征求意見稿-大盾構(gòu)再制造技術(shù)規(guī)范 主軸承

1大盾構(gòu)再制造技術(shù)規(guī)范主軸承本標準規(guī)定了大盾構(gòu)主軸承再制造的基本要求、再制造方案設(shè)計、再制造過程、驗收、標志與貯存。本標準適用于經(jīng)檢測評估后適合再制造的大盾構(gòu)機主軸承再制造過程。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；未注明日期的文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。相關(guān)引用文件的版本本標準將給予必要說明。GB/T711—2017優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼板和鋼帶GB/T1176鑄造銅及銅合金GB/T3077合金結(jié)構(gòu)鋼GB/T4661滾動軸承圓柱滾子GB/T4662滾動軸承額定靜載荷GB/T7811滾動軸承參數(shù)符號GB/T8597滾動軸承防銹包裝GB/T13819銅及銅合金鑄件GB/T17394.1金屬材料里氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T17394.4金屬材料里氏硬度試驗第4部分：硬度值換算表GB/T24606滾動軸承無損檢測磁粉檢測GB/T28619-2012再制造術(shù)語GB/T29795-2013激光修復(fù)技術(shù)術(shù)語和定義GB/T34891滾動軸承高碳鉻軸承鋼零件熱處理技術(shù)條件GB/Z36517滾動軸承一般載荷條件下軸承修正參考額定壽命計算方法GB/T37432-2019全斷面隧道掘進機再制造GB/T3098.1-2021緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱GB/T37672-2019再制造等離子熔覆技術(shù)規(guī)范GB/T34650-2017全斷面隧道掘進機術(shù)語和商業(yè)規(guī)格GJB6484軍用高碳鉻軸承鋼規(guī)范GB8978-1996污水綜合排放標準JB/T5000.8重型機械通用技術(shù)條件第8部分：鍛件JB/T5000.15重型機械通用技術(shù)條件第15部分：鍛鋼件無損探傷JB/T10471滾動軸承轉(zhuǎn)盤軸承JB∕T5000.10-2007重型機械通用技術(shù)條件第10部分：裝配JB/T8725-2013機械密封用迷宮密封環(huán)JJG707-2014扭矩扳子檢定規(guī)程TB/T3010鐵道車輛滾動軸承高碳鉻軸承鋼訂貨技術(shù)條件ISO5753-1991滾動軸承徑向游隙ISO281:2007滾動軸承額定動載荷和額定壽命23術(shù)語和定義GB/T28619-2012界定的術(shù)語以及下列定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復(fù)列出GB/T28619-2012中的一些術(shù)語和定義。3.1大盾構(gòu)laegediametershield大盾構(gòu)是指刀盤開挖直徑大于8m的盾構(gòu)機。[GB/T34650-2017，3.1.2]3.2再制造remanufacturing對再制造毛坯進行專業(yè)化修復(fù)或升級改造，使其質(zhì)量特性不低于原型新品水平的過程。注1：質(zhì)量特性包括產(chǎn)品功能、技術(shù)性能、綠色性、經(jīng)濟性等。注2：再制造過程一般包括再制造毛坯的回收、檢測、拆解、清洗、分類、評估、修復(fù)加工、再裝配、檢測、標志及包裝等。[GB/T28619-2012，2.2]3.3主軸承mainbrearing主驅(qū)動單元中用于支撐刀盤旋轉(zhuǎn)并傳遞掘進推力的軸承。[GB/T34354-2017，2.38]3.4激光熔覆LaserCladding利用高能量密度激光束快速加熱熔化熔覆材料，在基材表面形成熔池，冷卻凝固后在基材表面形成冶金結(jié)合層的一種激光加工技術(shù)。