一种轴断裂后的修复工艺

技术领域

本发明涉及一种轴断裂后的修复工艺，属于焊接修复技术领域。

背景技术

轧机中间轴是轧机中的重要组成部分，一头连接着轧机主电机，另一头连接着轧机工作辊。它是传递轧制力的关键部件，在轧制过程中发挥着至关重要的作用。由于轧制力较大，轧机中间轴需要承受较大的弯曲和扭转应力。长时间工作后，轧机中间轴容易出现裂纹，甚至完全断裂。

轧机中间轴具有较高的强度和同轴度要求。由于其体积大、重量重的特点，使得现有的修复方法难以保证修复后的质量和强度。因此，一旦中间轴断裂，通常只能选择报废处理。然而，一根中间轴的成本相当高，这种处理方式不仅浪费了资源，还给企业带来了巨大的成本压力。

为了解决这一问题，本发明提供了一种轴断裂后的修复工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的技术方案以改善或解决如上所述的现有技术中存在的技术问题。

本发明提供的技术方案如下：一种轴断裂后的修复工艺，包括如下的步骤：

S1、对断轴的断裂端进行清理，在断轴的断裂端加工出圆锥台结构，并在所述断轴的中心沿其轴向钻中心孔；

S2、准备芯轴、第一定位套和第二定位套，所述芯轴的外径与所述中心孔的内径相适配，所述定位套的内径与所述断轴的外径相适配，所述定位套上沿圆周方向均布有多个销孔；

S3、将所述第一定位套和第二定位套分别套装在待修复的两根断轴上，所述芯轴的两端分别插入两根所述断轴的中心孔内，以保证两根断轴的同轴度；

S4、在所述第一定位套和第二定位套的销孔内装入销轴，推动两根断轴相向移动，直至两根断轴的端面互相接触，两根断轴之间形成一个旋转槽，所述旋转槽的横截面为V形；

S5、准备修复板；

S6、将多块所述修复板沿圆形阵列方向间隔焊接在所述旋转槽内；

S7、将相邻的所述修复板之间的空间填焊满；

S8、拆除所述第一定位套和第二定位套；

S9、对修复部分的外侧壁进行打磨，以去除任何焊接痕迹或不平整部分。

本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有以下有益效果：采用本发明的轴断裂后的修复工艺，它能够保证断轴的同轴度及强度，从而可以实现对轧机中间轴的可持续利用，不仅避免了资源的浪费，还为企业节约了成本。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，在步骤S5中，所述修复板为倒梯形板，所述修复板的底部与所述旋转槽的底部保持一定的距离不接触。

采用上述进一步方案的有益效果是，由于旋转槽底部尺寸较小，因此在修复板底部与旋转槽底部之间预留了间隙，以确保修复板底部与旋转槽焊接到位，保证修复板在焊接时牢固地与旋转槽底部相连。

进一步的，所述倒梯形板的两腰边的两侧为斜面，所述斜面与所述旋转槽的侧壁形成焊接坡口，通过所述焊接坡口将所述倒梯形板的两腰边与所述旋转槽的两侧壁焊接连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，这样可以增大所述倒梯形板与所述旋转槽之间的焊缝的深度和宽度，提高焊接接头的强度和耐久性。

进一步的，在步骤S5中，所述修复板为V型板，所述V型板的形状与所述旋转槽的横截面的形状相适配。

进一步的，在步骤S4中，首先在所述旋转槽内焊接至少一层打底焊，所述打底焊在所述旋转槽上方形成翻边。

进一步的，步骤S6和/或步骤S7中，每次焊接完成时锤击焊缝。

采用上述进一步方案的有益效果是，锤击可以消除或改变焊接过程中产生的应力，提高焊缝的抗疲劳性能，防止裂纹的产生，提高工件的可靠性。

进一步的，在步骤S1中，在断轴的断裂端加工出圆锥台结构后，进行着色探伤，根据探伤结构，如果表面没有裂纹，则断裂端处理完成，如果表面有裂纹，则需要进一步向下刨削。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过着色探伤，可以检测出断轴近表面的缺陷，如裂纹、气孔、疏松等，这种检测方法能够提高断轴的修复质量。

进一步的，在步骤S5中，测量所述旋转槽的横截面的尺寸，并根据测量的尺寸准备修复板。

进一步的，在步骤S1中，采用气刨工具对所述断轴的断裂端进行清理。

进一步的，在步骤S2中，所述芯轴与所述中心孔采用过盈配合或过渡配合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的断轴的结构示意图；

