[发明专利]一种用于齿轮和轴无损分离的热拆方法及其实现装置

说明书

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种用于齿轮和轴无损分离的热拆方法及其实现装置，解决了利用常规热拆法进行齿轮和轴拆分时极易造成二者零件损坏的问题，将齿轮与轴结合件表面的污渍清理干净并将其固定在带有液压顶杆的工作台上，利用火焰焊枪对齿轮先预热再对分级加热，分级加热采用齿轮的齿根圆位置开始以画圆的方式沿齿轮径向逐步向齿轮中心位置推进，且最远端加热至齿轮分度圆直径的1/3圆弧位置。由于火焰焊枪直接加热部位不涉及轮齿和轴，且严格限定了加热温度值，使得经过火焰焊枪加热后的齿轮和轴不会因温度过高而发生内部晶体变化，而造成再利用后的强度或韧性的改变。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种用于齿轮和轴无损分离的热拆方法及其实现装置。

背景技术

齿轮作为重要的传动零件已广泛应用于机械领域。齿轮与轴类零件的配合连接关系视具体情况而有所不同。不仅要考虑使用情况，如传递功率的大小，负载的平稳性、冲击性等，还要考虑装配的工艺性。在实际装配过程中，暂且不谈配合过程中的键连接，其主要形式可分为间隙配合和过盈配合两种。为了保证力矩传递效果和精度要求，过盈配合更能保证二者的整体性能，具有重要的传动意义。

过盈配合虽然极大的满足齿轮与轴的传动需求，但当遇设备检修需要将二者拆分时，则具有相当难度。特别是随着使用时间的延长，连接位置会出现受力变形或轻微腐蚀氧化现象，均加剧了拆分难度。

现有的拆分方式主要包括借助工具进行硬拆分和将其整体加热后依靠热胀冷缩性能实现拆分。拆分的工具包括液压千斤顶、大锤以及拉马。由于硬拆分常常使得轴类零件发生断裂，故在机加工中更偏向利用齿轮和轴之间的热胀冷缩性能进行热拆分。

常规的热拆分方法虽然能够实现齿轮和轴的分离，但热拆方法主要采用集中加热，即在拆除时将齿轮整体进行加热，加热部位涵盖全部齿轮及与齿轮连接的部分轴，且在加热过程中未涉及详细的步骤及对温控的要求等，完全属于依据经验操作。此种方法最大的弊端就是容易使齿轮在受热过程中发生晶体变化，导致拆分冷却后齿轮的材料内部组织发生变化，进而影响原有的强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等机械性能，尤其是齿轮的轮齿和连接孔等部位，均会发生不可逆的损坏。对于一些大型或特大型的非标减速机，由于设备所含的齿轮及轴等配件均为非标零件，无可替换件。如果在检修拆除过程中因热拆工艺导致其机械性能下降甚至损坏，不仅重新加工的成本巨大，而且可能产生极其严重的后果，甚至因设备损毁严重而导致一定程度的人身伤害等。

发明内容

本发明为了解决利用常规热拆法进行齿轮和轴拆分时极易造成零件损坏甚至损毁设备导致人身伤害的问题，提供了一种用于齿轮和轴无损分离的热拆方法及其实现装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种用于齿轮和轴无损分离的热拆方法，将齿轮与轴结合件表面的污渍清理干净并将其固定在带有液压顶杆的工作台上，液压顶杆与齿轮端面始终保持垂直接触，进一步利用火焰焊枪对齿轮进行分级加热，同时配合液压顶杆对齿轮施加顶推力，直至齿轮与轴实现无损分离，具体步骤如下：

S1. 利用液压顶杆对齿轮端面施加正压力，保证齿轮与轴的结合件固定在工作台上；

S2.对齿轮进行整体预热，火焰温度值为220～250℃，预热时火焰焊枪喷出的火焰始终位于齿轮齿根圆的范围内并保持匀速移动，移动速度为4～6mm/s；

S3. 预热完成后，将火焰焊枪喷出的火焰温度调整至600～650℃，对齿轮进行二次加热，加热顺序从齿轮的齿根圆位置开始以画圆的方式沿齿轮径向逐步向齿轮中心位置推进，且最远端加热至齿轮分度圆直径的1/3圆弧位置；

S4. 当加热圆弧直径到达齿轮分度圆直径的1/5位置时，同步将液压顶杆的顶推力提升至150～180KN并保持持续受力；