[GB/T37672-2019，3.1]3.5換件修理法exchangerepairingmethod在滿足再制造要求的前提下，將損傷零件更換為新件的修理方法。[GB/T28619-2012，2.16]3.6拆解disassembly將廢／舊主軸承進行拆卸、解體的活動。[GB/T28619-2012，2.17]3.7更新件replacementparts根據(jù)再制造產(chǎn)品裝配要求而選用的新零件。[GB/T28619-2012，2.22]33.8再制造標志remanufacturinglabeling用于辨識再制造產(chǎn)品的標志及說明。[GB/T28619-2012，2.30]4要求4.1通則4.1.1主軸承再制造應(yīng)符合國家有關(guān)資源利用、環(huán)境保護法律法規(guī)及相關(guān)國家標準的規(guī)定。4.1.2再制造后主軸承的質(zhì)量特性和安全性能應(yīng)不低于原型新品。4.1.3再制造主軸承應(yīng)進行再制造設(shè)計，包括完整的再制造方案及再制造作業(yè)規(guī)程。4.1.4拆解及清洗后的主軸承零部件應(yīng)進行再制造性評估并分類。4.2再制造流程4.2.1主軸承再制造包括從廢／舊主軸承到完成再制造后檢測驗收的全部技術(shù)過程。4.2.2主軸承再制造流程包括性能檢測及再制造性評估、再制造方案設(shè)計、拆解、清洗、零件檢測與評估、再制造加工、再制造裝配、驗收、標志與貯存等。4.2.3主軸承再制造的拆解過程以及各項檢測數(shù)據(jù)應(yīng)形成記錄文件。4.2.4再制造主軸承的驗收應(yīng)進行旋轉(zhuǎn)精度測量和壽命評估。4.2.5主軸承再制造應(yīng)編制檢驗計劃，檢驗計劃包括但不限于檢驗節(jié)點設(shè)置、檢驗標準、檢驗表格、檢驗結(jié)論。4.2.6主軸承再制造應(yīng)對每個工序質(zhì)量控制點進行識別，控制點質(zhì)量控制包括但不限于應(yīng)分級設(shè)置、應(yīng)具有支撐性技術(shù)文件、應(yīng)設(shè)置合理的檢驗方式、應(yīng)有輸出性文件。4.2.7主軸承再制造應(yīng)由專業(yè)廠家進行。4.2.8主軸承再制造應(yīng)有可追溯性。5再制造方案設(shè)計5.1性能檢測及再制造性能評估5.1.1應(yīng)對廢／舊主軸承的性能、損傷情況進行檢測。5.1.2應(yīng)結(jié)合廢／舊主軸承掘進里程，對其剩余壽命進行評估。5.1.3應(yīng)根據(jù)廢／舊主軸承檢測結(jié)果，針對環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟等因素綜合分析后，判斷出廢/舊主軸承是否具備再制造的價值，做出再制造后能否達到或者超過新部件性能和質(zhì)量能力的評估。5.2再制造方案制定5.2.1再制造方案應(yīng)充分考慮新材料、新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用。5.2.2前期評估與數(shù)據(jù)采集。主要包括運行數(shù)據(jù)分析：收集主軸承歷史運行數(shù)據(jù)（掘進里程、載荷譜、故障記錄）；拆解檢測：非破壞性拆解后，檢測關(guān)鍵部件健康狀況（滾道磨損量、裂紋深度、游隙變化），評估損傷等級；修復(fù)優(yōu)先級判定：根據(jù)檢測結(jié)果，明確強制更換件（如密封件、斷裂滾子等）、可再制造件（如套圈、齒面等）和可利舊件（如大齒圈、承力環(huán)等）。5.2.3技術(shù)可行性驗證。工藝試驗：對堆焊、熔覆等修復(fù)工藝進行試樣測試，確保滿足性能指標；模擬計算：通過有限元分析驗證修復(fù)后主軸承的力學(xué)性能。5.2.4技術(shù)方案內(nèi)容框架搭建。技術(shù)要求：繪制新主軸承加工制造圖，明確性能指標、材料標準、尺寸公差；工藝流程設(shè)計：制定拆解清洗、修復(fù)（磨削、堆焊、熔覆）、裝配調(diào)試的詳細步驟及參4數(shù)；質(zhì)量與成本控制：設(shè)置過程檢驗點、檢驗方法、檢驗合格標準，編制分項預(yù)算。