■天津市天重江天重工有限公司 （300400） 王鳳超

托輪、托輪軸的熱裝與耳軸、渣罐的冷裝工藝

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摘要：機(jī)加工分廠眾多裝配產(chǎn)品中，過盈配合需要通過熱裝和冷裝實(shí)現(xiàn)。其中最典型的是托輪與托輪軸的熱裝，耳軸與渣罐的冷裝。

水泥回轉(zhuǎn)窯中的托輪與煉鋼廠的渣罐一向是分廠的主要產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在加工完成之后，需要機(jī)加工分廠裝配鉗工進(jìn)行裝配，其中過盈配合的裝配就需要通過熱裝或冷裝的方法實(shí)現(xiàn)。

1. 托輪與托輪軸熱裝前的準(zhǔn)備

（1）熱裝之前要看好圖樣，注意檢查除托輪、托輪軸之外是否有熱裝前應(yīng)提前裝好的零部件。

（2）檢查制號、圖號。校核工件尺寸：配合直徑、凸臺、圓角及倒角要復(fù)核無誤后，方可進(jìn)

行熱裝。

（3）配合表面要擦凈，毛刺、碰傷、銹斑和切屑要仔細(xì)清除。進(jìn)爐前托輪表面的防銹油務(wù)必要清洗干凈，防止加熱時防銹油燃燒后在托輪表面留下硬殼，后序難以清除。

（4）按照圖樣及工藝，準(zhǔn)備好方箱、墊塊、墊片及千斤頂?shù)裙ぱb輔具。墊片制作厚度為0.5～2mm若干規(guī)格，以便熱裝時及時調(diào)整。按裝配圖（或工藝簡圖）碼放方箱、墊塊等，以備熱裝過程中的托輪軸可以快速定位。

（5）按工藝要求，準(zhǔn)備好測量桿、游標(biāo)卡尺和測溫計(jì)等測量工具。

（6）在裝配現(xiàn)場就近位置準(zhǔn)備好壓鐵、大錘和銅棒等應(yīng)急工具，以備出現(xiàn)特殊情況時及時采取措施。

（7）加熱溫度的計(jì)算。

式中，T是零件所需的加熱溫度（℃）；α是加熱件的熱膨脹系數(shù)（見表1）； Δ1是配合的最大過盈（mm）； Δ2是熱裝時的間隙（一般取配合直徑的0.9‰～1.4‰）；d是配合直徑（mm）；t是室溫（一般取20℃）。

（8）加熱時間與保溫時間的計(jì)算：零件的加熱與保溫時間與零件的材質(zhì)、壁厚、表面積和加熱方式有關(guān)，一般取每厚10mm 需15min的加熱時間，每厚10mm 需5min的保溫時間。

（9）測量桿（見圖1）尺寸的計(jì)算。

表1

圖1

2. 熱裝中注意的問題

（1）加熱的托輪熱透出爐后，用測量桿測量內(nèi)孔尺寸，當(dāng)測量桿完全通過后，才能進(jìn)行熱裝。若測量桿不能通過，用測溫計(jì)測量工件溫度是否達(dá)到工藝要求，找出原因后，二次加熱。

（2）托輪加熱后托輪孔達(dá)到工藝要求的尺寸，按圖樣要求進(jìn)行熱裝。如果熱裝托輪或托輪軸沒有定位凸臺，熱裝時快速微調(diào)托輪軸的軸向位置（可借助準(zhǔn)備好的各種厚度規(guī)格的墊片），滿足圖樣要求。

