. Таким образом, использование представленных в прототипе электродных материалов и технологических режимов электроискровой обработки для ремонта объемного гидропривода Eaton серии 6423-618/6433-113 не представляется возможным.

Технический результат заключается в получении высоких физико-механических свойств наносимых металлопокрытий на поверхностях восстанавливаемых деталей, за счет использования новых электродных материалов и технологических режимов электроискровой обработки.

Сущность изобретения заключается в том, способ ремонта объемного гидропривода Eaton серии 6423-618/6433-113 включает доводку стального распределителя на шлифовально-полировальном станке, восстановление отверстий втулок блока цилиндров и отверстия корпуса клапанной коробки под золотник обработкой глухими алмазными развертками на станке для прецизионной обработки. Поверхность напайки распределителя упрочняют электродом из молибдена в ручном режиме на электроискровой установке c энергией импульса 0,02 Дж, частотой подачи импульса 1560 Гц и временем обработки 3 мин/см² с последующей механизированной доводкой на шлифовально-полировальном станке. На поверхности поршней и золотника клапанной коробки наплавляют металлопокрытие из среднеуглеродистой стали электроискровой установкой в механизированном режиме, с энергией импульса 10 Дж, частотой подачи импульса 35 Гц, продольным перемещением электрода 1,16 мм/мин, окружной скоростью вращения дискового электрода 0,073 м/с, числом проходов 1. Наплавленные поверхности поршней и золотника клапанной коробки шлифуют на бесцентрошлифовальном станке до достижения зазоров в соединениях «поршень - отверстие втулки блока цилиндров» 33…54,83 мкм, «золотник - отверстие корпуса клапанной коробки» 10…19,44 мкм.

Зазоры в соединениях «поршень - отверстие втулки блока цилиндров» и «золотник - отверстие корпуса клапанной коробки» для объемного гидропривода Eaton серии 6423-618/6433-113 получены по результатам экспериментальных исследований.

В табл. 1 показаны результаты исследования наплавляемых покрытий.

Способ ремонта объемных гидроприводов Eaton серии 6423-618/6433-113 (США) осуществляют следующим образом. Поверхность напайки распределителя упрочняют электродом из молибдена электроискровой установкой БИГ-5 в ручном режиме при энергии импульса 0,02 Дж, частоте подачи импульса 1560 Гц и времени обработки 3 мин/см². Упрочненную поверхность напайки распределителя и поверхности стального распределителя доводят на шлифовально-полировальном станке (3ШП-320) в механизированном режиме, при нагрузке 0,5…1,5 кгс, длине хода поводка 100 мм, частоте вращения доводочной плиты 90 об/мин и времени доводки 35 мин. На поверхности поршней и золотника клапанной коробки наплавляют металлопокрытие из среднеуглеродистой стали электроискровой установкой БИГ-5 в механизированном режиме, с энергией импульса 10 Дж, частотой подачи импульса 35 Гц, продольным перемещением электрода 1,16 мм/мин, окружной скоростью вращения дискового электрода 0,073 м/с, числом проходов 1. Изношенные отверстия втулок блока цилиндров и отверстие корпуса клапанной коробки под золотник восстанавливают механической обработкой глухими регулируемыми алмазными развертками на станке для прецизионной обработки (СПО-01) до выведения следов износа по отверстию (для блока цилиндров) и пояску (для корпуса клапанной коробки), имеющему наибольший износ. Наплавленные поверхности поршней и золотника клапанной коробки шлифуют на бесцентрошлифовальном станке до достижения зазоров в соединениях «поршень - отверстие втулки блока цилиндров» 33…54,83 мкм, «золотник - отверстие корпуса клапанной коробки» 10…19,44 мкм.

Используемые материалы электродов и режимы электроискровой обработки получены в результате одно- и многофакторных экспериментальных исследований по определению (параметров оптимизации) толщины, сплошности и микротвердости наплавленных металлопокрытий. Экспериментальные исследования проводились для электроискровой установки БИГ-5, которая обеспечивает представленные режимы электроискровой обработки.

В качестве сравнения прототипа и предлагаемого решения в табл. 1. представлены параметры полученных покрытий при восстановлении изношенных деталей объемных гидроприводов Hydrosila серии PVH-112/MFH-112 и Eaton серии 6423-618/6433-113 (США).

В результате упрочнения электродом из молибдена на электроискровой установке БИГ-5 в ручном режиме на поверхности напайки распределителя, имеющей материал БрО5С25, получено покрытие толщиной до 30 мкм и сплошностью 95…100% с твердостью 148…152 HV, что в среднем на 1,4 раза выше твердости основного материала. Твердость основного материала напайки распределителя БрО5С25 составляет 100…110 HV. В прототипе параметры полученного покрытия на поверхности латунного распределителя, имеющего материал латунь ЛМцСКА-58-2-2-1-1 упрочненного электродом из того же материала составили: толщина 30 мкм, сплошность 90…100% и твердость 204…207, что в среднем на 1,2 раза выше твердости основного материала соответственно. Твердость основного материала латунного распределителя ЛМцСКА-58-2-2-1-1 составляет 170…175 HV.

