RU2004101038A - Вал транспортного средства и способ и устройство для его изготовления - Google Patents

Claims (8)

1. Вал транспортного средства, включающий жесткий промежуточный участок (2) с шейкой (3) вала, приваренной к каждому из двух концов последнего, причем промежуточный участок (2) и соответствующие шейки (3) вала имеют контактные поверхности (4a и 4b) по существу с одинаковой толщиной материала, отличающийся тем, что, по меньшей мере, промежуточный участок (2), либо соответствующие шейки (3) вала имеют понижение (8, 9) толщины материала в пределах расстояния (a) от контактных поверхностей (4), которое составляет от 25% до 50% толщины материала контактных поверхностей (4).

2. Вал по п. 1, отличающийся тем, что само понижение (8, 9) толщины материала равно приблизительно от 15 до 30% толщины материала контактных поверхностей (4), причем соответствующие шейки (3) вала и участок (2) вала имеют понижение (8, 9) толщины материала.

3. Вал по п. 1, отличающийся тем, что только соответствующие шейки (3) вала имеют понижение (9) толщины материала.

4. Способ изготовления стального вала транспортного средства, согласно которому подвергнутые доводке шейки (3) вала приваривают к соответствующим концам промежуточного участка (2) жесткого вала, когда обращенные друг к другу осевые торцевые поверхности (4) участка (2) вала и соответствующих шеек (3) имеют по существу одинаковую толщину материала и упираются друг в друга в зафиксированном положении в пределах заданных допусков на размер относительно концентричности и параллельности двух шеек (3), отличающийся тем, что поверхности (4) подвергают обработке на станке с получением радиальных плоскостей относительно оси симметрии (5) шеек (3) и участка (2) вала, соответственно, причем толщина материала в контактных поверхностях (4) превышает 7 мм, частичное сечение контактных поверхностей (4) подвергают предварительному нагреву в пределах заданной первой области, которая окружает частичное сечение, до равной степени, частичное сечение приваривают во время вращения шеек (3) и участка вала (2) так, чтобы сварной шов (10) имел внешнюю ширину, которая находится в пределах первой области, причем первая область достигает по меньшей мере заданной температуры до начала сварки, сварку выполняют лазерным сварочным аппаратом (40), который обеспечен заданной электроэнергией, превышающей 10 кВт, лазерный луч фокусируют между 0 и 4 мм в пределах внешней поверхности (42) для формирования сварного шва (10) со скоростью сварки, превышающей 2 см/с, причем сварной шов (10) получают с возможностью его полного проникновения сквозь материал шеек (3) вала и участка (2) вала, соответственно, и концентричность и параллельность этих двух шеек (3) после сварки и охлаждения материала находятся в пределах заданных допусков на размер.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что предварительный нагрев выполняют посредством индукционного приспособления (30), синхронизированного с возможностью произведения осевого перемещения к положению предварительного нагрева при осевом перемещении соответствующей шейки (3) вала для введения в контакт с участком (2) вала, положение которого центрировано в осевом направлении относительно частичного сечения контактных поверхностей (4) между шейкой (3) вала и участком (2) вала.

6. Способ по любому из п.п. 4-5, отличающийся тем, что до приведения в контакт соответствующие шейки (3) вала, и участок (2) вала имеют первую толщину материала на расстоянии от контактной поверхности (4), которое составляет менее половины толщины материала у контактной поверхности (4), причем первая толщина материала меньше, чем толщина материала, демонстрируемая соответствующей контактной поверхностью (4).

7. Устройство для приваривания вала транспортного средства, посредством которого шейку (3) вала приваривают к каждому концу промежуточного участка (2) жесткого вала, содержащее внутреннюю деталь (22) с зажимным приспособлением (13) для закрепления промежуточного участка (2) вала, две взаимно противоположные внешние детали (21), каждая с зажимным патроном (14) для закрепления соответствующей шейки (3) вала, средство вырабатывания мощности для перемещения и прижима соответствующих зажимных патронов (14) с шейками (3) вала к промежуточному участку (2) вала, и средство (40) сварки, отличающееся тем, что внешние детали (21) имеют средство (30) индукционного нагрева, выполненное с возможностью окружения соответствующих ячеек (3) вала, причем при сварке конец шейки вала, примыкающий к промежуточному участку (2) вала, занимает симметричное положение относительно контактной поверхности (4b), средство (40) сварки представляет собой лазерный сварочный аппарат, конус луча которого во время сварки проходит сквозь отверстие в средстве (31, 32) индукционного нагрева, причем средство (30) индукционного нагрева приспособлено с возможностью его осевого перемещения к зажимному патрону после выполнения предварительного нагрева для отсоединения шеек (3) вала, приваренных к участку (2) вала.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что каждое средство (31, 32) индукционного нагрева содержит два кольца, расположенных параллельно, которые при сварке занимают симметричное положение с обеих сторон от контактной поверхности (4b) конца шейки вала, примыкающего к промежуточному участку (2) вала, причем кольца (31, 32) имеют на их верхних частях взаимно расширенные аркообразные конфигурации, между которыми проходит конус луча лазерного сварочного аппарата во время сварки.