3. 裝配后應(yīng)注意的問題

確認(rèn)托輪與托輪軸已產(chǎn)生過盈，冷卻到室溫后（一般10h以上），再移動工件。注意此時不能使用軸端吊裝孔吊裝，而要借助托輪上的減重孔吊裝。

4. 托輪與托輪軸的熱裝說明舉例

（1）裝配尺寸：托輪孔為φ540+0.07+0mm，托輪軸為φ540+0.444+0.4mm。

（2）熱裝溫度的計(jì)算。

最大過盈量（軸最大-孔最?。?/p>

熱裝時的間隙

圓整后得到T=220℃。

（3）加熱、保溫時間的計(jì)算（見圖2），托輪外圓為φ1 500mm，內(nèi)孔為φ540mm，高度為850mm。加熱時間

（4）熱裝輔具的擺放如圖3所示，熱裝后微調(diào)托輪相對軸的高度位置。

（5）測量桿。

測量桿長度

根據(jù)本廠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)可取

圖2　加熱及保溫曲線圖

圖3　熱裝輔具擺放圖

5. 耳軸與渣罐冷裝冷卻劑的選擇

自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)的18m3渣罐，體積大、噸位重，如果采用熱裝的方式，既費(fèi)時又費(fèi)力，所以采用冷裝耳軸的方式進(jìn)行。

常用的冷卻劑有干冰——固態(tài)二氧化碳、液態(tài)氨、液體氮及液體氧等。我公司的制氧分廠有收集液體氮的設(shè)備，所以一直采用液體氮作為冷卻劑。

液體氮能將零件冷至零下195℃，用其做冷卻劑，可以對所有直徑＞50mm的過盈配合零件進(jìn)行裝配，而且液體氮性質(zhì)穩(wěn)定，不易與零件起化學(xué)作用，是比較理想的冷卻劑。

6. 冷裝前的準(zhǔn)備

（1）裝配前按圖樣核對制號是否與圖樣相符，對工件的尺寸公差、配合尺寸、圓角及凸臺等仔細(xì)核對，確認(rèn)無誤后再進(jìn)行裝配。

（2）裝配前零件必須清除毛刺、飛邊和尖角，所有加工面必須清洗干凈，并在耳軸上磨出一條用于出氣的凹槽。

（3）準(zhǔn)備好冷裝用容積合適的容器、冷卻介質(zhì)以及覆蓋保溫用的石棉、棉被等。

（4）準(zhǔn)備好游標(biāo)卡尺等量具，工件透溫取出后測量零件配合處的直徑尺寸。

（5）在裝配現(xiàn)場就近位置準(zhǔn)備好壓鐵、大錘及銅棒等應(yīng)急工具，以備出現(xiàn)特殊情況時，及時采取措施。

（6）驗(yàn)算冷裝溫度。

式中，T是零件需要的冷卻溫度（℃）；d是配合尺寸（mm）；α是線膨脹系數(shù)（見表2）；Δ是最大過盈（mm）。

（7）零件冷卻時間的計(jì)算。

式中，t是零件所需冷卻時間（min）；α是與材料有關(guān)的綜合系數(shù)（見表3）；Δ是被冷卻的特征尺寸，即為零件的最大冷卻壁厚、半徑、厚度（mm）。

7. 冷裝時應(yīng)該注意的問題

耳軸透溫取出，用卡尺測量配合直徑是否已達(dá)到工藝要求的裝配尺寸。符合工藝要求后將耳軸調(diào)水平后應(yīng)隨即裝入渣罐中，動作要迅速沉著，耳軸與孔要同心不得歪斜，否則溫度迅速回升，并在表面產(chǎn)生一層厚霜，影響裝入，甚至中途產(chǎn)生“抱死”現(xiàn)象。糾正裝配中產(chǎn)生的歪斜，允許采用銅錘或木錘進(jìn)行敲擊。耳軸冷裝入渣罐后，將聯(lián)接法蘭迅速裝入耳軸孔內(nèi)，并用螺栓擰緊，達(dá)到定位預(yù)緊效果，防止耳軸與渣罐未達(dá)到配合尺寸之前發(fā)生位移，影響裝配精度。

參考文獻(xiàn)：

[1[ 呂亞臣. 重型機(jī)械工藝手冊 [M]. 1版. 黑龍江：哈爾濱出版社，1998.

表2

表3

收稿日期：（20150408）