一种螺杆压缩机断裂主轴埋轴修复方法与流程

本发明属于机械主轴修复领域，具体涉及一种螺杆压缩机断裂主轴埋轴修复方法。

背景技术：

压缩机主轴的轴承位上安装轴承，并通过轴承与壳体基座相连；同时，压缩机主轴通过联轴器与电机相连接并在电机带动下旋转工作，由于压缩机主轴仅仅依靠两端的轴承作为支撑，长期工作后，轴承的内圈与主轴的轴承安装位表面出现磨损（由于轴承内圈的硬度比压缩机主轴轴承安装位表面硬，所有通常是轴承安装位表面出现磨损），当轴承安装位表面出现磨损后，导致主轴与轴承内圈间出现间隙，当主轴旋转时，将引起主轴出现径向跳动，产生振动与噪音，既增加能耗，又加速了设备的磨损，降低了设备的使用寿命，严重时容易导致整个设备损坏；

由于大型空气压缩机主轴长期高负荷运转、振动、疲劳等因素，容易导致主轴出现断裂的现象，一旦空气压缩机主轴断裂，很多厂家都采用更换新主轴的方法来达到恢复生产的目的，向压缩机设备生产原厂重新定制压缩机主轴，一方面价格昂贵，大大地增加了企业的运营成本；另一方面，主轴定制时间长，企业生产恢复周期长，对生产企业来说是一种严重的时间浪费；因此大型空气压缩机主轴断裂后，快速修复并帮助企业及时恢复生产经营，具有迫切的市场需求。

技术实现要素：

为克服现有技术所存在的缺陷，本发明提供针对市场特点，提供一种螺杆压缩机断裂主轴埋轴修复方法，能够解决上述技术问题。

一种螺杆压缩机断裂主轴埋轴修复方法，包括以下步骤：

步骤一：将断裂主轴的其中一段用定位工装的p端进行装夹定位，再将连接轴与定位工装的进行装夹定位；

步骤二：推动q端，使连接轴与安装夹紧在p端的断裂主轴完成配合；

步骤三：对断裂轴与连接轴结合面进行点焊连接在一起，即将第一点焊部位进行点焊；

步骤四：第一点焊部位点焊完成，等待点焊位置冷却至常温后，松开q端的定位工装，推动定位工作台q端至合适位置后，再将断裂主轴的另外一段进行装夹定位，然后推动推动定位工作台q端并与连接轴形成配合装配；

步骤五：不断左右移动调整定位工作台q端的位置并进行测量，尺寸调整好后，再将定位工作台q端锁紧，接着将连接轴右侧与另外一段断裂主轴进行第二点焊部位的点焊，点焊完成后且焊接处冷却至常温后，再松开q端的锁紧装置，p端仍保持夹紧状态，使主轴能沿着其轴线方向自由伸缩运动，从而消除主轴焊接修复时因大量发热所产生的内部应力；

步骤六：随后再将连接轴与两段断裂主轴进行整体焊接，焊接完成后，将整个主轴保持在工装夹具上，自然冷却到常温后再放置2小时及以上，以消除因焊接修复所产生的内部应力；

步骤七：当焊接修复的主轴在常温下放置2小时及以上，再将该主轴转运到车床或相应的加工设备上进行加工，切削调多余的焊接部分，最后再进行相应的后期处理，如热处理、表面处理后，完成对空气压缩机主轴的修复。

进一步的，所述定位工装的p端和q端均放置在导轨上，所述定位工装的p端为固定端，所述定位工装的q端为移动端，所述定位工装的p端和q端的夹接段的圆心处于同一水平线确保同心水平。

进一步的，步骤一中将断裂主轴进行装夹定位之前还要根据主轴断裂状况进行备料。

进一步的，所述根据主轴断裂状况进行备料时，首先加工一小段连接轴作为埋轴，其次，对断裂的主轴两个断裂端面部位，分别进行钻孔，加工出一个与连接轴配合的孔，且该孔需要与连接轴的伸入该孔的配合轴大，形成间隙配合。

进一步的，连接轴的材料采用主轴同样材质，或略高于主轴强度的材料，连接轴的半径尺寸为主轴断裂处半径的0.5~0.9倍，，连接轴两端加工成锥角，锥角角度的取值范围为100°~145°之间。

进一步的，形成的间隙中，单边间隙以0~2mm为最优，加工孔的深度为8mm~20mm，，加工孔时，应先将断裂端面出车削出一个小的平面，以便于加工中心孔，断裂轴上的中心孔与轴线的距离误差应控制在2mm以内。

