局部修理法
局部修理法(Partial Repair Method)
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什么是局部修理法[1]
局部修理法是对零件的磨损和损伤部位进行局部修理或调整换位，以恢复零件使用能力的一种方法。
局部修理法的优点[2]
局部修理法即将整体设备划分成几个独立的部分，按顺序修理，每次只修理其中的一部分。这种方法的优点是，可以把修理的工作量化整为零，以便利用较分散的时问，从而提高工效和设备利用率。它适用于具有一系列构造上相对独立的设备或修理时间比较长的设备。
局部修理法的分类[1]
其中包括换件法、调整法、换位法、修理尺寸法、局部更换法、镶加零件法及金属扣合法等。
1．换件法
当零件磨损或损伤后，用新的备用零件替换原来零件的修理方法称换件法。一般(零件修复成本/修复零件的寿命)＞(新零件的价格/新零件的寿命)时采用此法。如通用螺栓螺母滑扣、法兰锈蚀损坏、气缸套损坏等，或者在检修时间内无法修复的零件，如轴的断裂、轮齿折断等均可采用换件法进行修理。
2．调整法
当配合件磨损后间隙达到最大允许间隙△最大时，只调整配合件垫片使其恢复到新装配时的初始(或公称)间隙△初始，而不进行加工(或只进行刮研)，这种修理方法称调整法，又称垫片调整法，如图1所示。此法对承受冲击负荷的配合件(如曲柄销与连杆大头轴瓦的配合)具有重大意义，因为间隙调整后可基本消除冲击作用。但由于零件的几何尺寸和形状未恢复，因而调整后配合件磨损速度会较原来大为增加，故只用于临时性的应急修理。
3．换位法
有些零件在使用时产生单边磨损，或磨损有明显的方向性，而对称的另一边磨损较小。如果结构允许，在不具备彻底对零件进行修复的条件下，可以利用零件未磨损的一边，将它换一个方向安装即可继续使用，这种方法称为换位法(又称换向法、翻转法)。如对于结构对称的齿轮，若轮齿只是单面磨损，磨损未达极限值时，可将齿轮翻转180°，利用未磨损的一面继续工作而不影响其结构，如果结构或尺寸不合适，可经适当加工修正，如图2所示。此法不能用于有正反转的齿轮。
若轴类零件的键槽磨损超过极限，在轴强度和结构允许时可将轴转90°或180°重新加工键槽；法兰盘的螺栓孔磨损超过极限或加工误差较大，在强度和结构允许时也可转一角度在旧孔之问重新钻孔，图3所示为轴和轮盘磨损后的修理。
4．修理尺寸法
配合件在使用中由于磨损而不能正常工作，修理时可不考虑原来的设计尺寸，仅对配合件中某一零件采用切削加工或其他加工方法恢复失效零件的形状精度、位置精度、表面粗糙度和其他技术条件，从而获得一个新的尺寸(该尺寸即称为修理尺寸)，而与此相配合的零件则按这个修理尺寸制作新件或修复，以恢复到原配合性质，这种方法称为修理尺寸法。
一般对复杂、贵重的零件进行修理，简单便宦的零件予以更换。如轴与轴承配合则修轴颈配轴承，气缸和活塞配合则修气缸配活塞和活塞环。
确定修理尺寸时，首先应考虑零件结构上的可能性和修理后零件的强度、刚度是否满足需要。如轴的尺寸减小量一般不超过原设计尺寸的10％，轴上键槽可扩大一级；对于淬硬的轴颈，应考虑修理后能满足硬度要求等。
修理尺寸的个数(即修理次数)和大小可根据不更换零件的最大允许磨损量确定。例如，在轴颈和轴承的配合件里，设轴颈(不更换的零件)的公称直径d公称，最小允许直径d最小，则其最大允许磨损量为(d公称-d最小)。设轴颈在修理间隔期内的单面磨损量为x，而每次修理时为了恢复轴颈的几何形状和表面粗糙度必须去除的单面加工余量为y，如图4所示，则经修理后轴颈在直径上的减少量为2(x+y)。若允许行次修理，则轴颈在直径上的减少量为2n(x+y)，则可得修理次数n=(d公称-d最小)／2(x+y)。
实际上单面磨损量x可由测量得到，单面加工余量y取决于加上者的技术水平，可由经验而定。
修理尺寸法既能恢复配合件的配合间隙，又能恢复零件的几何形状，但不能恢复零件的几何尺寸。该法几乎能全部恢复配合件的工作能力，并能大大延长复杂而贵重零件的使用寿命，既简单又可靠，故在化工机械修理工作中得到广泛的应用。此法的缺点是限制了零件的互换性，备品备件需求量大。对同类设备多而又需要经常更换的备品备件，可将修理尺寸标准化，以便于备品备件的准备。
5．局部更换法
