设备V形皮带轮内孔修复工艺分析与研究

王 磊 周月洋

（哈尔滨锅炉厂有限责任公司 哈尔滨）

一、引言

在金属切削机床以及大部分机械传动的非标设备中，机床的主运动有很大部分是通过电机带动V形皮带轮，以这种传动方式再传入各个传动机构，最终实现所需要的速度和转矩，这里简要说明皮带轮镶套法修理过程。

二、原因分析及解决方法

1.原因分析

设备上的皮带轮一般位于主传动位置，由于受力较大，长期使用后内孔容易出现磨损，导致电机、传动机构产生脉动现象，形成应力集中，对产品加工精度、电动机和传动机构造成隐患。无论是从厂家购买皮带轮还是自己加工，都会提高修理费用和周期，为了节约维修费用，降低生产成本，提高经济效益，通过长期的修理实践，总结出内孔损坏的皮带轮，用镶套的方法进行修理的常规修理工艺。

2.解决方案

镶套法一般根据皮带轮材料以及具体结构可以分为焊接镶套法、键连接镶套法和法兰镶套法，这里简单介绍3种方法的具体实施，重点说明法兰镶套法的修理工艺。

（1）焊接镶套法。钢质皮带轮多采用焊接镶套法，首先将皮带轮内孔车大，按车后内孔配做钢套并按焊接标准在钢套两侧车焊接坡口（钢套内孔留2～3 mm余量），钢套与皮带轮为过盈配合（选用公差H7/n6），装配时可依据本单位实际情况选用压力机压入、液氮冷装法或者热装法，装配后严格按照焊接工艺进行焊接，之后按轴径车内孔及加工键槽即可（图1）。

（2）键连接镶套法。有些大型设备如剪板机、冲床、3 m及以上立车、卧车等由于电机转速快、转矩相对大，为了防止焊接镶套后长时间使用导致焊缝松动，避免皮带轮和套发生相对运动，可以考虑先车大内孔、后插键槽，钢套的外圆也相应铣键槽，同时钢套与皮带轮为过盈配合（选用公差H7/n6），使其相对固定，然后再用焊接或配钻顶丝的方法，对径向加以固定即可（图2）。

图1 焊接镶套法

（3）法兰镶套法。法兰镶套法也是最常用、最有效的修理方法。考虑到皮带轮与皮带摩擦因数的关系，目前大多数皮带轮均为铸铁件。一般使用钢件作为镶套材料，这样可以加大强度，而铸铁和钢件之间无法保证焊接强度，采用键连接也有可能破坏铸件，导致皮带轮存在碎裂风险。此时应该考虑采用法兰镶套法。借鉴标准联轴节的连接方式，先车大内孔，视皮带轮具体情况决定法兰套的壁厚，而后按内孔直径配作法兰，保证法兰与其为过盈配合且符合规定。由于皮带轮为铸件，故选用过盈量时要十分慎重，如过盈过大，压入时会导致皮带轮内孔超过其疲劳强度，产生永久变形，再加大过盈量也不会增大紧箍力。最后法兰与皮带轮可用压力机压入，如果条件允许，可以选用液氮冷缩法安装法兰，之后配钻、铰孔并打入定位螺栓并固定（图3）。

图3 法兰镶套法

三、结论

以上举出几种修理过程中常见的不用重新加工皮带轮的方法，其中法兰镶套法值得推广，可以节省成本，同时不必外委生产铸件和加工。镶套及旧皮带轮可以用CW6163车床、CA6140车床和Z3080钻床等加工，大大缩短了修理周期和停机时间。目前在设备大项修理过程中，已对一些设备的皮带轮进行了镶套修复，效果良好。此方法对其他设备类似的皮带轮修复，比如链轮、齿轮等也有参考价值。