Việc vặn bu-lông vào một tấm gia nhiệt đắt tiền có thể làm mất các ren bên trong, biến điểm lắp chắc chắn thành một lỗ khoan nhẵn, vô dụng. Việc loại bỏ trục lăn qua một vài sợi là điều không thể tưởng tượng được và một miếng chèn sửa chữa ren là giải pháp sửa chữa lâu dài, giá cả phải chăng. Lỗ lắp bị tước không nhất thiết phải dồn toàn bộ trục lăn vào thùng đựng phế liệu. Với kỹ thuật sửa chữa chính xác và hạt dao phù hợp, kích thước và độ bền ren ban đầu có thể được khôi phục với chi phí thay thế chỉ bằng một phần nhỏ.
Tại sao ren bị hỏng trong tấm gia nhiệt
Các tấm gia nhiệt thường được sản xuất từ hợp kim nhôm, thép hoặc gang. Các lỗ ren nhận các bu lông hoặc đinh tán để cố định trục lăn vào khung ép, gắn vỏ cách nhiệt hoặc gắn vỏ cặp nhiệt điện. Chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại (làm nóng đến 150–200 độ và làm mát trở lại môi trường xung quanh) gây ra sự giãn nở chênh lệch giữa bu lông và vật liệu trục lăn. Theo thời gian, các ren có thể bị mòn, biến dạng hoặc bong ra-đặc biệt nếu bu-lông bị siết quá chặt. Một sự kiện vặn quá mạnh có thể kéo sợi ra khỏi trục lăn, để lại lỗ khoan trơn tru.
Bản năng có thể là hàn lại khu vực bị hư hỏng và khoan lại và chạm vào lỗ. Tuy nhiên, việc hàn tấm gia nhiệt sẽ làm xáo trộn sự sắp xếp của bộ phận làm nóng bên trong, có nguy cơ làm cong bề mặt phẳng và có thể tạo ra các vết cứng ảnh hưởng đến tính đồng nhất của nhiệt. Bộ chèn sửa chữa luồng cung cấp một phương pháp sửa chữa nguội-để duy trì tính toàn vẹn của trục lăn.
Giải pháp chèn cuộn xoắn ốc
Cuộn dây xoắn ốc (thường được biết đến với tên thương hiệu Heli{0}}Cuộn dây) là một cuộn dây quấn-có độ chính xác cao được làm bằng dây hình kim cương-. Nó được lắp vào một lỗ quá khổ-đã được khai thác trước. Khi đã vào đúng vị trí, phần chèn sẽ nén nhẹ và giãn ra để khóa vào các ren mới, cung cấp một ren bên trong tiêu chuẩn mới phù hợp với kích thước bu lông ban đầu.
Đối với các ứng dụng gia nhiệt trục lăn, vật liệu chèn phải được lựa chọn cẩn thận. Hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu chèn phải gần giống với hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu tấm ép. Nếu hạt dao giãn nở nhanh hơn hoặc chậm hơn tấm ép, khớp nối cản trở có thể lỏng ra ở nhiệt độ vận hành, khiến bu-lông mất tải kẹp hoặc hạt dao quay.
Tấm nhôm– Các hạt dao xoắn ốc bằng thép không gỉ (ví dụ 304 hoặc 316 SS) có hệ số giãn nở nhiệt khoảng 17 µm/m·K, trong khi nhôm khoảng 23 µm/m·K. Sự khác biệt này có thể chấp nhận được đối với hầu hết nhiệt độ sử dụng lên tới 200 độ. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng đòi hỏi khắt khe, có thể chỉ định các hạt dao hợp kim nhôm (đặc biệt) hoặc hạt dao mạ có độ giãn nở được kiểm soát.
Trục lăn bằng thép hoặc gang– Hạt dao bằng thép không gỉ rất phù hợp với độ giãn nở của thép (≈11–13 µm/m·K). Chèn thép carbon cũng có sẵn.
