專利名稱：一種盾構機驅動外殼密封位磨損修復的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機械零件特種修復領域，特別涉及一種盾構機驅動外殼密封位因設計缺陷造成的磨損修復的方法。
背景技術：
目前，盾構機在城市軌道交通建設中已成為主體施工設備，盾構機驅動外殼在盾構機的主驅動外部，一方面起支撐作用，另一方面防止泥土等雜質進入主驅動。日本日立盾構機驅動外殼存在設計缺陷，在北京地鐵建設中使用的前三臺日立盾構機均陸續(xù)出現(xiàn)驅動外殼密封位因嚴重磨損停機的事故。盾構機驅動外殼重20余噸，驅動外殼外徑為4.45m,外圈內(nèi)徑為2.92m,內(nèi)圈為1.95m,其中一臺磨損情況為:外圈四道磨損，四道溝總寬為95mm,分別為26mm, 25mm, 23mm, 21mm,溝深最深處為5.5mm,最淺處為4.5mm ；內(nèi)圈一道磨損，溝深為5mm，寬為18mm，使用單位將此情況反映給日立公司，日立公司選擇鑲套的方法修復，將磨損部位打磨至磨損最深處，根據(jù)缺失的尺寸做一個鋼套，配合安裝。經(jīng)專家論證，該方案存在不足:日本設備在設計制造時安全系數(shù)儲備值較低，如果破壞原有結構，用鑲套彌補，將降低該零件的結構強度和承載能力。

發(fā)明內(nèi)容
為了保護主驅動，阻止雜質進入齒輪傳動系統(tǒng)，需將驅動外殼密封位尺寸恢復，保證密封良好。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種盾構機驅動外殼密封位磨損修復的方法，特征是復合應用傳統(tǒng)熱焊技術與常溫冷熔技術相結合，根據(jù)盾構機驅動外殼的材質和結構，選 擇與盾構機驅動外殼材質相溶的焊接材料，采用對稱多層焊補的方式，單點采用二氧化碳保護焊的方法恢復尺寸，消除焊接應力，常溫冷熔技術恢復精度。所述盾構機驅動外殼密封位磨損修復的方法是:焊前分區(qū)、焊前預熱、熱焊修補、消除應力、焊后保溫、工裝研磨、質量檢測、微量焊補、順序焊補。本發(fā)明的有益效果是:能夠有效的修復了盾構機驅動外殼，保證密封良好，并提高了盾構機結構強度和承載能力。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
進一步對本發(fā)明加以說明；實施例1、日本日立盾構機驅動外殼材質為Q345B低合金鋼，制造工藝屬于拼焊成型，根據(jù)基體材質的力學性能選擇CHT701藥芯焊絲，執(zhí)行標準:GB/T10045-2001，上述盾構機驅動外殼密封位磨損修復方法的具體步驟為:1、焊前分區(qū)，采用對稱多層焊補的方式，焊接前將盾構機驅動外殼大致劃分為上下左右對稱的四個區(qū)間，布置焊縫的起始和終止位置；2、焊前預熱，先對易于著手的一個區(qū)間進行預熱，根據(jù)基體的材料性能，預熱溫度在150°C至350°C之間；3、熱焊修補，采用二氧化碳保護焊的方法施焊，根據(jù)磨損尺寸控制焊補層厚度；4、消除應力，一個區(qū)間焊接終止時，使用空氣錘錘擊焊后仍出于高溫狀態(tài)的焊接區(qū)和焊縫區(qū)金屬，在沖擊碾壓作用個下迫使這些區(qū)域的金屬沿著需要的方向發(fā)生塑形變形和流動，從而降低應力，減小變形，防止裂紋；5、焊后保溫，沖擊后在該區(qū)域上覆蓋石棉進行保溫，保溫至與室溫接近；6、工裝研磨，待焊接區(qū)域溫度緩慢下降至室溫后使用工裝研磨技術加工焊接表面，研磨至金屬表面組織均勻致密；7、質量檢測，研磨后檢測該區(qū)域是否存在焊接缺陷，焊接殘余應力是導致焊接裂紋的直接原因，采用淺盲孔法測試盾構機驅動外殼修復部位的殘余應力，鉆孔直徑為01.5mm，深度為1.5mm;通過檢測報告中顯示的應力應變數(shù)值判斷殘余應力大小，采用合理的焊接方法最終能夠使焊接殘余拉應力降到較低的水平，對焊接質量沒有影響；8、微量焊補，研磨后存在微量尺寸欠缺的部位，采用常溫冷熔焊接技術，恢復尺寸，不產(chǎn)生熱變形，隨行焊補，根據(jù)需要量，焊補至需要尺寸；9、順序焊補，第二個焊補區(qū)間選擇在與第一個焊補區(qū)間對稱的位置，以便消除焊接應力，焊接方法與第一個區(qū)間相同，采用相同方法 依次對剩下的區(qū)間對稱焊補。
