「修机」麦斯特湿喷机组S形摆管花键轴修复工艺

1. 故障现象

1台麦斯特（MEYCO）湿喷机组S形摆管总成花键轴和花键套因长期使用而磨损，造成花键轴与花键套不能正常啮合、S形摆管摆动异常，导致该湿喷机组不能继续使用。

2. 工作原理

麦斯特（MEYCO）湿喷机组S形摆管摆动机构由S形摆管、切换缸（2个）、切换缸支座（2个）、花键轴、花键套等组成，如图1所示。S形摆管与花键轴焊接为一体，组成S形摆管总成。花键套套装在S形摆管总成的花键轴上，2个切换缸通过销轴与其支座和花键套连接在一起。湿喷机组工作时，2个切换缸相互交替伸缩，切换缸通过花键套和花键轴驱动S形摆管来回摆动，以实现输送湿喷料功能。由此可知，S形摆管总成是湿喷机组的1个关键部件。

3.选择修复方法

经研究，该湿喷机组修复方法有2种：一是从国外订货更换整套S形摆管。这种方法可保证湿喷机组使用性能，但是成本高（1套S形摆管费用5～6万元）、供货周期长（需从国外订货，需15～30天），若采用此方法会严重影响施工进度。二是自行加工花键轴和花键套，用其替换磨损的花键轴和花键套，只要加工的花键轴和花键套能够正常啮合，就能够达到工作要求，且不会影响该湿喷机组其它精密零部件，这种方法可及时修复湿喷机组。因此我们决定采取第二种修复方法。

图1 S形摆管摆动机构工作原理

4. 修复工艺

（1）选择材料

花键轴 花键轴受力较大，选择花键轴材料时，应考虑材料的刚度，为此我们选择20CrMnTi钢加工花健轴。通过渗碳处理提高花键轴表层硬度和耐磨性能，延长花键使用寿命，渗碳处理后花键轴芯部含碳量仍较低，因此可保持其心部韧性、防止发生脆性断裂。

花键套 花键套材料选择常用的45号调质钢（或选择40Cr钢），通过调质处理提高其硬度。考虑到加工成本和加工难度，将花键套调质后的硬度控制在HB280～HB320之间。

（2）工艺要点

S形摆管摆动精度要求较高，为此我们采用以下工艺要点：

一是选择适宜的机床加工花键轴和花键套上的花键。加工花键轴上的外花键时，使用专用的花健轴铣床，采用加工精度较高的花健轴内径定心方法，使用花键轴滚刀连续展成法加工。加工花键套上的内花键时，采用普通卧式铣床，利用分度头进行铣削加工。花键套调质处理后，在磨床上磨削其内花键。

二是将花键轴与S形摆管焊接在一起时，保证花键轴与S形摆管出料管口的同轴度，即花键轴轴承8、密封环9和出料口接管10的轴心在同1条直线上。焊接时若产生偏差，就会造成花键轴与S形摆管出料口（见图1）不同轴，产生拉、弯应力，导致密封失效、湿喷料泄漏和花键轴（花键套）加速磨损。S形摆管总成装配如图2所示。

图2 S形摆管装配图

1.S形摆管 2.S形摆管密封环 3.支承板 4.螺母 5.花键 6.耐磨环

7.切换缸销轴 8.花键轴轴承 9.密封环 10.出料口接管 11.输料管接口

12.输送管连接法兰 13.半环 14.耐磨板 15.连接法兰 16.螺栓

三是正确装配S形摆管。花键轴与花键套正确啮合后，在2个切换缸处于中位时，应保证S形摆管进料口处于中位，花键套耳板上2个销孔之间的中线与S形摆管进料口的中线要重合，如图3所示。若不符合上述要求产生偏差，就会使S形摆管进料口工作时左、右摆动位移不对称，不能与耐磨板14（见图2）上的2个出料孔完全吻合，可造成湿喷料泄漏，导致泵送效率降低，并给切换缸等零部件带来异常磨损。

图3 切换缸中位时S形摆管位置示意图

以上3个工艺要点缺一不可且互相影响。我们按照以上修复工艺，选好材料、把握住3个工艺要点，将自制的S形摆管总成组装到该湿喷机组后试机正常，投入使用后工作正常。修复该湿喷机组仅用5天时间，加工费只用2千元，大大节省了修理时间、节约了修理费用。

来源：匠客工程机械