Đầu quay roto là bộ phận làm việc với tải trọng lớn, momen truyền động cao, luụn phải chịu tỏc dụng của lực xoắn của cỏc bộ phận đẫn động khi làm việc và lực xoắn trả của bộ khoan cụ. Chớnh vỡ vậy sau một thời gian sử dụng thỡ cỏc bộ phận, cỏc chi tiết của đầu quay roto cú thể bị mũn hỏng, cong vờnh, làm cho đầu quay roto khụng hoạt động bỡnh thường. Khi làm việc đầu quay roto sẽ bị rung mạnh, gõy tiếng ồn, làm tổn hao cụng suất… Nếu cỏc chi tiết của đầu quay roto bị mũn hỏng mà khụng kịp thời sửa chữa, bảo dưỡng và sửa chữa kịp thời cỏc bộ phận, cỏc chi tiết hư hỏng thỡ sẽ làm giảm đi tuổi thọ của đầu quay.
Trong quỏ trỡnh làm việc, cỏc bộ phận, chi tiết cú thể hỏng húc như: - Cỏc bộ phận gioăng làm kớn - Bộ phận bỏnh răng truyền động - Bộ truyền xớch - Cỏc ổ đỡ - Trục dẫn động - Hỏng cỏc mối ghộp ren 3.2.1 Hư hỏng bộ truyền xớch
Bộ truyền xớch truyền chuyển động tới trục dẫn đầu quay roto là bộ truyền xớch kộp. Thõn đĩa được làm bằng thộp và lắp chặt trờn trục dẫn, vành răng của đĩa được làm từ thộp 40, 45, tụi đạt độ cứng từ 40 ữ 45 HRC và được ghộp cú độ dụi với thõn đĩa theo gờ định tõm rồi kẹp chặt bằng bulụng. Trong quỏ trỡnh làm việc, bộ truyền xớch thường gặp phải cỏc dạng hỏng húc như: góy răng đĩa xớch, mũn răng đĩa xớch, dóo xớch…
Khi bộ truyền xớch kộp bị hư hỏng sẽ làm giảm cụng suất truyờn, gõy ra nhiều tiếng ồn, tiếng va đập trong quỏ trỡnh làm việc của đầu quay rụto nờn cần thường xuyờn kiểm tra, bảo dưỡng.
3.2.1.1 Góy răng đĩa xớch
Hiện tượng góy răng đĩa xớch xảy ra thường là do va đập hoặc do kim loại bị mỏi sau một thời gian làm việc dài. Để sửa chữa răng góy người ta thường dũa chỗ góy răng thành rónh rồi gia cụng một đoạn vành răng mới rồi sau đú lắp vào rónh bằng vớt hoặc bằng hàn. Trường hợp khụng sửa chữa được thỡ ta thay vành răng mới.
3.2.1.2 Xớch dóo (xớch bị dón dài ra)
Sau một thời gian làm việc cỏc bản lề xớch cú thể bị mũn làm cho bước xớch tăng lờn, tổng chiều dài của xớch bị tăng lờn. Trong trường hợp này, khi làm việc xớch sẽ tiếp xỳc với răng đĩa xớch tại đỉnh răng làm cho tuổi thọ của cỏc răng giảm đi. Giữa cỏc chi tiết của mắt xớch cú độ dơ nờn khi làm việc dễ gõy lờn tiếng ồn, gõy rung làm ảnh hưởng đến cỏc chi tiết khỏc. Nếu bản lề bị mũn quỏ nhiều dẫn đến xớch thường xuyờn bị tuột ra khỏi đĩa xớch vỡ vũng trũn tõm cỏc chốt dõy xớch lớn hơn đường kớnh vũng trũn đỉnh răng.
Để sửa chữa xớch truyền động ta cú thể sửa bằng cỏch lộn xớch, giảm bớt số mắt xớch hoặc điều chỉnh cơ cấu tăng xớch hoặc thay thế xớch truyền động mới. Nếu thay thế xớch truyền động mới, để đảm bảo cho xớch hoạt động được tốt và bền thỡ nờn thay đồng bộ cả vành răng đĩa xớch hoặc thay cả đĩa xớch truyền động.
3.2.1.3 Mũn răng đĩa xớch
Răng đĩa xớch mũn chủ yếu do ma sỏt trượt giữa cỏc mỏ xớch và răng trong quỏ trỡnh làm việc.
Ta cú thể khắc phục bằng một số cỏch như sau:
- Nếu răng mũn ớt (độ mũn < 0,3 mm) thỡ ta cú thể dựng phương phỏp hàn đắp kim loại. Khi hàn phục hồi răng ta phải dựng kim loại hàn cú tớnh chất tương tự với kim loại nền (kim loại chế tạo răng đĩa xớch).