5.2.5專家評審與方案修訂。專家論證：由高級工程師、材料學(xué)及盾構(gòu)應(yīng)用專家評審技術(shù)路線合理性、環(huán)保性、經(jīng)濟性；修訂優(yōu)化：根據(jù)評審意見修訂方案，重點調(diào)整工藝參數(shù)、成本分配或材料替代方案。6再制造過程6.1拆解廢/舊主軸承拆解前應(yīng)編制拆解作業(yè)指導(dǎo)書，零部件的拆解應(yīng)符合GB/T32810的規(guī)定，作業(yè)指導(dǎo)書宜包含以下內(nèi)容：排空主軸承內(nèi)的潤滑油；有一致性對應(yīng)關(guān)系的零部件應(yīng)標記安裝位置標識；將各零部件按照部件類別不同進行標記、擺放。其中，重點是要做到無損拆解，嚴禁使用火焰切割、電弧加熱、機械沖擊等破壞性方法，對齒圈包裹橡膠保護套；拆解順序分為，①外圍組件分離：拆除軸承端蓋采用對稱均布松動法，并且對密封件噴潤滑劑避免撕裂；②主體分離：安裝分體式液壓拉拔器，設(shè)置多油缸同步加載，實時監(jiān)測拉拔力不超過材料屈服強度70%，采用專用工裝固定保持架，按周向順序取出滾子，記錄滾子排列順序及初始游隙值。拆解過程涉及吊裝時，禁止使用鋼絲繩，應(yīng)優(yōu)先采用電磁吸盤吊裝，并且吊裝過程中要控制擺動幅度；完成吊裝作業(yè)的過程中，要遵守安全規(guī)范：①作業(yè)半徑5m內(nèi)設(shè)置硬質(zhì)隔離欄，操作人員穿戴安全帽，防砸鞋；②拆解過程中禁止交叉作業(yè)，液壓站與操控臺間距≥10m。6.2清洗清洗前應(yīng)根據(jù)不同的工藝階段要求，編制相應(yīng)的清洗作業(yè)指導(dǎo)書，零部件的清洗應(yīng)符合GB/T32809的規(guī)定，作業(yè)指導(dǎo)書宜包含以下內(nèi)容：（1）拆解前宜采用浸液清洗、手工清洗、壓力清洗、蒸汽清洗或復(fù)合清洗；（2）拆解后宜采用超聲波清洗、蒸汽清洗、電解清洗、手工清洗或復(fù)合清洗等；（3）裝配前宜采用超聲波清洗、蒸汽清洗或復(fù)合清洗；（4）清洗作業(yè)應(yīng)不影響零部件標識、標記的可辨識性。6.3零件檢測與評估6.3.1應(yīng)對主軸承零件的重要幾何參數(shù)進行測量，包括但不限于滾道直徑、滾子直徑、保持架窗孔尺寸以及套圈變形量。6.3.2主軸承的套圈、保持架焊縫應(yīng)采用無損檢測方法進行內(nèi)部缺陷檢測，檢測要求應(yīng)符合JB/T5000.15的規(guī)定。6.3.3主軸承的滾道表面、輪齒表面，齒根部位和滾子表面應(yīng)進行無損檢測，檢測宜采用磁粉或滲透探傷方法，磁粉檢測應(yīng)符合GB/T24606的規(guī)定，滲透檢測應(yīng)符合JB/T5000.15的規(guī)定。6.3.4主軸承套圈的滾道表面、擋邊表面、輪齒表面、齒根表面等硬化表面應(yīng)進行硬度檢測，檢測方法應(yīng)符合GB/T17394.1的規(guī)定，硬度值換算按GB/T17394.4的規(guī)定進行。6.3.5主軸承套圈的滾道表面、擋邊表面、輪齒表面、齒根表面等硬化表面宜采用無損技術(shù)進行硬化層深度的檢測。6.3.6應(yīng)根據(jù)主軸承零件的檢測結(jié)果，結(jié)合再制造技術(shù)可行性和經(jīng)濟性對其再制造性進行評估。6.4再制造加工6.4.1再制造加工前，應(yīng)根據(jù)主軸承的損傷情況，選擇合適的再制造修復(fù)方法。6.4.2再制造加工前，應(yīng)按GB/T33947的規(guī)定編制再制造加工作業(yè)指導(dǎo)書，作業(yè)指導(dǎo)書至少應(yīng)包含加工工藝、質(zhì)量控制、安全措施等內(nèi)容。56.4.3零部件再制造加工過程應(yīng)形成完整的記錄文件。6.4.4零部件再制造加工后的檢測應(yīng)按GB/T33947的規(guī)定，經(jīng)檢驗不合格且確認無法再制造加工的零部件，應(yīng)進行報廢處理。6.4.5主軸承零件的再制造加工應(yīng)符合GB/T37432-2019的相關(guān)規(guī)定。