Đĩa đồng hoặc đồng thau (hiếm)– Có thể sử dụng các miếng chèn bằng đồng thau hoặc cuộn dây đồng-phốt pho.
Trong thực tế, cuộn xoắn ốc bằng thép không gỉ tiêu chuẩn hoạt động đáng tin cậy trong phần lớn các công việc sửa chữa tấm gia nhiệt, miễn là nhiệt độ vận hành không vượt quá giới hạn nhiệt độ của hạt dao (thường là 400–500 độ đối với thép không gỉ).
Quy trình sửa chữa từng bước
Việc sửa chữa lỗ trục ép nóng ren bị tước đòi hỏi phải chú ý cẩn thận đến việc căn chỉnh và dụng cụ. Quá trình này là cơ học và không liên quan đến nhiệt hoặc hàn.
Công cụ và vật liệu cần thiết
Mũi khoan có kích thước được chỉ định cho hạt dao (ví dụ: đối với Cuộn dây Heli-M6×1.0, kích thước mũi khoan là 6,25 mm hoặc 0,246”).
Taro STI (Chèn ren vít) – một tarô đặc biệt có bước ren chính xác và đường kính lớn quá khổ.
Chèn cuộn xoắn ốc có kích thước ren yêu cầu (ví dụ: M6, M8, 1/4-20, v.v.).
Công cụ lắp đặt (một trục gá để quấn miếng đệm vào lỗ đã ren).
Công cụ ngắt- Tang (hoặc một cú đấm để tháo tang ổ đĩa sau khi cài đặt).
Khí nén và dung môi làm sạch ren.
Thủ tục
Đánh giá lỗ bị hư hỏng– Xác định kích thước và bước ren ban đầu. Kiểm tra xem lỗ này là lỗ mù hay lỗ xuyên-. Nếu lỗ ở gần bộ phận làm nóng bên trong hoặc thiết bị đầu cuối điện, hãy kiểm tra xem vật chèn và vòi sẽ không xuyên vào khoang bộ phận.
Khoan lỗ đến kích thước quá khổ quy định– Kích thước mũi khoan được nhà sản xuất hạt dao cung cấp. Khoan đến độ sâu tối đa của lỗ ban đầu (nếu bị mù, hãy dừng lại ở phần đáy). Sử dụng máy khoan hoặc máy khoan từ có dẫn hướng để đảm bảo độ vuông góc hoàn hảo. Việc căn chỉnh sai sẽ khiến lỗ đã sửa chữa bị lệch-trục, ảnh hưởng đến việc lắp trục lăn.
Chạm vào lỗ bằng vòi STI– Mũi taro STI cắt ren lớn hơn đường kính bước ren ban đầu. Sử dụng dầu cắt gọt (hoặc chất làm mát) và xả vòi ra thường xuyên để loại bỏ phoi. Đối với các lỗ mù, có thể cần một vòi STI ở đáy ở gần đáy. Vòi phải chạy thẳng; bất kỳ sự chao đảo nào cũng sẽ làm hỏng các chủ đề mới.
Làm sạch lỗ thật kỹ– Loại bỏ toàn bộ phoi và dầu cắt bằng khí nén và dung môi rửa sạch. Các mảnh vụn còn sót lại có thể khiến miếng chèn không thể ngồi hoàn toàn.
Lắp đặt cuộn dây xoắn ốc– Đặt miếng chèn vào công cụ cài đặt. Quấn nó vào lỗ có ren cho đến khi phần trên của miếng chèn cách bề mặt một-một phần tư đến một{2}}nửa vòng quay (hoặc bằng phẳng, tùy thuộc vào thiết kế). Đối với các lỗ mù, đảm bảo vật chèn không chạm đáy trước khi đạt đến độ sâu chính xác.
