一种断齿链轮的修复方法与流程

本发明涉及链轮修复技术领域，特别涉及一种断齿链轮的修复方法。

背景技术：

链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。链传动有许多优点，与带传动相比，无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高；传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小；所需张紧力小，作用于轴上的压力小；能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。链传动平均传动比准确，传动效率高，轴间距离适应范围较大，能在温度较高、湿度较大的环境中使用；但链传动一般只能用作平行轴间传动，且其瞬时传动比波动，传动噪声较大。由于链节是刚性的，因而存在多边形效应，这种运动特性使链传动的瞬时传动比变化并引起附加动载荷和振动，在选用链传动参数时须加以考虑。链传动广泛用于交通运输、农业、轻工、矿山、石油化工和机床工业等。

链轮是链传动机构中重要部件。输送机牵引链由链轮驱动，链轮旋转时，轮齿依次与链环啮合牵引刮板链连续运动起到输送作用，链轮轴组在工作中还要承受整个设备的最大扭矩，承受脉动载荷与附加载荷，工况条件非常恶劣。轮齿在长时间的使用过程中由于和链条啮合过程中，存在一定的受力作用，会是链轮轮齿出现磨损甚至断裂。如对链轮件的磨损不进行修复，而更换新的，这无疑会造成很大的浪费。

技术实现要素：

本发明设计开发了一种断齿链轮的修复方法目的是克服现有修复方法焊接强度差的缺陷，使补焊后的分与链轮本体连接牢固。

本发明提供的技术方案为：

一种断齿链轮的修复方法，包括如下步骤：

步骤一、获取链轮尺寸参数和材料；

步骤二、对断齿处进行打磨，以断齿处最低点为准，继续向内磨出1-2mm，并且使断齿处较高点与最低点处平齐，磨出一个平台，同时去除该平台上的氧化皮、油、水、锈蚀和污垢；在平台中心处的下方，开设一个连接孔，连接孔的轴线与链轮的轴线平行，所述连接孔上部与平台上表面联通；

步骤三、将断齿处预热至300-400℃并进行保温；

步骤四、将焊条预热到300-400℃，保温1-2h后将焊条接入焊机中，并将焊机电流设置为80-100A，对链轮断齿处进行补焊，使补焊后的部分覆盖原链齿部分并留出加工余量；

步骤五、将补焊后的链轮进行退火处理，使链轮温度从80℃升温至200℃，保温1-2h后随炉温冷却至80℃，然后从炉中取出，冷却至室温；

步骤六、对断齿补焊部分进行探伤检验，若出现缺陷使用碳弧气刨将缺陷部分去除，并使用步骤二至五对缺陷部分进行修复；

步骤七、使用机械加工方式将补焊部分轮廓加工成轮齿尺寸。

优选的是，步骤四中使用的焊条为J507焊条。

优选的是，步骤四中预留的加工余量大于5mm。

优选的是，步骤四中焊接时使用红外测温仪对焊接处温度进行实时测量，以保证焊接处温度大于300℃。

优选的是，步骤三中对断齿出进行局部预热，预热范围为断齿线向内30-50mm。

优选的是，步骤六中探伤检验采用超声波探伤仪或磁粉探伤仪。

优选的是，步骤二中，所述连接孔为圆孔，并且连接孔与平台上表面联通，即连接孔在平台上表面的下方为一个弧长大于半圆的弓形

优选的是，步骤二中，所述连接孔为梯形孔，梯形的较短的底与平台的上表面连接，梯形的较长的底位于平台的上表面的下方。

本发明的有益效果是：本发明提供的断齿链轮的修复方法，是补焊部分与链轮本体具有良好的熔合性，通过对轮齿的单独修复避免了更换整个链轮，大大节省了成本。本发明补焊后能够使轮齿具有较高的强度和良好的耐磨性，大大增强了链轮的使用寿命。通过设置连接孔增强补焊部分与链轮本体之间的连接强度，使补焊部分与链轮本质之间不会开裂分离。

附图说明

图1为本发明所述的断齿链轮的修复方法的流程图。

图2为本发明所述的断齿链轮的结构示意图。

图3为本发明所述的断齿链轮打磨出平台后结构示意图。

图4为本发明所述的断齿链轮开设圆形连接孔后结构示意图。

图5为本发明所述的断齿链轮开设梯形连接孔后结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明提供了一种断齿链轮的修复方法，用于修复因断齿而不能使用的链轮。本方法包括如下步骤：

