設備V形皮帶輪內孔修復工藝分析與研究

王 磊 周月洋

（哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 哈爾濱）

一、引言

在金屬切削機床以及大部分機械傳動的非標設備中，機床的主運動有很大部分是通過電機帶動V形皮帶輪，以這種傳動方式再傳入各個傳動機構，最終實現所需要的速度和轉矩，這里簡要說明皮帶輪鑲套法修理過程。

二、原因分析及解決方法

1.原因分析

設備上的皮帶輪一般位于主傳動位置，由于受力較大，長期使用后內孔容易出現磨損，導致電機、傳動機構產生脈動現象，形成應力集中，對產品加工精度、電動機和傳動機構造成隱患。無論是從廠家購買皮帶輪還是自己加工，都會提高修理費用和周期，為了節約維修費用，降低生產成本，提高經濟效益，通過長期的修理實踐，總結出內孔損壞的皮帶輪，用鑲套的方法進行修理的常規修理工藝。

2.解決方案

鑲套法一般根據皮帶輪材料以及具體結構可以分為焊接鑲套法、鍵連接鑲套法和法蘭鑲套法，這里簡單介紹3種方法的具體實施，重點說明法蘭鑲套法的修理工藝。

（1）焊接鑲套法。鋼質皮帶輪多采用焊接鑲套法，首先將皮帶輪內孔車大，按車后內孔配做鋼套并按焊接標準在鋼套兩側車焊接坡口（鋼套內孔留2～3 mm余量），鋼套與皮帶輪為過盈配合（選用公差H7/n6），裝配時可依據本單位實際情況選用壓力機壓入、液氮冷裝法或者熱裝法，裝配后嚴格按照焊接工藝進行焊接，之后按軸徑車內孔及加工鍵槽即可（圖1）。

（2）鍵連接鑲套法。有些大型設備如剪板機、沖床、3 m及以上立車、臥車等由于電機轉速快、轉矩相對大，為了防止焊接鑲套后長時間使用導致焊縫松動，避免皮帶輪和套發生相對運動，可以考慮先車大內孔、后插鍵槽，鋼套的外圓也相應銑鍵槽，同時鋼套與皮帶輪為過盈配合（選用公差H7/n6），使其相對固定，然后再用焊接或配鉆頂絲的方法，對徑向加以固定即可（圖2）。

圖1 焊接鑲套法

（3）法蘭鑲套法。法蘭鑲套法也是最常用、最有效的修理方法。考慮到皮帶輪與皮帶摩擦因數的關系，目前大多數皮帶輪均為鑄鐵件。一般使用鋼件作為鑲套材料，這樣可以加大強度，而鑄鐵和鋼件之間無法保證焊接強度，采用鍵連接也有可能破壞鑄件，導致皮帶輪存在碎裂風險。此時應該考慮采用法蘭鑲套法。借鑒標準聯軸節的連接方式，先車大內孔，視皮帶輪具體情況決定法蘭套的壁厚，而后按內孔直徑配作法蘭，保證法蘭與其為過盈配合且符合規定。由于皮帶輪為鑄件，故選用過盈量時要十分慎重，如過盈過大，壓入時會導致皮帶輪內孔超過其疲勞強度，產生永久變形，再加大過盈量也不會增大緊箍力。最后法蘭與皮帶輪可用壓力機壓入，如果條件允許，可以選用液氮冷縮法安裝法蘭，之后配鉆、鉸孔并打入定位螺栓并固定（圖3）。

圖3 法蘭鑲套法

三、結論

以上舉出幾種修理過程中常見的不用重新加工皮帶輪的方法，其中法蘭鑲套法值得推廣，可以節省成本，同時不必外委生產鑄件和加工。鑲套及舊皮帶輪可以用CW6163車床、CA6140車床和Z3080鉆床等加工，大大縮短了修理周期和停機時間。目前在設備大項修理過程中，已對一些設備的皮帶輪進行了鑲套修復，效果良好。此方法對其他設備類似的皮帶輪修復，比如鏈輪、齒輪等也有參考價值。