Phá vỡ ổ tang– Hầu hết các cuộn dây xoắn ốc đều có một tang truyền động nhỏ ở phía dưới để giữ hạt dao trong quá trình cuộn dây. Sau khi cài đặt, hãy sử dụng công cụ đục lỗ hoặc công cụ ngắt tang-để tháo nó ra. Tháo tang lỏng ra khỏi lỗ (sử dụng nam châm cho các vật chèn bằng thép hoặc một cái gắp nhỏ cho các vật chèn không có nam châm).
Xác minh chủ đề đã sửa chữa– Chạy bu-lông tiêu chuẩn có kích thước và bước chính xác xuyên qua miếng đệm. Nó sẽ xoay tự do mà không có ràng buộc. Bu lông phải giữ mô-men xoắn như mong đợi.
Những lưu ý quan trọng đối với các ứng dụng tấm gia nhiệt
Kết hợp giãn nở nhiệt
Như đã lưu ý, hệ số giãn nở không khớp có thể làm cho hạt dao mất đi độ khít do nhiễu ở nhiệt độ vận hành. Thép không gỉ trong một tấm nhôm là sự kết hợp phổ biến và thường được chấp nhận lên tới 150–200 độ vì độ nhiễu phù hợp ở nhiệt độ phòng đủ để tạo ra sự chênh lệch nhỏ. Tuy nhiên, đối với các trục lăn hoạt động ở nhiệt độ trên 200 độ hoặc đối với các bu lông thường xuyên được tháo ra và lắp lại ở nhiệt độ cao, một miếng đệm khóa-bằng phím (chẳng hạn như bộ ren hoặc Keensert) sẽ mang lại giải pháp chắc chắn hơn. Những miếng đệm này là những ống lót có thành-vững chắc với các phím khóa bên ngoài giúp cố định miếng đệm một cách tích cực để chống lại chuyển động quay và chuyển động dọc trục.
An toàn điện gần các bộ phận làm nóng
Nhiều tấm gia nhiệt có chứa bộ gia nhiệt dây điện trở nhúng hoặc bộ gia nhiệt hộp mực-đúc. Các lỗ lắp thường được khoan giữa các kênh gia nhiệt. Nếu một lỗ quá gần lò sưởi, việc khoan lỗ quá lớn hoặc gõ nhẹ có thể xuyên vào khoang lò sưởi, gây đoản mạch hoặc làm lộ các bộ phận điện có điện.
Biện pháp phòng ngừa:Trước khi khoan, hãy tham khảo bản vẽ kỹ thuật của trục lăn hoặc sử dụng phương pháp không phá hủy (ví dụ: tia X hoặc đo cẩn thận) để xác định vị trí các đường dẫn của bộ gia nhiệt. Nếu lỗ cách bộ phận làm nóng trong phạm vi 3 mm thì có thể cần phải sử dụng phương pháp sửa chữa khác (chẳng hạn như liên kết-trong chốt hoặc miếng đệm nhỏ hơn với dầu xoắn ốc sử dụng mũi khoan nhỏ hơn). Trong những trường hợp như vậy, phải sử dụng vòi không dẫn điện và vật chèn không dẫn điện (ví dụ: gốm hoặc polyme nhiệt độ cao) để tránh đoản mạch điện. Tuy nhiên, những trường hợp này rất hiếm và cần có sự tư vấn của chuyên gia.
Sự liên kết là không thể thương lượng
Lỗ được sửa chữa không thẳng hàng sẽ khiến bu-lông bị ren chéo hoặc tác dụng tải trọng bên lên trục lăn. Điều này có thể dẫn đến áp suất kẹp không đồng đều, biến dạng nhiệt hoặc nứt tấm ép xung quanh lỗ. Sử dụng dụng cụ khoan hoặc máy phay để đảm bảo mũi khoan và mũi taro đồng trục hoàn hảo với lỗ ban đầu.