6.4.6主軸承套圈工作表面出現(xiàn)深度小于或等于2mm的銹蝕凹坑、塑性壓痕和局部磨損缺陷，宜采用磨削加工的方法進行修復(fù)，但應(yīng)考慮游隙及裝配尺寸要求。并且要遵守以下規(guī)范：a.修復(fù)工藝規(guī)范（1）磨削加工要求1）采用數(shù)控精密成形磨床；2）砂輪特性：WA60K-V型氧化鋁砂輪；3）磨削余量控制：單次磨削量≤0.05mm總磨削量補償系數(shù)K=1.2×(缺陷深度+0.1mm)（2）尺寸補償機制1）游隙調(diào)整應(yīng)滿足：ΔG≤0.8×原始設(shè)計游隙值；2）裝配尺寸補償：·外徑修磨量對應(yīng)內(nèi)徑補償量按Δd=ΔD×tanα計算(α為接觸角·最大累積修磨量≤套圈壁厚的5%。（3）質(zhì)量檢測標準1）表面粗糙度：Ra≤0.4μm；2）圓度公差：≤IT5級；3）殘余應(yīng)力：壓應(yīng)力層深度≥0.15mm。b.工藝限制條件下列情況禁止采用磨削修復(fù)：（1）缺陷位于滾道邊緣3mm范圍內(nèi)；（2）套圈已進行過2次及以上修復(fù)加工；（3）磨削后表面硬度下降超過1.5HRC；（4）存在與缺陷區(qū)域重疊的原始熱處理標記。6.4.7主軸承套圈工作表面的局部嚴重缺陷（深度大于2mm），可采用激光熔覆、等離子堆焊等方式進行修復(fù)；修復(fù)后按照GB/T17394.1的規(guī)定進行堆焊區(qū)域表面硬度檢測并按照JB/T5000.15的規(guī)定進行堆焊區(qū)域的內(nèi)部缺陷檢驗。6.4.8主軸承套圈的滾道宜通過磨削加工進行精度修復(fù)，修復(fù)后滾道的幾何精度應(yīng)達到IT6級。6.4.9主軸承套圈的滾道修復(fù)后，若徑向游隙或裝配尺寸不能滿足再制造技術(shù)要求，可通過采用直徑增大的滾子更新件來保證。6.4.10套圈換件修理法應(yīng)符合下列要求：（1）更新件套圈的材料采用符合GB/T3077規(guī)定的電渣重熔合金結(jié)構(gòu)鋼42CrMo制造；（2）套圈應(yīng)預(yù)成形鍛造，鍛造符合JB/T5000.8的規(guī)定；（3）鍛件質(zhì)量等級不低于JB/T5000.15規(guī)定的標準Ⅱ級要求。6.4.11滾子換件修理法應(yīng)符合下列要求：（1）更新件滾子材料符合GJB6484規(guī)定，宜采用電渣重熔高碳鉻軸承鋼GCr15SiMnZ或符合TB/T3010規(guī)定，宜采用電渣重熔高碳鉻軸承鋼GCr18Mo制造；（2）滾子毛坯經(jīng)鍛造制備，滾子的熱處理技術(shù)指標符合GB/T34891的規(guī)定；（3）滾子精度指標按照GB/T4661并符合附錄B的規(guī)定；附錄B中參數(shù)符號的定義符合GB/T67811的規(guī)定。6.4.12保持架換件修理法應(yīng)符合下列要求：（1）更新件鋼質(zhì)保持架應(yīng)采用符合GB/T711-2017規(guī)定的30號鋼板制造；（2）更新件銅質(zhì)保持架應(yīng)采用符合GB/T1176規(guī)定的ZCuZn40Pb2制造，銅鑄件應(yīng)符合GB/T13819的規(guī)定。6.5再制造裝配6.5.1裝配前準備。a.清潔與檢查（1）所有待裝配部件（套圈、滾子、保持架等）需按規(guī)定的方法完成清洗，表面無油污、銹蝕及殘留磨料；（2）使用量具（游標卡尺、數(shù)顯千分尺、三坐標儀）驗證修復(fù)件尺寸公差是否符合標準要求（如套圈滾道直徑偏差≤±0.02mm）。b.工具與設(shè)備校準（1）裝配專用工裝需校驗精度；（2）力矩扳手按JJG707標準檢定，扭矩范圍覆蓋100～2000N·m。6.5.2分步裝配流程。a.套圈與滾子組件裝配（1）滾子分組：按直徑公差分組，同組滾子裝入同一套圈；（2）滾子預(yù)壓：采用液壓工裝分階段加壓，確保滾子與滾道均勻接觸；（3）游隙調(diào)整：通過調(diào)整滾子數(shù)量和位置，控制徑向游隙在0.10～0.15mm范圍內(nèi)。b.保持架安裝（1）將保持架與滾子交替安裝入滾道，使用定位銷固定；（2）檢查保持架與滾子間隙，防止運行時干涉。c.