一種大型升船機(jī)卷筒和主軸的裝配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械制造工藝領(lǐng)域，具體涉及一種大型升船機(jī)卷筒和主軸的裝配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]升船機(jī)是升降船舶以克服航道上水位落差的機(jī)械設(shè)備。當(dāng)水電站大壩建成后，必須給船舶留出上下游之間通航的通道，利用升船機(jī)可使船舶克服水位落差，實(shí)現(xiàn)順利通航。升船機(jī)中，卷筒和主軸為關(guān)鍵零部件。卷筒主要為焊接結(jié)構(gòu)，外形尺寸為Φ 4226 X 3650，卷筒中兩端設(shè)有用于連接主軸的孔。卷筒的材料均為Q345C，卷筒單件重量約為58噸，卷筒外圓面有左、右旋等長(zhǎng)兩段螺旋繩槽，卷筒表面進(jìn)行熱噴鋅處理。主軸材料為34CrNi3Mo，外形尺寸Φ600Χ5244，軸兩端各有起吊螺栓孔，以滿足吊裝主軸和卷筒。如此細(xì)長(zhǎng)的主軸與卷筒裝配后的同軸度要求控制在0.05mm以?xún)?nèi)，采用常規(guī)的間隙裝配方法根本無(wú)法保證，因此，需要特殊的裝配方法來(lái)保證卷筒與主軸的裝配質(zhì)量。
[0003]常規(guī)設(shè)計(jì)中，卷筒和主軸的裝配一般采用如下幾種方式:1、輪轂與卷筒為一體，主軸與輪轂之間全部采用鍵連接，存在的缺陷為:主軸與輪轂處于過(guò)定位狀態(tài)，安裝難度大；軸承內(nèi)圈軸向附加力過(guò)大。2、主軸與輪轂之間采用鍵連接，輪轂與卷筒采用螺栓連接，存在的缺陷為:連接零件多，加工制造復(fù)雜；螺栓若為鉸制孔螺栓，需配加工;若采用高強(qiáng)度螺栓，則輪轂和卷筒結(jié)構(gòu)尺寸龐大，設(shè)備重。3、主軸直接鍛出法蘭，與卷筒螺栓連接，存在的缺陷為:主軸毛坯利用率低，加工成本高，整體造價(jià)高；螺栓若為鉸制孔螺栓，需配加工;若采用高強(qiáng)度螺栓，則輪轂和卷筒結(jié)構(gòu)尺寸龐大，設(shè)備笨重。
[0004]隨著技術(shù)的發(fā)展，升船機(jī)噸位越來(lái)越大，卷筒與軸傳遞力矩越來(lái)越大，安全要求也在提高，因此，亟需一種安全可靠的卷筒和主軸裝配方式，并將其推廣到升船機(jī)及類(lèi)似結(jié)構(gòu)的卷筒上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種大型升船機(jī)卷筒和主軸的裝配方法，有效保證卷筒和主軸的裝配質(zhì)量。
[0006]本發(fā)明為解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種大型升船機(jī)卷筒和主軸的裝配方法，將主軸裝入到卷筒內(nèi)輪轂的軸孔中，使主軸和軸孔形成過(guò)盈配合，其特征在于，包括以下步驟:
步驟一、選取卷筒和主軸，主軸與輪轂的軸孔的配合尺寸滿足0.04?0.06mm的過(guò)盈量要求，備用；
步驟二、在主軸一端的周面上開(kāi)設(shè)鍵槽，并在鍵槽中裝配鍵，備用；
步驟三、取若干等高度的基座，將卷筒起吊立放于基座上，并用墊塊置入基座與卷筒的下端面之間，使卷筒的上下端面均處于水平狀態(tài)，備用；
步驟四、取兩個(gè)均由電控柜控制的電磁感應(yīng)加熱器，分別置于輪轂的軸孔內(nèi)并同時(shí)加熱，將卷筒的筒體加熱至120?140°C后，繼續(xù)加熱lh，并保溫Ih后，采用遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀檢測(cè)軸孔的溫度達(dá)到130-140 0C后，去除電磁感應(yīng)加熱器；
步驟五、利用量棒檢測(cè)軸孔的膨脹量，當(dāng)軸孔的膨脹量達(dá)到0.60?0.61mm后，將步驟二的主軸起吊并裝入軸孔內(nèi)；待主軸與卷筒熱裝冷卻后，用起吊工具將卷筒與主軸整體翻轉(zhuǎn)90°，使卷筒平放于基座上，在主軸另一端的外周面與輪轂的內(nèi)壁面之間打入騎縫銷(xiāo)，完成卷筒與主軸的裝配。
[0007]其中，電磁感應(yīng)加熱器與輪轂的軸孔間隙配合，電磁感應(yīng)加熱器包括絕緣內(nèi)芯和纏繞在絕緣內(nèi)芯上的感應(yīng)線圈，兩個(gè)電磁感應(yīng)加熱器的絕緣內(nèi)芯分別通過(guò)螺栓固定在對(duì)應(yīng)輪轂的端面上。
[0008]其中，輪轂由通過(guò)福板連接在卷筒內(nèi)壁上的左輪轂和右輪轂組成，騎縫銷(xiāo)位于左輪轂與主軸之間，鍵位于右輪轂與主軸之間。
[0009]進(jìn)一步地，左輪轂和右輪轂分別與輻板焊接連接。
[0010]本發(fā)明中，主軸的兩端分別設(shè)有左軸承座和右軸承座，左軸承座和右軸承座內(nèi)分別對(duì)應(yīng)設(shè)有左軸承和右軸承，左輪轂和右輪轂均套設(shè)在位于左軸承座和右軸承座之間的主軸上，其中，位于左輪轂與左軸承座之間的主軸上套設(shè)有定位軸套，主軸上設(shè)有用于限制右輪轂沿主軸中心軸線方向滑動(dòng)的凸肩。
[0011]進(jìn)一步地，左軸承和右軸承均為剖分式滾動(dòng)軸承，對(duì)應(yīng)的左軸承座和右軸承座均為剖分式軸承座。
[0012]本發(fā)明利用大型升船機(jī)卷筒與主軸采用小過(guò)盈聯(lián)接保證同軸度的裝配方法，是指卷筒與主軸單配加工，過(guò)盈量控制在0.04?0.06mm，完全防止卷筒與主軸因存在間隙而造成不同軸的裝配方法。
[0013]大型升船機(jī)卷筒與主軸熱裝裝配方法，指的是大型升船機(jī)卷筒與主軸，采用電磁感應(yīng)加熱器同時(shí)對(duì)卷筒兩端內(nèi)孔進(jìn)行加熱的方法，根據(jù)電磁感應(yīng)加熱原理，利用電磁感應(yīng)加熱器對(duì)卷筒兩端內(nèi)孔同時(shí)進(jìn)行加熱，使卷筒兩端內(nèi)孔加熱不再受尺寸的限制，兩端內(nèi)孔受熱均勻一致，從而嚴(yán)格保證熱裝裝配質(zhì)量的裝配方法。
[0014]大型升船機(jī)卷筒和主軸配作圓柱銷(xiāo)的方法，指的是卷筒與主軸采用小過(guò)盈配合聯(lián)接，主軸一端可以靠鍵聯(lián)接傳遞動(dòng)力，另一端無(wú)法采用鍵連接傳遞動(dòng)力，而在卷筒與主軸熱裝裝配后，重新上機(jī)床配作騎縫銷(xiāo)傳遞動(dòng)力的方法。本發(fā)明在主軸上僅開(kāi)設(shè)有一處開(kāi)鍵槽，對(duì)主軸強(qiáng)度的削弱作用大大降低;主軸與右輪轂為鍵配合，當(dāng)卷筒安裝到位后，再連接左輪轂與主軸之間的騎縫銷(xiāo)，降低了主軸裝置的安裝難度，又能保證傳遞足夠扭矩;更好地適應(yīng)大型重載的卷筒裝置，設(shè)備零件少、重量輕、加工安裝簡(jiǎn)單、承載力大，安全可靠。
[0015]有益效果:本發(fā)明根據(jù)卷筒與主軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，發(fā)明了主軸按卷筒相應(yīng)尺寸單配加工，卷筒與主軸采用小過(guò)盈聯(lián)接的裝配方法。由于大型升船機(jī)卷筒尺寸超大，無(wú)法采用常規(guī)的進(jìn)爐加熱熱裝的方法，且卷筒表面采用熱噴鋅處理技術(shù)，加熱將對(duì)卷筒表面防腐效果產(chǎn)生一定的影響，也不允許整體在電爐中加熱;采用常規(guī)的局部加熱方法，無(wú)法實(shí)現(xiàn)卷筒兩端內(nèi)孔同時(shí)受熱均勻從而保證裝配質(zhì)量。因此，發(fā)明采用電磁感應(yīng)加熱器同時(shí)對(duì)卷筒輪轂兩端內(nèi)孔進(jìn)行加熱的方法，使卷筒兩端內(nèi)孔加熱不再受尺寸的限制，兩端內(nèi)孔受熱均勻一致，且熱裝完成后，卷筒無(wú)受熱變形，有效保證卷筒與主軸的裝配質(zhì)量，保證了卷筒與主軸裝配后的同軸度;主軸與輪轂的軸孔的配合尺寸滿足0.04-0.06mm的過(guò)盈量要求，避免卷筒和主軸裝配時(shí)的接觸面被拉傷或被削去過(guò)盈層，保證二者的定位可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為卷筒結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為主軸結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為卷筒加熱示意圖；
圖4為電磁感應(yīng)加熱器的示意圖；
圖5為卷筒和主軸裝配后的示意圖；
附圖標(biāo)記:1、卷筒，2、主軸，20、鍵槽，21、凸肩，3、左輪轂，4、右輪轂，5、鍵，6、騎縫銷(xiāo)，7、基座，8、電磁感應(yīng)加熱器，80、絕緣內(nèi)芯，81、感應(yīng)線圈，9、電控柜，10、左軸承座，11、右軸承座，12、左軸承，13、右軸承，14、定位軸套。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的大型升船機(jī)卷筒和主軸的裝配方法作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0018]—種大型升船機(jī)卷筒和主軸的裝配方法，將主軸2裝入到卷筒I內(nèi)輪轂的軸孔中，使主軸2和軸孔形成過(guò)盈配合，包括以下步驟:
步驟一、選取如圖1所示的卷筒I和如圖2所示的主軸2，主軸2與輪轂的軸孔的配合尺寸滿足0.04-0.06mm的過(guò)盈量要求，備用；
步驟二、在主軸2—端的周面上開(kāi)設(shè)鍵槽20，并在鍵槽20中裝配鍵5，備用；
步驟三、取若干等高度的基座7，將卷筒I起吊立放于基座7上，并用墊塊置入基座7與卷筒I的下端面之間，使卷筒I的上下端面均處于水平狀態(tài)，備用；
步驟四、取兩個(gè)均由電控柜9控制的電磁感應(yīng)加熱器8，電磁感應(yīng)