權利要求
1.一種盾構機驅動外殼密封位磨損修復的方法，特征是采用復合應用傳統(tǒng)熱焊技術與常溫冷熔技術相結合的方法，根據(jù)盾構機驅動外殼的材質和結構，選擇與盾構機驅動外殼材質相溶的焊接材料，采用對稱多層焊補的方式，采用二氧化碳保護焊的方法恢復尺寸，消除焊接應力，常溫冷熔技術恢復精度。
2.如權利要求1所述的一種盾構機驅動外殼密封位磨損修復的方法，特征是修復的方法是:焊前分區(qū)、焊前預熱、熱焊修補、消除應力、焊后保溫、工裝研磨、質量檢測、微量焊補、順序焊補。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種盾構機驅動外殼密封位磨損修復的方法，其特征是所述盾構機驅動外殼密封位磨損修復方法的具體步驟為:1、焊前分區(qū)，采用對稱多層焊補的方式，焊接前將盾構機驅動外殼大致劃分為上下左右對稱的四個區(qū)間，布置焊縫的起始和終止位置；2、焊前預熱，先對易于著手的一個區(qū)間進行預熱，根據(jù)基體的材料性能，預熱溫度在150°C至350°C之間；3、熱焊修補，采用二氧化碳保護焊的方法施焊，根據(jù)磨損尺寸控制焊補層厚度；4、消除應力，一個區(qū)間焊接終止時，使用空氣錘錘擊焊后仍出于高溫狀態(tài)的焊接區(qū)和焊縫區(qū)金屬，在沖擊碾壓作用個下迫使這些區(qū)域的金屬沿著需要的方向發(fā)生塑形變形和流動，從而降低應力，減小變形，防止裂紋；5、焊后保溫，沖擊后在該區(qū)域上覆蓋石棉進行保溫，保溫至與室溫接近；6、工裝研磨，待焊接區(qū)域溫度緩慢下降至室溫后使用工裝研磨技術加工焊接表面，研磨至金屬表面組織均勻致密；7、質量檢測，研磨后檢測該區(qū)域是否存在焊接缺陷，焊接殘余應力是導致焊接裂紋的直接原因，采用淺盲孔法測試盾構機驅動外殼修復部位的殘余應力，鉆孔直徑為小1.5mm，深度為1.5mm;通過檢測報告中顯示的應力應變數(shù)值判斷殘余應力大小，采用合理的焊接方法最終能夠使焊接殘余拉應力降到較低的水平，對焊接質量沒有影響；8、微量焊補，研磨后存在微量尺寸欠缺的部位，采用常溫冷熔焊接技術，恢復尺寸，不產(chǎn)生熱變形，隨行焊補，根據(jù)需要量，焊補至需要尺寸；9、順序焊補，第二個焊補區(qū)間選擇在與第一個焊補區(qū)間對稱的位置，以便消除焊接應力，焊接方法與第一個區(qū)間相同，采用相同 方法依次對剩下的區(qū)間對稱焊補。
全文摘要
本發(fā)明所述的一種盾構機驅動外殼密封位磨損修復的方法屬于機械零件特種修復領域，特征是復合應用傳統(tǒng)熱焊技術與常溫冷熔技術相結合，根據(jù)盾構機驅動外殼的材質和結構，選擇與盾構機驅動外殼材質相溶的焊接材料，采用對稱多層焊補的方式，單點采用二氧化碳保護焊的方法恢復尺寸，消除焊接應力，常溫冷熔技術恢復精度。本發(fā)明的有益效果是能夠有效的修復了盾構機驅動外殼，保證密封良好，并提高了盾構機結構強度和承載能力。
文檔編號B23P6/00GK103231201SQ201310144229
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權日2013年4月24日
發(fā)明者彭興禮, 李江英, 李天宇 申請人:彭興禮