步骤一S110：获取链轮的尺寸参数和材料。

可以根据链轮的型号、图纸等信息获取链轮的尺寸参数，包括齿形的轮廓，以便修复后的链轮能够复合尺寸要求。做为一种优选的，在很多情况下链轮经过很久的使用后才出现了断齿，已经无法找到链轮的原始图纸，这就需要采用测绘的方法来获取链轮轮齿的轮廓。通常可以使用三坐标仪或者投影仪测量一个磨损量较小的，比较完好的轮齿的轮廓，再将该轮廓进行适当的修正，以做为轮齿的参考轮廓。获取链轮的材料以及热处理的工艺，对我们后续的修复会有很大的帮助。

步骤二S120：对断齿处进行打磨处理。

使用砂轮机或者角磨机对断齿进行打磨处理，方便进行后续的补焊。打磨时，以断齿处最低点为准，继续向内磨出1-2mm，并且使断齿处较高点与最低点处平齐，磨出一个平台210，如图2、图3所示。同时去除该平台上的氧化皮、油、水、锈蚀和污垢。

做为一种优选的，在该平台210中心处的下方，开设一个连接孔，中心孔的轴线与链轮的轴线平行。如图4所示，所述连接孔为圆孔220，并且连接孔与平台上表面联通，即连接孔在平台210上表面的下方为一个弧长大于半圆的弓形。同样的去除连接孔内的氧化皮、油、水、锈蚀和污垢。通过这样的设置，在补焊时，在连接孔和平台的上面一体焊接，同时由于连接孔的存在时补焊的部分与链轮本体镶嵌到了一起，使连接更为牢固，使用时该处的轮齿强度更高不易再次折断或磨损。

如图5所示，所述连接孔还可以做为梯形孔230，梯形的较短的底与平台的上表面连接，梯形的较长的底位于平台的上表面的下方。这种设置的原理与圆形连接孔的原理相同。

步骤三S130：将断齿处进行预热。

由于链轮的材料一般采用高强钢，其可焊接性较差，焊接时会出现较为明显的裂纹倾向，因此在焊接前需要对断齿处进行预热，来有效降低焊接应力。对于整体尺寸较小的链轮可以将链轮整体进行预热，而对于整体尺寸较大的链轮，可以只预热待焊接处，但需要保证一定的预热范围，焊接面向内30-50mm，预热温度为300-400℃。预热结束后需要对链轮进行保温处理。

步骤四S140：进行焊接。

本发明采用的焊条型号为J507，J507是低氢钠型焊条，它是一种碱性焊条，可以焊接结构钢材中典型的Q235、Q245R、Q345R等钢材，其抗拉强度相对于E4315普通焊条大得多，所以一般焊接受力较大或受动载荷的钢结构。焊条直径从2.5mm到6.0mm不等，可以进行全位置焊接，焊接时选用直流焊机，极性为反接。当然如果在野外只有交流焊机的情况下也可以用交流焊机，但是电流需要开得大些。本发明选择直径为3.2mm的J507焊条。

选择好焊条后需要对焊条进行预热，预热的温度与链轮的预热温度相同，为300-400℃。需要一次性预热多根焊条，以便后续使用。不实用的焊条需要放在保温箱或恒温箱内进行保温，防止温度下降。

使用时将焊条接入焊机中，并将焊机电流设置为80-100A，对链轮断齿处进行补焊，使补焊后的部分覆盖原链齿部分并留出加工余量。加工余量要大于5mm，以便于后续的加工。在整个焊接过程中，需要使用红外测温仪对焊接时的温度进行测量，保证链轮焊接处的温度始终大于300℃。

步骤五S150：退火处理。

将补焊后的链轮进行退火处理，使链轮温度从80℃升温至200℃，保温1-2h后随炉温冷却至80℃，然后从炉中取出，冷却至室温。

步骤六S160：对链轮进行探伤检验。

对断齿补焊部分进行探伤检验，若出现缺陷使用碳弧气刨将缺陷部分去除，并使用步骤二至五对缺陷部分进行修复。探伤可采用超声波探伤或者磁粉探伤仪。超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。磁粉探伤利用工件缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用，它利用了钢铁制品表面和近表面缺陷(如裂纹，夹渣，发纹等)磁导率和钢铁磁导率的差异，磁化后这些材料不连续处的磁场将发生崎变，形成部分磁通泄漏处工件表面产生了漏磁场，从而吸引磁粉形成缺陷处的磁粉堆积--磁痕，在适当的光照条件下，显现出缺陷位置和形状，对这些磁粉的堆积加以观察和解释，就实现了磁粉探伤。

步骤七S170、对轮齿轮廓进行加工。

使用机械加工方式将补焊部分轮廓加工成轮齿尺寸，可使用数控铣床加工出轮齿的轮廓。对于链轮的非工作面使用磨床磨平即可。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。