Để tạo được hỡnh răng khi hàn người ta sử dụng cỏc dưỡng đồng như sau:
Dưỡng đồng (2) được gia cụng theo hỡnh dỏng rónh răng cú kớch thước sao cho sau khi hàn vẫn cũn đủ lượng dư để gia cụng cắt gọt. Vỡ đồng cú tớnh dẫn điện tốt và kim loại hàn khụng bỏm vào dưỡng bằng đồng nờn sau khi hàn xong, để nguội cú thể thỏo dưỡng đồng ra một cỏch dễ dàng và tiếp tục gia cụng cắt gọt sau hàn để được kớch thước tiờu chuẩn.
Hỡnh 3.1 Hàn đắp răng trong dưỡng 1. Răng
2. Dưỡng đồng 3. Cơ cấu định vị
- Nếu răng mũn nhiều nờn thay vành răng mới hoặc thay cả bộ đĩa răng. 3.2.1.4 Xớch bị đứt vỡ mỏi
Sau một thời gian, xớch làm việc với tải trọng lớn, tốc độ thay đổi nhiều dẫn đến kim loại chế tạo xớch bị mỏi và cú thể bị đứt. Tuy nhiờn hiện tượng này xảy ra tương đối ớt.
Nếu xớch bị đứt ta cú thể thay thế những mắt xớch bị đứt hoặc thay thế toàn bộ xớch truyền động.
Ngoài những hỏng húc thường gặp trong quỏ trỡnh sử dụng cũn cú những sự sai hỏng do quỏ trỡnh lắp rỏp khụng đỳng quy trỡnh kỹ thuật như:
- Xớch trựng sẽ dẫn đến hiện tượng giật khi làm việc, sẽ làm cho rụto quay khụng đều. Để phắc phục ta điều chỉnh căng xớch lại bằng bộ phận căng xớch. Tăng hết mức của bộ phận căng xớch mà xớch vẫn trựng thỡ bỏ bớt mắt xớch và căng lại xớch đến khi đạt thỡ thụi.
- Xớch quỏ căng thỡ khi làm việc, đĩa xớch và xớch dễ bị núng lờn. Cỏc bước điều chỉnh ngược lại với trường hợp xớch trựng.
- Lắp đặt trục đĩa xớch và trục động cơ dẫn động khụng song song với nhau hoặc do đĩa xớch bị cong vờnh. Điều này sẽ làm cho bộ truyền xớch làm việc khụng ờm, cú thể bị giật cục, tuột xớch ra khỏi đĩa xớch.
Để khắc phục ta cần điều chỉnh lại độ song song của trục. Độ song song của trục cho phộp khụng vượt quỏ 0,1 mm cho 100 mm chiều dài. Cũn đĩa xớch bị đảo thỡ ta cú thể gia cụng nắn cho đĩa xớch trũn đều hoặc thay đĩa xớch mới.
Ngoài ra, cú thể do chất lượng chế tạo khụng tốt, chốt khụng gắn chặt với mỏ xớch, do đú khi làm việc cú thể lỏng ra.
Trong cỏc dạng hỏng trờn thỡ hỏng do mũn là dạng hỏng chớnh (thường gặp hơn), nguyờn nhõn là do ỏp suất tại chỗ tiếp xỳc. Đồng thời sự va đập của bản lề xớch vào răng đĩa xớch cũng ảnh hưởng nhiều đến tuổi thọ của bộ truyền xớch.
3.2.2 Hư hỏng trục dẫn động
Trục dựng để đỡ cỏc chi tiết mỏy quay như bỏnh răng, đĩa xớch… Và để truyền mụmen xoắn cho bộ phận chi tiết khỏc. Kết cấu của trục bao gồm thõn trục, cỏc ngừng trục để lắp vào ổ trục để đỡ trục, cỏc rónh then, vai trục, gờ trục, cỏc mặt hỡnh nún, đai ốc, lắp cú độ dụi,… Để cố định cỏc chi tiết lắp trờn trục.
Trong quỏ trỡnh làm việc trục cú thể bị hư hỏng do nhiều nguyờn nhõn khỏc nhau như: làm việc quỏ tải, khụng đỳng quy trỡnh, do chế tạo khụng đỳng kỹ thuật…
Khi then và rónh then trờn trục bị mũn, làm tăng khe hở cạnh then dẫn đến dơ bỏnh xớch truyền động đến roto và làm phỏt sinh tiếng gừ hoặc tiếng ồn trong quỏ trỡnh làm việc.
