[發明專利]一種用于齒輪和軸無損分離的熱拆方法及其實現裝置

有效

• 申請號: 201810931637.0
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN108747309B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 余志遠;張玉蓉;李志濤;郭建鋼;張立福;喬帥軍
• 申請（專利權）人: 大同墨西科技有限責任公司;山西帝邦智能設備制造有限公司
• 主分類號: B23P19/027
• 分類號: B23P19/027;B23P11/00;B23P11/02
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

本發明屬于機械加工技術領域，具體涉及一種用于齒輪和軸無損分離的熱拆方法及其實現裝置，解決了利用常規熱拆法進行齒輪和軸拆分時極易造成二者零件損壞的問題，將齒輪與軸結合件表面的污漬清理干凈并將其固定在帶有液壓頂桿的工作臺上，利用火焰焊槍對齒輪先預熱再對分級加熱，分級加熱采用齒輪的齒根圓位置開始以畫圓的方式沿齒輪徑向逐步向齒輪中心位置推進，且最遠端加熱至齒輪分度圓直徑的1/3圓弧位置。由于火焰焊槍直接加熱部位不涉及輪齒和軸，且嚴格限定了加熱溫度值，使得經過火焰焊槍加熱后的齒輪和軸不會因溫度過高而發生內部晶體變化，而造成再利用后的強度或韌性的改變。

技術領域

本發明屬于機械加工技術領域，具體涉及一種用于齒輪和軸無損分離的熱拆方法及其實現裝置。

背景技術

齒輪作為重要的傳動零件已廣泛應用于機械領域。齒輪與軸類零件的配合連接關系視具體情況而有所不同。不僅要考慮使用情況，如傳遞功率的大小，負載的平穩性、沖擊性等，還要考慮裝配的工藝性。在實際裝配過程中，暫且不談配合過程中的鍵連接，其主要形式可分為間隙配合和過盈配合兩種。為了保證力矩傳遞效果和精度要求，過盈配合更能保證二者的整體性能，具有重要的傳動意義。

過盈配合雖然極大的滿足齒輪與軸的傳動需求，但當遇設備檢修需要將二者拆分時，則具有相當難度。特別是隨著使用時間的延長，連接位置會出現受力變形或輕微腐蝕氧化現象，均加劇了拆分難度。

現有的拆分方式主要包括借助工具進行硬拆分和將其整體加熱后依靠熱脹冷縮性能實現拆分。拆分的工具包括液壓千斤頂、大錘以及拉馬。由于硬拆分常常使得軸類零件發生斷裂，故在機加工中更偏向利用齒輪和軸之間的熱脹冷縮性能進行熱拆分。

常規的熱拆分方法雖然能夠實現齒輪和軸的分離，但熱拆方法主要采用集中加熱，即在拆除時將齒輪整體進行加熱，加熱部位涵蓋全部齒輪及與齒輪連接的部分軸，且在加熱過程中未涉及詳細的步驟及對溫控的要求等，完全屬于依據經驗操作。此種方法最大的弊端就是容易使齒輪在受熱過程中發生晶體變化，導致拆分冷卻后齒輪的材料內部組織發生變化，進而影響原有的強度、塑性、硬度、沖擊韌性、多次沖擊抗力和疲勞極限等機械性能，尤其是齒輪的輪齒和連接孔等部位，均會發生不可逆的損壞。對于一些大型或特大型的非標減速機，由于設備所含的齒輪及軸等配件均為非標零件，無可替換件。如果在檢修拆除過程中因熱拆工藝導致其機械性能下降甚至損壞，不僅重新加工的成本巨大，而且可能產生極其嚴重的后果，甚至因設備損毀嚴重而導致一定程度的人身傷害等。

發明內容

本發明為了解決利用常規熱拆法進行齒輪和軸拆分時極易造成零件損壞甚至損毀設備導致人身傷害的問題，提供了一種用于齒輪和軸無損分離的熱拆方法及其實現裝置。

本發明是通過如下技術方案實現的：一種用于齒輪和軸無損分離的熱拆方法，將齒輪與軸結合件表面的污漬清理干凈并將其固定在帶有液壓頂桿的工作臺上，液壓頂桿與齒輪端面始終保持垂直接觸，進一步利用火焰焊槍對齒輪進行分級加熱，同時配合液壓頂桿對齒輪施加頂推力，直至齒輪與軸實現無損分離，具體步驟如下：

S1.?利用液壓頂桿對齒輪端面施加正壓力，保證齒輪與軸的結合件固定在工作臺上；

S2.對齒輪進行整體預熱，火焰溫度值為220～250℃，預熱時火焰焊槍噴出的火焰始終位于齒輪齒根圓的范圍內并保持勻速移動，移動速度為4～6mm/s；

S3.?預熱完成后，將火焰焊槍噴出的火焰溫度調整至600～650℃，對齒輪進行二次加熱，加熱順序從齒輪的齒根圓位置開始以畫圓的方式沿齒輪徑向逐步向齒輪中心位置推進，且最遠端加熱至齒輪分度圓直徑的1/3圓弧位置；

S4.?當加熱圓弧直徑到達齒輪分度圓直徑的1/5位置時，同步將液壓頂桿的頂推力提升至150～180KN并保持持續受力；