本发明所具有的有益效果是：

1、可以实现对空气压缩机断裂主轴的快速修复，帮助企业快速恢复生产，相比从压缩机原厂重新定制并更换主轴，时间至少可以节省20天以上。

2、实现了断裂主轴的重复利用，减少了主轴报废的损失，为企业节约了成本。

3、修复方法简单，便于操作，一般的机械加工企业可以完成，修复成本低。

附图说明

图1是一种螺杆压缩机断裂主轴埋轴修复方法的空气压缩机主轴示意图；

图2是一种螺杆压缩机断裂主轴埋轴修复方法的价值较小的主轴断裂示意图；

图3是一种螺杆压缩机断裂主轴埋轴修复方法的价值较大的主轴断裂示意图；

图4是一种螺杆压缩机断裂主轴埋轴修复方法的主轴修复用连接轴示意图；

图5是一种螺杆压缩机断裂主轴埋轴修复方法的连接轴及断裂主轴尺寸控制图；

图6是一种螺杆压缩机断裂主轴埋轴修复方法的空气压缩机断裂主轴修复结合端面及连接孔加工示意图；

图7是一种螺杆压缩机断裂主轴埋轴修复方法的断裂主轴一端与连接轴的连接示意图；

图8是一种螺杆压缩机断裂主轴埋轴修复方法的断裂主轴与连接轴的整体焊接修复示意图。

附图标记如下：

1、第一断裂处；2、第二断裂处；3、主轴；4、断裂面；5、第一点焊部位；6、定位工装；7、第二点焊部位；8、整体焊接部位。

具体实施方式

下面结合实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

根据图1-8的一种螺杆压缩机断裂主轴埋轴修复方法，包括以下步骤：

步骤一：将断裂主轴的其中一段用定位工装6的p端进行装夹定位，再将连接轴与定位工装6的进行装夹定位；

步骤二：推动q端，使连接轴与安装夹紧在p端的断裂主轴完成配合；

步骤三：对断裂轴与连接轴结合面进行点焊连接在一起，即将第一点焊部位进行点焊；

步骤四：第一点焊部位点焊完成，等待点焊位置冷却至常温后，松开q端的定位工装，推动定位工作台q端至合适位置后，再将断裂主轴的另外一段进行装夹定位，然后推动推动定位工作台q端并与连接轴形成配合装配；

步骤五：不断左右移动调整定位工作台q端的位置并进行测量，确保m=l~l+0.2mm之间，其中m为拼接后主轴长度，尺寸调整好后，再将定位工作台q端锁紧，接着将连接轴右侧与另外一段断裂主轴进行第二点焊部位7的点焊，点焊完成后且焊接处冷却至常温后，再松开q端的锁紧装置，p端仍保持夹紧状态，使主轴能沿着其轴线方向自由伸缩运动，从而消除主轴焊接修复时因大量发热所产生的内部应力；

步骤六：随后再将连接轴与两段断裂主轴进行整体焊接，焊接完成后，将整个主轴保持在工装夹具上，自然冷却到常温后再放置2小时及以上，以消除因焊接修复所产生的内部应力；

步骤七：当焊接修复的主轴在常温下放置2小时及以上，再将该主轴转运到车床或相应的加工设备上进行加工，切削调多余的焊接部分，最后再进行相应的后期处理，如热处理、表面处理后，完成对空气压缩机主轴的修复。

在本实施例中，步骤一中将断裂主轴进行装夹定位之前还要根据主轴断裂状况进行备料。

在本实施例中，（参考图5）所述根据主轴断裂状况进行备料时，首先加工一小段连接轴作为埋轴，连接轴的材料采用主轴同样材质，或略高于主轴强度的材料，连接轴的半径尺寸r为主轴断裂处半径r的0.5~0.9倍，即r=0.5r~0.9r，如果主轴断裂面正好处于主轴的阶梯变化面时（如图2中的3所指部位），则按照断裂处半径较小的部分确定连接轴的半径尺寸，尺寸范围同上。连接轴两端加工成锥角，锥角角度a的取值范围为100°~145°之间，连接轴的长度及在断裂主轴上加工孔的尺寸要求满足a+b+c=l，其中a为左侧断裂主轴的可用粗轴长度，c为连接轴的柱体长度，b为右侧断裂主轴的可用粗轴长度，考虑到装配误差，误差应该控制在-1mm~-3mm以内，即：l-3mm≤a+b+c≤l-1mm，这样便于修复时进行尺寸调整，确保主轴被修复后与原尺寸相同，连接轴与主轴结合部位半径rr一般取连接轴最大半径r的0.6~0.8倍，即rr=0.6r~0.8r；其次，对断裂的主轴两个断裂端面部位，分别进行钻孔，加工出一个与连接轴配合的孔，且该孔需要与连接轴的伸入该孔的配合轴大，形成间隙配合，单边间隙以0~2mm为最优，加工孔的深度为8mm~20mm，且满足l-3mm≤a+b+c≤l-1mm。加工孔时，应先将断裂端面出车削出一个小的平面，以便于加工中心孔，（参考图6）修复结合端面4所示部分，断裂轴上的中心孔尽可能加工在轴线上，误差应控制在2mm以内。

在本实施例中，定位工装6的p端和q端均放置在导轨上，定位工装6的p端为固定端，定位工装6的q端为移动端，定位工装6的p端和q端的夹接段的圆心处于同一水平线确保同心水平。

在本实施例中，(参考图2）断裂部分的其中一段尺寸比较小，剩余价值比价小，可以废弃,（参考图3）断裂部分两段尺寸差别不大，每段的剩余价值都比较大，考虑加以利用。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。