Cỏc hiện tượng hư hỏng thường gặp của mối ghộp then: - Mũn hai mặt bờn của rónh
- Bề mặt của rónh then bị sứt mẻ hoặc vỡ - Mặt làm việc của then bị vỡ hay sứt mẻ Then bị cắt đứt do mụ men xoắn quỏ lớn
Biện phỏp hạn chế sự hư hỏng của mối ghộp then a) Then bị cắt đứt, mũn hay sứt mẻ (hư hỏng then)
Trong quỏ trỡnh làm việc khi gặp sự cố hoặc làm việc quỏ tải sau một thời gian then cú thể bị đứt, mũn hoặc sứt mẻ hay bị hư hỏng. Với những then bị hư hỏng thỡ khụng sửa chữa mà thay thế bằng then mới vỡ giỏ thành then mới rất rẻ nờn mọi phương phỏp sửa chữa đều khụng kinh tế so với việc thay then mới.
b) Rónh then trờn trục bị mũn hoặc sứt mẻ
Cũng giống như then, rónh then trờn trục cú thể bị mũn, bị sứt mẻ hay bị hư hỏng trong quỏ trỡnh làm việc do tải trọng thay đổi, do va đập khi then và rónh then lắp khụng chặt.
Cú thể sửa chữa rónh then như sau:
- Với những rónh then bị hỏng nặng thỡ khụng sửa chữa rónh then mà hàn đắp kớn rónh then đú rồi làm một rónh then mới ở cỏc vị trớ khỏc cỏch rónh cũ 90o, 135o hoặc 180o theo chu vi (nếu kết cấu cho phộp). Khi hàn đắp kớn rónh then cũ mà sợ nhiệt độ hàn làm vờnh trục do thời gian hàn đắp dài thỡ ta cú thể ộp một đệm thộp vào rónh cũ rồi hàn liền hoặc bắt vớt giữ chặt. Sau đú gia cụng lại để đạt được bề mặt tiờu chuẩn.
- Khi rónh then bị mũn ớt, chỉ cú vài chỗ sứt mẻ lớn hơn, nếu gia cụng toàn bộ rónh cho đến vết sứt để đạt tới kớch thước sửa chữa thỡ chiều rộng rónh bị tăng quỏ nhiều, sẽ khụng đạt được tiờu chuẩn về kớch thước rónh then
khi lắp mỏy. Lỳc này cú thể hàn đắp chỗ sứt mẻ rồi gia cụng cơ tiếp theo để được kớch thước tiờu chuẩn.
Trường hợp cú thể thay thế then cũ bằng một then mới cú kớch thước lớn hơn thỡ ta khoột lại rónh then cũ trờn trục nhằm làm rộng và sõu rónh tới kớch thước tiờu chuẩn kế tiếp để lắp ren với then mới. Trong trường hợp này chiều rộng của rónh then tăng lờn khụng vượt quỏ 15% chiều rộng rónh then ban đầu.
Nếu rónh then khụng bị sứt mẻ mà chỉ mũn ớt thỡ cho phộp gia cụng tới kớch thước phi tiờu chuẩn mà khụng cần tới kớch thước tiờu chuẩn kế tiếp. Vỡ cỏc rónh then thường mũn khụng đối xứng và khụng cõn nờn khụng được định vị dụng cụ cắt gọt theo rónh cũ khi gia cụng mở rộng rónh mà phải định vị theo đường sinh của trục ở phần khụng bị mũn. Như thế sẽ làm cho rónh then khụng bị lệch so với vị trớ ban đầu.
3.2.2.2 Trục bị biến dạng vỡ xoắn cong
Trục thực hiện chức năng chớnh đú là truyền mụmen xoắn. Khi bị quỏ tải sẽ dễ dẫn đến việc trục bị biến dạng xoắn. Nguyờn nhõn là khi tớnh toỏn thiết kế trục chưa đạt yờu cầu kỹ thuật, vật liệu chế tạo trục chưa đỏp ứng được sự quỏ tải hoặc khi cú sự cố xảy ra ngoài tớnh toỏn.
Khi trục bị biến dạng vỡ xoắn cong thỡ cần xỏc định độ sai lệch về xoắn của trục rồi đưa lờn đồ gỏ chuyờn dựng và xoắn trục theo chiều ngược lại. Phải thực hiện thao tỏc từ từ để lực xoắn truyền tới toàn bộ trục trỏnh khụng phỏ hủy cỏc cữ tỳ dựng để xoắn trục (thường là rónh then), nghĩa là phải tỏc dụng tải trọng tĩnh rồi tăng dần lờn.
Khi sửa chữa biến dạng xoắn của trục, chắc chắn sẽ tạo ứng suất trong trục làm cho trục cú thể bị xoắn ngược trở lại trong quỏ trỡnh làm việc sau này. Để đảm bảo chắc chắn, người ta nung trục tới nhiệt độ ram thấp, giữ nhiệt độ này từ 3 ữ 4 giờ rồi để nguội chậm (như nguội trong khụng khớ tĩnh). Sau khi nhiệt luyện nếu trục vẫn khụng xoắn trở lại thỡ kết quả này sẽ được duy trỡ lõu dài.
