Изготовление и ремонт втулок:
бронза, сталь, полиамид, расточка гильз

Что такое втулка и чем она отличается от гильзы

Втулка - цилиндрическая деталь с отверстием, чаще всего расходная. Она принимает на себя износ вместо дорогого вала или корпуса: изнашивается втулка - меняют втулку за 500 рублей, а не корпус за 50 тысяч. Отсюда её главное свойство: она должна быть мягче той детали, которую защищает, и заменяемой.

Гильза - частный случай: тонкостенная втулка, которую запрессовывают в изношенное или разбитое отверстие корпуса, чтобы вернуть ему номинальный размер. Гильза цилиндра двигателя, гильза под подшипник в станине, ремонтная гильза в проушине - принцип один.

В цеху под словом «втулка» понимают всё: опорную, направляющую, распорную, переходную, обжимную. Разница - в назначении, и от него зависят материал, посадка и обработка.

Материалы втулок: что под какую нагрузку

Правило: втулка мягче вала. Бронзовая втулка на стальном валу изнашивается сама и щадит вал. Стальная втулка на стальном валу без закалки одной из деталей «схватится». Полимеры ставят там, где нет смазки или нужна химстойкость, но они не держат ударную нагрузку и температуру выше 100-120 °C.

Втулки из полиамида и фторопласта точим так же, как металлические, но с другими режимами: острый инструмент, малые подачи, контроль размера после «отлёживания» - полимер меняет размер на 0,05-0,1 мм в первые сутки.

Технология изготовления втулки

1. Заготовка. Для бронзы - литая заготовка или пруток, для крупных бронзовых втулок - центробежное литьё (плотная структура, меньше отходов). Для стали - круг или труба.
2. Токарная обработка на станке с ЧПУ за один-два установа: наружный диаметр, расточка отверстия, торцы, фаски, канавки под смазку, буртик.
3. Смазочные канавки и отверстия - фрезеровка или сверление по чертежу, спиральные канавки на ЧПУ.
4. Термообработка стальных втулок: закалка 45/40Х до HRC 40-50, цементация 20/20Х до HRC 58-62 на глубину 0,8-1,2 мм.
5. Шлифование наружного диаметра, хонингование или развёртывание отверстия для точных посадок и Ra 0,32-0,63.
6. Контроль - нутромер, микрометр, калибры-пробки, шероховатость, твёрдость.

Серийные втулки точим на токарных центрах с ЧПУ HAAS и DMG с повторяемостью в пределах квалитета IT6; для серии от 50 штук цена за штуку падает на 40-60%. Подробнее - токарные работы.

Ремонт и восстановление втулок

Прямо скажем: втулку в большинстве случаев не ремонтируют, а меняют. Она изначально задумана как расходник, и точить новую дешевле, чем наплавлять старую. Исключения:

• Крупные бронзовые втулки (Ø200+, вес десятки кг) - наплавляем бронзой изнутри и растачиваем; экономия против новой литой заготовки существенная.
• Втулки с износом только по одному поясу - растачиваем отверстие на ремонтный размер под вал с наплавленной шейкой.
• Стальные направляющие втулки - наплавка, закалка ТВЧ, хонингование.

Если износ достался валу, а не втулке, - смотрите статью ремонт и восстановление валов: обычно правильный ремонт - новая втулка плюс восстановленная шейка вала, а не одно из двух.

Втулки для бурового оборудования и спецтехники

• Втулка вертлюга - бронза БрАЖ9-4 или биметалл, работа под давлением промывочной жидкости, посадка под уплотнения.
• Втулка крейцкопфа - бронза или сталь с баббитом, точная соосность с пальцем, смазочные канавки.
• Уплотнительные втулки насосов высокого давления - нержавейка 20Х13/40Х13 с закалкой, Ra 0,32 под манжеты.
• Втулки проушин экскаваторов и погрузчиков - сталь 20Х с цементацией под палец, замена парами с пальцем.
• Втулки обжимные для штанг и труб - сталь 45, контроль внутреннего диаметра под трубу.
• Полиамидные и фторопластовые втулки и ролики - для конвейеров, направляющих без смазки.

Полный перечень изделий для буровых установок - на странице производство запчастей.