挖掘机从购进连续
3 年没有更换过压力油,更谈不上保养,直到挖掘机出现了行走无力和
流坡的故障才认识到严重性,但是经过拆检配油轴已经对缸体造成严重的拉伤,究其原因
都是疏于保养,导致压力油严重污染造成的。一般拉伤的缸体孔,径向拉伤深度都超过
0.20-0.50mm,远远大于配合间隙,造成压力泄漏,无法正常工作,必须进行再制造加工修
复。
2.3 修复工艺:采取的修复工艺是对磨损严重的缸体承孔进行镗削加工,对配油轴进行
电镀加工。考虑到零件本身性能的要求,兼顾到单件加工和互换性的问题,借鉴汽车缸体与
曲轴的修复方法,采用尺寸修理法,以
0.25mm 为第一级修理尺寸,逐级加大。目前采用了
四级修理尺寸,按照每级修理尺寸对应
2-3 年的马达寿命,至少可以延长液压马达寿命 5-
10 年。
2.3.1 缸体进行镗削加工。由于缸体材料采用强度高、减磨性好的球墨铸铁材料,加工后
的缸体承孔不需要再进行表面处理,还可以提高接触应力,为了控制加工精度最好在精度
较高的座标镗床进行加工。总的加工量应控制在
1mm 以内,过大的加工量势必影响到缸体
本身的强度和刚度,还将改变柱塞的有效行程影响到马达的排量,从而影响整个液压马达
的工作性能。
2.3.2 液压马达的配油轴属于耐磨损零件,其表面硬度达到 HRC60 以上,由于零件尺
寸较大一般直径在
100mm 以上,且结构复杂、单件加工精度高、成本高,特别是表面热处理
难度更大,一般的加工企业难以胜任,因此对配油轴采取电镀加工的方法进行修复。首先根
据缸体的加工尺寸,选择配油轴的加工方法,一般分两种情况,然后再确定具体的加工工
艺和成本。
一种情况是如果缸体镗孔加工尺寸为
0.25mm,可采取直接对配油轴进行电镀硬铬的加
工方法。为了获得好的电镀效果,在电镀前还要对配油轴的表面进行找正磨削加工,磨削加
工量为
0.01-0.05mm,再送电镀中心进行电镀硬铬加工处理。在电镀中心还要对配油轴零件
进行喷沙、除油、清洗、活化等工艺处理,同时对进、回油孔进行封堵保护。这样不仅可以防止
氢脆的发生,还可以保证电沉积硬铬时具有良好的结合力。
在电镀开始的阶段,采用停留较长时间的阶梯小电流法,即
5A 停留 15min,10A 停留
10min,15A 停留 5min。停留较长时间的阶梯小电流送电,使阴极(即零件和挂具)在较长一
段时间内产生大量的新生态氢原子,且随着电流的增大,新生态氢原子会相应地增加。这些
新生态氢原子具有极高的还原能力,使零件表面的钝化膜不断地得到还原,从而使零件表
面得到活化,尤其是阶梯小电流中的大电流能充分活化零件的复杂部位。
停留较长时间的阶梯小电流送电,加上喷湿砂的镀前处理,不仅有利于提高镀层与基
体的结合力,更有利于保证镀层的完整,确保电镀质量,并且对零件基体的损伤很小。此后
用
1.5-2.0 倍的正常电流密度冲击镀 30-60s,可在较短时间内生成致密且结合力良好的薄铬
层。对于形状较复杂的配油轴零件这种冲击镀是必不可少的,它可有效地保证镀层的完整性,
在这之后恢复正常电流密度进行电镀硬铬,直至达到要求的镀层厚度。
电镀周期一般为
12 小时,镀层厚度达到 0.30-0.35mm,电镀硬度达到 HRC62 以上。镀
后根据配油轴与缸体承孔的配合间隙,对配油轴再进行磨削加工,然后进行配研和浸油处
理,就可以装车使用。
另一种情况是如果镗孔加工尺寸在
0.50mm 以上,加上磨削余量,总的电镀层将达到
0.60-1.10mm,这么厚的镀层一不实用,二不经济。按照电镀一级修理尺寸 0.25mm 计算,每
个配油轴的电镀成本在
500 元左右,每增加一级修理尺寸成本翻一番,加上时间成本还远
不止这些,最高可达到
2000 元左右。因此对于电镀尺寸超过 0.50mm 以上的配油轴,采取
先表面镀铁,经磨削加工后,再镀硬铬的方法,后续工艺与第一级修理尺寸相同。这样就将
配油轴的电镀加工成本控制在
1000 元左右,既经济又有效。