В результате наплавки электродом из среднеуглеродистой стали 50ХФА электроискровой установкой БИГ-5 в механизированном режиме на поверхности поршней и золотников получено металлопокрытие толщиной 310…400 мкм, сплошностью 90…95%, твердостью 810…830 и 825…855 HV соответственно, что в среднем на 1,3 и 1,37 раза выше твердости основных материалов. Твердость основных материалов поршня 20ХГНМ составляет 610…650 HV и золотника 30ХМ - 590…640 HV соответственно. В прототипе параметры полученного металлопокрытия на поверхности поршней и золотников электродом из высокоуглеродистой стали У10 составили: максимальная толщина 170 и 275 мкм, сплошность 90…95%, твердость 723…730 и 754…757 HV соответственно, что в среднем на 1,1…1,25 раза выше твердости основных материалов. Твердость основных материалов поршня 50ХФА составляет 650…660 HV и золотника 30Х - 580…630 HV соответственно.

Эксплуатационные испытания партии из пяти комплектов объемных гидроприводов Eaton серии 6423-618/6433-113 (США), восстановленных предлагаемым способом, показали, что отказов второй и третей степени сложности не выявлено.

Изобретение позволяет получить высокие физико-механические свойства наносимых металлопокрытий на поверхностях восстанавливаемых деталей, за счет использования новых электродных материалов и технологических режимов электроискровой обработки.

Таблица 1 Способ
ремонта Вид обработки Деталь
(материал) Материал
электрода Толщина нанесенного
слоя h, мкм Сплошность покрытия,
% Твердость, HV основы покрытия Предлагаемый Упрочнение Напайка распределителя
(С93700 ASTM B584 / Бронза
БрО5С25) Молибден
Мо 15-30 95-100 100-110 148-152 Наплавка Поршень
(Сталь 8617 ASTM A837 / Сталь 20ХГНМ) Сталь
50ХФА 310-400 90-95 610-650 810-830 Наплавка Золотник
(Сталь 4135H ASTM A29M / Сталь 35ХМ) Сталь
50ХФА 310-400 90-95 590-640 825-855 Прототип Упрочнение Латунный распределитель
(Латунь ЛМцСКА-58
-2-2-1-1) Латунь ЛМцСКА
-58-2-2-1-1 20-30 90-100 170-175 204-207 Наплавка Поршень
(Сталь 50ХФА) Сталь У10 150-170 90-95 650-660 723-730 Наплавка Золотник
(Сталь 30Х) Сталь У10 250-275 90-95 580-630 754-757

Изобретение относится к областям машиностроения и ремонта деталей машин и может быть использовано на машиностроительных и ремонтно-технических предприятиях. Ремонт объемного гидропривода Eaton серии 6423-618/6433-113 включает доводку стального распределителя на шлифовально-полировальном станке, восстановление отверстий втулок блока цилиндров и отверстий корпуса клапанной коробки под золотник. Поверхность напайки распределителя упрочняют электродом из молибдена в ручном режиме на электроискровой установке c энергией импульса 0,02 Дж, частотой подачи импульса 1560 Гц и временем обработки 3 мин/см² с последующей механизированной доводкой на шлифовально-полировальном станке. На поверхности поршней и золотника клапанной коробки наплавляют металлопокрытие из среднеуглеродистой стали электроискровой установкой в механизированном режиме. Изобретение позволяет получить высокие физико-механические свойства наносимых металлопокрытий на поверхностях восстанавливаемых деталей за счет использования новых электродных материалов и технологических режимов электроискровой обработки. 1 табл.

Способ ремонта объемного гидропривода Eaton серии 6423-618/6433-113, включающий доводку стального распределителя на шлифовально-полировальном станке, восстановление отверстий втулок блока цилиндров и отверстия корпуса клапанной коробки под золотник обработкой глухими алмазными развертками на станке для прецизионной обработки, отличающийся тем, что поверхность напайки распределителя упрочняют электродом из молибдена в ручном режиме на электроискровой установке c энергией импульса 0,02 Дж, частотой подачи импульса 1560 Гц и временем обработки 3 мин/см² с последующей механизированной доводкой на шлифовально-полировальном станке, на поверхности поршней и золотника клапанной коробки наплавляют металлопокрытие из среднеуглеродистой стали электроискровой установкой в механизированном режиме, с энергией импульса 10 Дж, частотой подачи импульса 35 Гц, продольным перемещением электрода 1,16 мм/мин, окружной скоростью вращения дискового электрода 0,073 м/с, числом проходов 1, наплавленные поверхности поршней и золотника клапанной коробки шлифуют на бесцентрошлифовальном станке до достижения зазоров в соединениях «поршень – отверстие втулки блока цилиндров» 33…54,83 мкм, «золотник – отверстие корпуса клапанной коробки» 10…19,44 мкм.