Giải pháp thay thế: Chìa khóa-Khóa các phần chèn để tháo bu-lông thường xuyên
Đối với các bu lông được tháo ra thường xuyên (ví dụ, trong quá trình thay đổi trục lăn hoặc bảo trì), cuối cùng, một cuộn dây xoắn ốc có thể bị lỏng. Trong những trường hợp này, nên sử dụng một miếng chèn đặc có khóa-có khóa (đôi khi được gọi là "chèn có ren" hoặc "chèn khóa"). Quá trình lắp đặt bao gồm khoan và tarô đến kích thước lớn hơn, vặn vít vào tấm chèn cứng, sau đó đóng các phím khóa xuyên qua thành tấm chèn vào vật liệu nền. Điều này cung cấp một khóa chống xoay vĩnh viễn.
Đặc tính giãn nở nhiệt của vật liệu chèn đặc dễ khớp hơn vì thân là một ống trụ liên tục làm bằng hợp kim đã chọn (ví dụ: nhôm hoặc thép). Đối với tấm ép nhôm, miếng đệm khóa bằng nhôm mang đến khả năng khớp mở rộng hoàn hảo.
Khi nào không cần sửa chữa
Một sợi bị tước không thể được sửa chữa nếu:
Tấm trục có nhiều lỗ bị tước liền kề bị nứt hoặc liên kết với nhau.
Lỗ quá gần mép của trục lăn và mũi khoan quá khổ sẽ xuyên qua mặt bên.
Trục lăn có các đường dẫn chất làm mát bên trong hoặc các bộ phận làm nóng sẽ bị lỗ quá khổ xuyên qua.
Trong những trường hợp như vậy, bạn có thể thử một giải pháp khác-chẳng hạn như lắp đinh tán có ren bằng epoxy nhiệt độ cao (ví dụ: đinh tán liên kết vào lỗ nhẵn lớn hơn một chút)-nhưng đây là cách khắc phục có độ bền thấp hơn. Thay thế trục lăn trở thành lựa chọn an toàn duy nhất.
Giá trị cứu sống của việc sửa chữa ren
Sửa chữa ren giúp vật đúc đắt tiền không trở thành phế liệu. Miếng đệm cuộn xoắn ốc hoặc miếng đệm khóa phím được lắp đúng cách sẽ khôi phục lỗ trở lại-tốt hơn độ bền ban đầu. Trong nhiều trường hợp, sợi được sửa chữa chắc chắn hơn sợi ban đầu vì nhiều sợi dây của cuộn dây xoắn ốc phân phối tải đều hơn trên các sợi được gắn.
Phần chèn bên phải, được lắp đúng cách, chắc chắn hơn bản gốc. Đối với tấm gia nhiệt, việc sửa chữa sẽ duy trì kích thước bu-lông ban đầu nên không cần phần cứng đặc biệt. Nó cũng tồn tại trong các chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại mà không bị lỏng, miễn là hệ số giãn nở được khớp hoặc tính đến.
Tóm tắt: Cuộc sống thứ hai cho Platen
Sợi chỉ bị đứt không phải là vết thương chí mạng đối với trục lăn. Việc sửa chữa ren được lắp đúng cách có thể mang lại tuổi thọ mới cho lỗ. Quy trình này rất đơn giản: khoan, taro bằng vòi STI và quấn cuộn dây xoắn ốc được làm bằng vật liệu tương thích với sự giãn nở nhiệt của trục lăn. Đối với dịch vụ đòi hỏi khắt khe hoặc ở nhiệt độ cao, miếng đệm khóa bằng phím sẽ mang lại sự bảo mật bổ sung. Khả năng sửa chữa tại hiện trường giúp kéo dài tuổi thọ kinh tế của thiết bị vốn-và một tấm gia nhiệt mà nếu không sẽ tốn hàng nghìn đô la để thay thế thì có thể được đưa trở lại sử dụng với giá của một mũi khoan, một vòi nước và một cuộn dây nhỏ. Nếu được thực hiện đúng cách, việc sửa chữa sẽ diễn ra vĩnh viễn và vô hình, duy trì chức năng của trục lăn trong nhiều năm phục vụ bổ sung.