密封系統(tǒng)組裝（1）安裝多層迷宮密封+唇型密封組合結(jié)構(gòu)，密封唇口涂抹潤滑脂；（2）密封壓蓋螺栓按對稱均布順序分兩次擰緊，預(yù)緊力矩符合GB/T3098.1-2021標準，密封面間隙符合JB/T8725-2013標準。6.5.3總成裝配與調(diào)試。a)主軸承總成合裝內(nèi)圈與齒輪箱法蘭連接，螺栓按JB/T5000.10標準分級加載。b)空載試運行（1）低速運轉(zhuǎn)30分鐘，監(jiān)測溫度變化值、振動值；（2）逐步提速至額定轉(zhuǎn)速，檢查裝配精度。6.5.4質(zhì)量驗收標準a)關(guān)鍵指標檢測（1）游隙驗證：使用塞尺測量徑向游隙，合格指標按GB/T25769-2010標準；（2）密封性測試：1.2倍設(shè)計壓力下工作四小時，滲漏量合格標準符合JB/T6374-2022；b)文檔記錄（1）記錄裝配過程數(shù)據(jù)；（2）生成《主軸承再制造裝配質(zhì)量報告》，包含檢測數(shù)據(jù)、試運行曲線及操作人員簽章。6.5.5安全與環(huán)保要求。（1）裝配現(xiàn)場需控制粉塵濃度，廢棄清洗劑按GB8978標準處理；7（2）重物吊裝時，使用額定載荷≥5噸的電磁吸盤，操作人員距工裝安全距離≥5m。7驗收7.1再制造完成后的主軸承應(yīng)測量外形尺寸，外形尺寸應(yīng)符合再制造設(shè)計圖紙及技術(shù)要求。7.2再制造完成后的主軸承按照JB/T10471的規(guī)定測量徑向游隙和軸向游隙。7.3再制造完成后的主軸承按照JB/T10471的規(guī)定測量旋轉(zhuǎn)精度，旋轉(zhuǎn)精度的公差等級應(yīng)達到57.4再制造完成后的主軸承應(yīng)重新計算承載能力，提供再制造主軸承的承載曲線。計算原理符合GB/T4662和GB/Z36517的規(guī)定。7.5應(yīng)根據(jù)用戶提供的工作載荷計算再制造主軸承的壽命。（1）壽命計算準則：基于ISO281:2007標準建立動態(tài)載荷譜，采用修正系數(shù)法進行L10壽命計算時，須同時滿足：1）輸入用戶提供的實際工作載荷時應(yīng)包含軸向載荷Fr、徑向載荷Fa及轉(zhuǎn)速n的三維動態(tài)分布；2）采用當量動載荷P=0.67Fr+0.5Fa公式時，應(yīng)驗證載荷比Fa/Fr≤1.5的適用范圍。（2）壽命修正系數(shù)根據(jù)再制造工藝特性引入修正因子：η=η1×η2×η3η1：游隙補償系數(shù)（建議取值0.85-1.15，依據(jù)DIN620-4測量實際游隙）η2：滾道硬化系數(shù)（表面硬度58-62HRC取1.0，每±1HRC調(diào)整0.05）η3：潤滑衰減系數(shù)（油膜參數(shù)Λ>3取1.0，Λ=1～3時按0.1Λ線性折算）（3）影響因素量化1）游隙改變量應(yīng)控制在ISO5753-1規(guī)定的C3組公差帶80%范圍內(nèi)；2）再制造滾道硬度波動需滿足ΔHV≤50的顯微硬度梯度要求；3）潤滑條件評估應(yīng)包含基礎(chǔ)油粘度、添加劑含量及污染等級。（4）特殊工況處理當出現(xiàn)下列情況時需采用有限元接觸分析進行壽命修正：1）接觸橢圓長軸與滾道邊緣距離小于3mm；2）非牛頓流體潤滑條件下的油膜壓力分布異常；3）存在安裝誤差導(dǎo)致的邊緣載荷集中現(xiàn)象。注：本計算方法不適用于材料缺陷深度超過0.2mm或殘余應(yīng)力梯度>200MPa/mm的再制造軸承。8標志與貯存8.1再制造主軸承按照GB/T8597的規(guī)定進行防護和防銹包裝。8.2再制造主軸承的銘牌，使用說明書和包裝的明顯位置應(yīng)標注再制造標志。再制造標志應(yīng)含有以下內(nèi)容：（1）再制造主軸承名稱；（2）再制造主軸承型號；（3）再制造商名稱和再制造日期。8.3主軸承應(yīng)水平放置于干燥、通風良好的室內(nèi)平坦場地，基底承重能力不得低于設(shè)備總質(zhì)量的1.5倍。對于多層疊放存儲的再制造主軸承，必須采取以下防護措施：設(shè)置防滑移固定裝置，建議采用三點式定位卡具；在層間接觸部位加裝緩沖襯墊；每疊不得超過3層，疊高限制在2.5m以內(nèi)；當8疊放超過2