3.2.2.3Trục bị vừng (bị uốn cong)
Trường hợp trục bị cong thường được sửa chữa bằng cỏch nắn hoặc nung cục bộ.
Vỡ trục dẫn động cú đường kớnh lớn (d > 150 mm) nờn để nắn trục người ta dựng phương phỏp nắn núng, tức nung núng trục sau đú đặt lờn mỏy ộp vớt hoặc mỏy ộp thủy lực để nắn.
Mỏy ộp thủy lực để nắn trục gồm cú một bàn nắn với cỏc mũi tõm khối V. Để nắn trục người ta đặt trục cần nắn vào giữa hai khối V dọc bàn mỏy sao cho phần cong của trục nằm giữa hai khối đú. Di chuyển hai khối V dọc bàn mỏy sao cho phần cong lồi nhất của trục nằm dưới vị trớ piston của mỏy. ẫp piston xuống để nắn lại trục (độ thẳng của trục được kiểm tra bằng đồng hồ so).
Ngoài phương phỏp nộn, khi trục cú đường kớnh lớn người ta cú thể phục hồi trục bị cong bằng phương phỏp nung núng cục bộ.
Khi trục dẫn động bị cong sẽ cú những thớ vật liệu bị kộo dài ra và những thớ bị co ngắn. Để khắc phục, đem nung núng phần lồi ở cỏc đoạn cong ở một nhiệt độ nhất định rồi để nguội. Lỳc này kim loại ở phần này bị chồn làm cho thớ co lại, do đú trục thẳng ra.
Gỏ trục dẫn động trờn 2 mũi tõm hoặc cặp trong mõm cặp và luy lột tĩnh trờn mỏy tiện, phần cong lỗi của trục hướng lờn phớa trờn. Xỏc định chỗ lồi nhất của trục rồi đỏnh dấu bằng một đường cong theo đường sinh của trục. Đặt hai đồng hồ so ở mộp dưới của trục gần chỗ cần nắn để quan sỏt kết quả.
Ta cú thể nung núng trục bằng ngọn lửa oxi – axờtilen, oxi - dầu hỏa hoặc oxi - xăng. Tuy nhiờn sử dụng ngọn lửa ụxi – dầu hỏa và ụxi – xăng sẽ kộm hiệu quả hơn.
Nhiệt độ nung núng được xỏc định bằng nhiệt ngẫu (Nhiệt ngẫu là loại nhiệt kế làm bằng hai thanh kim loại cú hệ số gión nở nhiệt khỏc nhau). Khi cú kinh nghiệm cú thể nhỡn màu sắc của kim loại để xỏc định nhiệt độ. Nhiệt độ nung núng vào khoảng 800 – 900oC.
Để tập trung nhiệt độ vào chỗ cần nung ta dựng một tấm amiăng để hở chỗ cần nung, khoảng hở cú kớch thước dọc trục bằng 0,12d. Trong đú d là đường kớnh trục.
Khi nắn tốt, độ thẳng của trục cú thể đạt tới 0,03 mm (tức là độ đảo của tõm khụng vượt quỏ 0,03 mm).
3.2.2.4 Trục bị mũn ngừng và mất độ nhẵn bề mặt
Ngừng trục lắp với ổ sau một thời gian làm việc cú thể bị mũn. Nguyờn nhõn là do quỏ trỡnh bụi trơn khụng được thực hiện đầy đủ, trục thường xuyờn phải làm việc trong mụi trường cú nhiều hạt bụi. Cỏc hạt bụi xõm nhập vào khe hở giữa ngừng và ổ trục trở thành cỏc hạt mài làm mũn và mất độ nhẵn bề mặt ngừng. Vỡ vậy cần phục hồi ngừng trục về kớch thước ban đầu:
- Nếu ngừng trục bị mũn ớt thỡ sử dụng phương phỏp mạ Crụm (chiều dầy lớn nhất của lớp mạ Crụm chỉ tới khoảng vài trăm àm).
- Nếu ngừng trục bị mũn nhiều hơn thỡ sử dụng phương phỏp mạ thộp, phun thộp hoặc hàn hồ quang sau đú tiện rồi mài lại.
- Trường hợp trục bị mũn nhiều cũn cú thể dựng bạc sửa chữa để ộp vào trục (lắp chặt với trục) rồi gia cụng bạc này để đạt được kớch thước và độ nhẵn cần thiết.
3.2.2.5 Trục bị góy
Trục bị góy thường là do mỏi mà nguyờn nhõn chớnh cú thể là: