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热轧机连接轴与轴头之装配精度

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：陈鹏程

[导读] 摘要：连接轴与连接轴头是大型钢厂热轧机中的关键部件，在实际使用过程中会承受很大的承载力，同时还承受变载和冲击力。

        中国有色（沈阳）冶金机械有限公司辽宁沈阳 110027
        摘要：连接轴与连接轴头是大型钢厂热轧机中的关键部件，在实际使用过程中会承受很大的承载力，同时还承受变载和冲击力。因此，其设计制造和装配精度要求很高，属于大型、重型、高精度产品。连接轴与连接轴头二端上各φ100H7孔轴心线所形成的夹角不超过1°且连接轴头为盲孔与连接轴装配成组。
        关键词：热轧机；装配；热装；加工
        1引言
        热轧机连接轴与轴头的制造和装配精度要求高，属于大型、重型、高精度产品，其中连接轴尺寸为φ760×5860，轴径光洁度达Ra1.6，材质为42CrMo，重量为6012kg；连接轴头尺寸为φ650×1100，材质为35CrMo，重量为2255kg。连接轴与连接轴头分别加工成品后装配成组（如图一），其装配尺寸φ400×650设计选过盈配合，最大过盈量为0.492mm，连接轴与连接轴头二端上各φ100H7孔轴心线所形成的夹角不超过1°且连接轴头为盲孔与连接轴装配成组。

                               图一装配图
        2技术关键及实施方案
        2.1装配方式的选择
        过盈配合的装配结构通常为通孔装配，如混合机托辊装置中的托辊与托辊轴、回转窑托辊装置中的托辊与托辊轴、球磨机小齿轮装置中的小齿轮与轴等，连接轴头为盲孔装配，故经过多次对比、讨论及图纸装配设计的精度要求，最终选择热装方式的装配。
        2.2连接轴头的加热
        机加工艺员根据包容件（连接轴头）与被包容件（连接轴）设计配合尺寸的最大过盈量，依据重型机械通用技术条件装配（JB/T5000.10）标准，计算所需实际最高加热温度：
        tn=eot/αdf+t=（Δ1+Δ2）/αdf+t=380℃
        加热温度及保温时间（根据产品件的结构、重量、厚度、材质等因素确定保温时间）（如图二）

                 图二连接轴头加热曲线及内孔检具
        2.3热装工装设计
        连接轴尺寸为φ760×5860，因其超长及超重，故在大钻地坑中进行，采用轴向立式装配的方式进行，并在坑口处设计固定支架（如图三）

              图三固定支架
        2.4转配工艺过程
        2.4.1热装前的准备工作
        1）由钳工将连接轴与连接轴头的配合表面进行清洗，去除毛   刺仔细检查零件是否有划伤、裂纹等缺陷；
        2）由质量部检测连接轴与连接轴头的配合尺寸，确定热装前实际过盈量；
        3）将连接轴头上的φ100H7孔轴心线引到外圆及热装配合尺寸φ400×650内孔端面，连接轴上的φ100H7孔轴心线引热装配合尺寸φ400×650外圆，并在连接轴上将热装配合尺寸φ400×650圆线及看线划出。
        2.4.2热装详细工步
        1）用钢板将大钻地坑遮盖2/3，固定支架安装在大钻地坑口并焊牢在大钻地坑钢盖上，将连接轴吊起缓慢、垂直落入固定支架中；
        2）包容件（连接轴头）出炉后安装吊具，将包容件（连接轴头）吊起并横放在热装平台上，由检查员及装配钳工共同用检测棒或内卡钳检测包容件（连接轴头）内孔的热涨间隙，同时检测包容件（连接轴头）的温度作好记录；
        3）检查员及装配钳工确认加热温度及热涨间隙符合工艺要求后可以热装；
        4）吊装包容件（连接轴头），按连接轴头上外圆φ100H7孔轴心线与连接轴外圆上的φ100H7孔轴心线对齐对正，垂直、平稳、缓慢、均匀地装入包容件（连接轴）中；检查员及装配钳工共同确认包容件（连接轴头）与被包容件（连接轴）装配到位后，即：连接轴上将热装配合尺寸φ400×650圆线及看线将吊绳与吊环分离。
        2.4.3热装安全注意事项
        1）连接轴与连接轴头的热装场地：大钻地坑，热装前必须清理地坑内的一切杂物；
        2）连接轴无吊装孔且轴径光洁度Ra1.6，吊装连接轴吊具必须选尼龙布带作为吊具；
        3）确定正确的大件（连接轴）吊装点；
        4）吊运及热装过程中相关人员必须做好安全防护和隔热工作；
        5）根据热装件的产品设置有效的安全警戒距离，并设警戒带；
        6）指挥人员要保证安全距离。
        3成果
        通过采用热装配方案，满足了热轧机连接轴与连接轴头设计过盈装配的技术要求，确保了连接轴与连接轴头的热装配精度和质量。该热装配工艺方案的实施，提高相关大型、重型、高精度盲孔过盈配合的热装配制造的能力和水平，积累了宝贵的热装配生产实践经验。
        参考文献：
        [1]《机械制造技术基础》        蔡光起            主编   东北大学出版社 2002年
        [2]《机械工程材料学》          朱荆璞，张惠德    主编   机械工业出版社 1988年
        [3]重型机械通用技术条件       GB/T5000.10-2007        云南科技出版社   2008年
        作者简介：
        陈鹏程（1983—），男，大学本科，工程师，现任中国有色（沈阳）冶金机械有限公司工艺员，主要从事铝电解多功能起重机、矿山设备等的研究工作。