图2为本发明的步骤S3、S4的结构示意图；

图3为本发明的步骤S6的结构示意图；

图4为本发明的图3的局部剖视图；

图5为本发明的倒梯形板的立体结构示意图；

图6为本发明的图5的主视图；

图7为本发明的图5的左视图；

图8为本发明的图5俯视图；

图9为本发明的图5仰视图；

图中，1、断轴；2、圆锥台；3、中心孔；4、芯轴；5、第一定位套；6、第二定位套；7、销轴；8、旋转槽；9、倒梯形板；901、斜面；10、V型板；11、间隙。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

参照1-图4所示，一种轴断裂后的修复工艺，包括如下的步骤：

S1、对断轴1的断裂端进行清理，在断轴1的断裂端加工出圆锥台2结构，并在所述断轴1的中心沿其轴向钻中心孔3；

S2、准备芯轴4、第一定位套5和第二定位套6，所述芯轴4的外径与所述中心孔3的内径相适配，所述定位套的内径与所述断轴1的外径相适配，所述定位套上沿圆周方向均布有多个销孔；所述芯轴4与所述中心孔3可以采用过盈配合或过渡配合。

S3、将所述第一定位套5和第二定位套6分别套装在待修复的两根断轴1上，所述芯轴4的两端分别插入两根所述断轴1的中心孔3内，以保证两根断轴1的同轴度；

S4、在所述第一定位套5和第二定位套6的销孔内装入销轴7，所述销轴7的一端与所述第一定位套5连接，另一端插入所述第二定位套6的销孔内，推动两根断轴1相向移动，直至两根断轴1的端面互相接触，两根断轴1之间形成一个360°的旋转槽8，所述旋转槽8的横截面为V形；

S5、准备修复板；

S6、将多块所述修复板绕所述断轴1的轴线沿圆形阵列方向间隔焊接在所述旋转槽8内；

S7、将相邻的所述修复板之间的空间填焊满；

S8、拆除所述第一定位套5和第二定位套6；

S9、对修复部分的外侧壁进行打磨，以去除任何焊接痕迹或不平整部分。

另外，在本实施例中，

如图5-图9所示，在步骤S5中，所述修复板为倒梯形板9，所述修复板的底部与所述旋转槽8的底部保持一定的距离不接触。由于旋转槽8底部尺寸较小，因此在修复板底部与旋转槽8底部之间预留了间隙11(如图4所示)，以确保修复板底部与旋转槽8焊接到位，保证修复板在焊接时牢固地与旋转槽8底部相连。所述倒梯形板9的两腰边的两侧为斜面901，所述斜面901与所述旋转槽8的侧壁形成焊接坡口，通过所述焊接坡口将所述倒梯形板9的两腰边与所述旋转槽8的两侧壁焊接连接。这样可以增大所述倒梯形板9与所述旋转槽8之间的焊缝的深度和宽度，提高焊接接头的强度和耐久性。

当然，所述修复板也可以采用与所述旋转槽8的形状相适配的V型板10，通过更先进的焊接工艺来保证焊接效果。因此，本发明的实施例对所述修复板的形状不进行限定，只要所述修复板能够实现两根断轴1之间的连接均应在本发明的保护范围之内。

在步骤S4中，首先在所述旋转槽8内焊接至少一层打底焊，所述打底焊在所述旋转槽8上方形成翻边。

步骤S6和/或步骤S7中，每次焊接完成时锤击焊缝。锤击可以消除或改变焊接过程中产生的应力，提高焊缝的抗疲劳性能，防止裂纹的产生，提高工件的可靠性。

在步骤S1中，在断轴1的断裂端加工出圆锥台2结构后，进行着色探伤，根据探伤结构，如果表面没有裂纹，则断裂端处理完成，如果表面有裂纹，则需要进一步向下刨削。通过着色探伤，可以检测出断轴1近表面的缺陷，如裂纹、气孔、疏松等，这种检测方法能够提高断轴1的修复质量。

在步骤S5中，测量所述旋转槽8的横截面的尺寸，并根据测量的尺寸准备修复板。

在步骤S1中，采用气刨工具对所述断轴1的断裂端进行清理。

本发明的轴断裂后的修复工艺能够保证断轴1的同轴度及强度，从而可以实现对轧机中间轴的可持续利用，不仅避免了资源的浪费，还为企业节约了成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明不仅适用于类似轧机中间轴一样的大型断轴1的修复，还可以应用与小尺寸的断轴1的修复，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。