12000t浮吊针销轴冷装工艺研究

1 2 000 t浮 吊针销轴冷装工艺研究口 杨 林 口 李小红上海振华重工(集团)股份有限公司 上海 201913摘 要：在分析过盈连接件装配问题的基础上 ，论述了 12 000 t全回转浮吊针销轴冷装工艺参数的计算、冷却剂的选用及操作规程的制定、注意事项及相关问题。

关键词 ：针销轴 冷装工艺 过盈配合中图分类号：TH133．2；U653．921 文献标识码：B 文章编号：1000—4998(2013)10—0088—02过盈 连 接具有 结构 简单 、定 心性好 的特 点 ，在 振动冲击 环境 下 能可 靠 工作 ，在 轴 承 、联 轴器 与 轴 的连 接 、仪 器仪 表 、传 感器 等制 造业 中得 到 了广 泛 的应用 。

过 盈 配合 是 “公 差 与配 合 ”中 的三 大类 配 合 之一 .

主要用 于各 类机 械 中的过盈 连 接件 。在机 械制造 ，特 别是 重 型 机 械 制 造 中 ．过 盈 连 接 件 具 有 十 分 重 要 的 应 用 。

在 机械 制造 行业 的发 展过 程 中 ．对 于具有 过盈 配合 连接 件 的装 配 ，压 装 、热 装 曾经 一度 占据 着 主导 地 位 ，但随 着 机械 制造 向92 型 、重 型 、高精 度 、复 杂 化 的方 向发展 ，冷装 技术 越来 越受 重视 。本文 重点 针对 12 000 t浮吊中针 销轴 孔过盈 配 合 的针销 轴冷装 工 艺进行 分析 。

1 针销轴安装方法的选用孔 、轴 过盈 配合 安装 是机 械设备 在 维修 和安装 中经 常 遇到 的操作 问题 ，从 理论上 讲 ，对于 过盈 配合 的安装 ，可 以选 择压 入装 配法 、低温 装配 法 (或 称冷 装配 法 、冷 装 法 )和 加热 装配 法 (或 称热 装配 法 、热 装法 )等 几种办法 。其 中 ，压 入装 配法 是利用 压 力机 械产 生 的巨大压力 ，将 相互 配 合 的轴 与孑L按设 计 的装配 基准 压装 到一起 的。 由于使 用压 入装 配法需 要 专用 的压力 设备 和配合使 用胎 具 ，使 其使 用范 围受 到一 定 限制 ．生产现 场通常不 具备 压入 装配 条件 ：低 温和 加热装 配是 利用 热胀冷缩 的原 理 ，将过 盈配 合 的轴降 到一定 的低温或 者是将 孔 件 加 热 到 一 定 温 度 ，从 而 消 除 孔 与 轴 的 过 盈 量 ．然后快 速将 轴 、孔按设 计要 求装 配 到一起 。

对 于小 型 、配 合过盈 量较 大 的零件 紧 配于大 型零件 的状 况 ，冷装 时 ，冷 却 的 是被 包容 件 ，所使 用 设 备 和收稿 日期：2013年 3月2013／10工具 简单 。占地 面积 小 。

如 图 1所 示 .

12 000 t浮 吊 针销孔 、轴 设计 的配合 要求 是 180H7／s6．即过 盈 量 在 0．068～0．133 mm 范围内 。结 合 12 000 t浮 吊圆筒体 上 的针销 支 承座结 构形式 ，由于针销 孔在 钢结 构上 外形 尺寸较 大 ，不适 宜选用 加热装 配法 。综 合分 析决定 ，通 过制作 专用 的冷 冻箱对针 销轴 采用 冷装 配法 。

2 冷却剂的选用当包 容件 因尺 寸 、重 量或 材质 等原 因不 宜加 热时 ，可采用冷 却剂 将被 包容件 冷却 到一 定 温度 ．使其 外径微 量减小 ，并 与包 容件之 间产 生一定 间隙后 ，再装 配到设 定位置 上 。

12 000 t浮 吊 有 263个 西180x550mm 针 销 轴 ，材 质 为 42CrMo；冲击 吸 收功 为 34 J；屈服 强度 500 MPa；抗 拉强 度为 750 MPa：延伸 率为 14％。

计 算 12 000 t浮 吊 的 西180针销 轴 需要 冷 却 的温度 t= +￡ (1)式 中 ：Y? 为最 大过 盈 ；△为装 配 间隙 ， m；0 为 包容 件的线 膨胀 系数 ，1／oC；t为装配 环境 温度 ，oC；d为 配合 直径 ，mm。

由 于 12 000 t浮 吊 针 销 轴 安 装 计 划 安 排 在 冬 季 ，设 定 理 论 计 算 的 装 配 环 境 温 度 为 6 oC。 装 配 间 隙 为0．15 mm，计算得 针 销轴需 要冷 却到一179 oC。

表 1 常用冷却剂冷却剂 干冰加酒精 液氨 液氧 液氮冷却温度，℃ -75 —120 —180 —190工艺特点 零件浸入酒精中间接冷却 浸入 浸入 浸入见表 1，液 氧 、液 氮均 可 达到 针 销轴 所需 的冷却 温度 ，但施 工现 场 因常有 明火作 业 ，而液 氧属 于易燃 气体 ，存在很 大 的安全 隐患 。因此 ，冷 却剂 最终 选择 挥发后 没有危 险性 、安全 可靠 的惰 性气体 液 氮 ，将 针销 轴冷却 大约 10-15 min．可 保证 针 销轴 直 径 与针 销 孔 直径机械制造51卷 第590期