机械零件在使用过程中各部分磨损、损伤程度往往不一致，有时仅某一局部磨损或损伤严重而其余部分尚好，在这种情况下，一般不宜将整个零件报废。这时如果结构允许可将磨损或损伤严重的地方切除，重新制作一个新的部分，并以一定的方法使新换上的部分与原有零件的基本部分连接成为整体，从而恢复零件的工作能力，这种方法称为局部更换法。
如变速器齿轮，负荷大的齿轮的轮齿磨损较严重甚至断裂，而其余部分处于完好状态，则可进行部分更换。如图5所示，B部分磨损严重，A部分完好，则先将B部分退火，车去损坏的齿圈，压配上新齿圈后再进行加工，为避免松动可在接缝处进行焊接或铆接。图6所示为用榫齿来修理折断的齿轮轮齿。图7所示为用根部带螺纹的销齿修理折断的齿轮轮齿。
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6．镶加零件法
零件工作部位磨损或断裂后，在结构和强度允许的条件下，可将磨损或断裂部分进行加工，再加工一特制配合件以过盈配合压入或其他方法镶加来补偿磨损或修复断裂，以恢复原配合精度的方法即为镶加零件法(又称补充零件法)。根据不同的要求，可分别采用镶套、镶齿、镶边和镶筋的办法。图8所示为镶套法，为防止套筒工作时松动可用止动螺钉或点焊固定。当零件上螺纹磨损时，只要结构允许，可将螺孔扩大，加工出螺纹，然后单独制造一个切有内外螺纹的衬套将其旋入扩大的螺孔中，如图8所示。
7．金属扣合法
金属扣合法是利用扣合件(波形键)的塑性变形或热胀冷缩的性质将损坏的机件重新牢固地连接成一体，达到修复目的的工艺方法。该方法可用于不易焊补的钢件、不允许有较大变形的铸件，以及有色金属件的修复，对于大型铸件裂纹或折断部位的修复效果更突出。
金属扣合法的特点是：整个过程完全在常温下进行，排除了热变形的不利因素；波形槽分散排列，波形键分层装入，逐片铆击，避免了应力集中；方法简便，不需要特殊设备，可完全采用手工作业，便于就地(现场)修理，具有快速修理的特点。
按照扣合的性质及特点，可分为强固扣合、强密扣合、优级扣合和热扣合四种工艺。
(1)强固扣合法
强固扣合法是利用波形键的塑性变形，将产生裂纹或断裂的零件重新连接起来的工艺方法。它适用于修复壁厚8～40mm，强度要求一般的薄壁零件。
修复工艺过程是：先在垂直于损坏零件的裂纹或折断面上，铣或钻出具有一定形状和尺寸的波形槽，然后把形状与波形槽相吻合的波形键镶入，在常温下铆击，使波形键产生塑性变形而充满波形槽腔，甚至使其嵌入铸铁基体之内。由于波形键的凸缘和波形槽相互扣合，将开裂的两边重新牢固连接为一整体，如图10所示。
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(2)强密扣合法
强密扣合法是在强固扣合法的基础上，再在裂纹或断面上用缀缝栓密封，如图11所示，它用于修复有密封要求的零件。
修复时，先用波形键把损坏零件连接成一个牢固的整体，然后往两波形键之间、裂纹或折断面的结合线上，每间隔一定距离加工缀缝栓孔，缀缝栓孔要稍微切入已装好的波形键或缀缝栓，逐个铆紧缀缝栓，形成一条密封的“金属纽带”，达到密封的目的。
缀缝栓与机件的连接和波形键相同，采用圆柱形(用于承受较高压力、密封性要求高的机件)时，分片装入，逐片铆紧；采用螺栓形(用于承受较低压力的断裂件修复)时，也可在涂环氧树脂或无机胶黏剂后一件件旋入，使之更为紧固。
(3)优级扣合法
优级扣合法(也称加强扣合法)是在强固扣合法和强密扣合法的基础上镶入加强件，使载荷分布在更大的面积下，以提高零件承载能力。如图12所示，它用于修复承受重载荷的厚壁零件。
加强件除砖形外还可制成其他形式，如图13所示。图(a)用于修复铸钢件；图(b)用于多方面受力的零件；图(c)可将开裂处拉紧；图(d)用于受冲击载荷的零件，靠近裂纹处不加缀缝栓，以保持一定的弹性。
(4)热扣合法
热扣合法是利用扣合件热胀冷缩原理来修复铸件破裂的一种方法，如图14所示，主要用于修复大型飞轮、齿轮及重型设备的机身等。图(a)中的圆环状扣合件适用于修复轮廓部分的损坏，图(b)中的工字形扣合件适用于零件壁部的裂纹或断裂。
除此之外，当零件上产生裂纹或断裂时，还可采用缀缝钉、补补丁等方法进行修复。图15所示为用缀缝钉的方法修补裂纹；图16所示为用补补丁的方法修补裂纹；图17所示为用螺栓和夹板修复齿轮轮缘折断。
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