分流式穿孔機(jī)主減速機(jī)的制造

摘 要：隨著我國工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國的無縫鋼管制造技術(shù)也得到了進(jìn)一步提高。無縫鋼管制成的成套設(shè)備中的穿孔機(jī)主減速機(jī)采用的雙分流式均載設(shè)計(jì)的方式。本文主要分析的是該減速機(jī)的設(shè)計(jì)、裝配過程中的一些關(guān)鍵技術(shù)和問題。

關(guān)鍵詞：分流式；穿孔機(jī)；減速機(jī)

目前，我國用于無縫鋼管的軋制設(shè)備中，穿孔機(jī)的主減速機(jī)采用的是雙分流式均載設(shè)計(jì)，使用一個(gè)動(dòng)力輸入軸實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)相互之間獨(dú)立的的齒輪傳動(dòng)鏈的驅(qū)動(dòng)，之后兩個(gè)獨(dú)立的齒輪傳動(dòng)鏈共同驅(qū)動(dòng)輸出端的大齒輪。為了保證上下傳動(dòng)鏈齒側(cè)間隙的一致性，可以通過在上傳動(dòng)鏈的齒圈和輪轂之間的采用機(jī)械的傳動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)。雙分流結(jié)構(gòu)使得齒輪箱的重量大大的降低，該齒輪箱結(jié)構(gòu)緊湊，整體尺寸縮小。

分流式穿孔機(jī)主減速機(jī)的制造包括零部件的設(shè)計(jì)制造、裝備等步驟。本文主要介紹了分流式穿孔機(jī)主減速機(jī)在加工和裝配過程中的關(guān)鍵技術(shù)，為實(shí)際的生產(chǎn)加工、裝配提供經(jīng)驗(yàn)和解決方法；以某直徑720mm的無縫鋼管軋制設(shè)備中所使用的分流式穿孔機(jī)減速機(jī)為例來說明。該機(jī)構(gòu)總重量達(dá)到176t，最大承載力矩4900kN·m；齒輪輸出端齒輪模數(shù)為36；工件尺寸為：長5312mm，寬2510mm，高4425mm。

1 加工工藝

分流式穿孔機(jī)主減速機(jī)的制造包括首先是其零部件的加工，這些零部件的加工包括：齒輪、齒軸的加工，減速箱加工等。分流式穿孔機(jī)主減速機(jī)采用的是人字形齒輪和齒軸。在進(jìn)行人字型齒軸的熱處理工序之前要對(duì)大螺旋角磨齒滾齒角度進(jìn)行修正，保證吃面滾齒預(yù)留磨齒余量為常規(guī)的1.2～1.3倍。在磨齒過程中，為了實(shí)現(xiàn)裝配的可行，使用的有效，在對(duì)磨齒機(jī)加工余量進(jìn)行分配之后，應(yīng)使用探頭自動(dòng)對(duì)中，使砂輪位于對(duì)刀槽的對(duì)中位置，左右旋向行程一致的情況下進(jìn)行磨齒，嚴(yán)格保證人字齒輪左右旋向公法線偏差控制在0.01～0.02mm以內(nèi)；增加軸端熱處理起吊孔，制定合理的熱處理加工余量，減小熱處理的變形量；適量增加人字齒軸兩齒部中間退刀位置軸頸余量，增強(qiáng)整個(gè)齒軸抗彎曲變形能。

如果齒軸裝配的外圓尺寸達(dá)到1m以上，要求精度高，因此，在軋輥磨床上加工，以兩端精加工的軸頸找正，找正誤差0.02mm以內(nèi)，修整中心孔后，精磨外圓至圖紙要求，并靠平肩面，保證了圖紙的表面粗糙度及形位公差，橢圓度0.02mm以內(nèi)、直線度0.02mm以內(nèi)。加工的精度高，避免在軸承孔內(nèi)因咬合產(chǎn)生的擠壓力導(dǎo)致結(jié)合面變形，保證了裝配時(shí)齒圈與齒輪軸裝配之間的自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

齒輪模數(shù)及工件均較大，且配合過盈量大，為保證裝配后齒輪的嚙合精度，大齒輪均采用熱裝后精磨齒工藝。按齒輪軸上下兩端的精加工軸頸找正，找正誤差在0.02mm以內(nèi)，重新車齒輪基面，再對(duì)齒輪進(jìn)行磨齒。保證了齒輪與齒輪軸的磨齒基準(zhǔn)統(tǒng)一，消除了齒輪和齒輪軸在裝配過程中產(chǎn)生的誤差，提高整體裝配后的嚙合精度。

齒輪箱中，相同模數(shù)的齒輪，齒輪軸均要求公法線一致，公法線偏差量基本都控制在0.01～0.015mm以內(nèi)，同時(shí)相應(yīng)的做好配對(duì)標(biāo)識(shí)，并且嚴(yán)格按圖紙要求劃鍵槽對(duì)齊到齒加工線。這樣可以保證上下傳動(dòng)鏈的嚙合位置的同步。該減速機(jī)通過齒圈與輪轂之間0.06～0.10mm的小間隙來調(diào)整傳動(dòng)鏈工作面嚙合齒側(cè)間隙大小一致，實(shí)現(xiàn)均載功能。調(diào)整齒圈輪轂，精加工時(shí)必須保證內(nèi)孔外圓的形位公差，采用數(shù)控立車，輪轂因配合過盈量大，且為無鍵連接，采用熱裝在齒軸上后，再進(jìn)行精加工。此外，為減小裝配調(diào)整量，上下傳動(dòng)鏈齒輪和齒軸多次進(jìn)行對(duì)齒，根據(jù)實(shí)際嚙合位置，齒圈輪轂裝配時(shí)在齒圈與輪轂端面上劃嚙合位置線。

2 裝配

該減速機(jī)主要通過齒圈與輪轂之間的0.06～0.10mm間隙來實(shí)現(xiàn)上下傳動(dòng)鏈齒側(cè)間隙一致，達(dá)到均載功能，如果兩者之間間隙過小，不容易裝配；間隙過大，會(huì)影響齒面接觸。齒軸裝配與齒圈必須在室溫下進(jìn)行裝配（不可采用熱裝或冷裝），裝配前在齒軸裝配與齒圈結(jié)合面間涂抹二硫化鉬或者機(jī)油等潤滑劑。裝配過程中：齒軸裝配與齒圈不可采用強(qiáng)制外力壓入，應(yīng)利用齒圈自身重力裝配；齒軸裝配與齒圈需按照所劃對(duì)齒線對(duì)線裝配。齒軸裝配與齒圈之間只有0.06～0.10mm的間隙，將齒軸裝配倒立，用水平儀找正；齒圈基面吊起來后用水平儀找正，保證兩者結(jié)合面的平行，打磨清理結(jié)合面毛刺等，不得有高點(diǎn)，經(jīng)過多次裝配，齒圈輪轂裝配成功。

通過調(diào)整可調(diào)墊鐵并用水平儀檢查，確保箱體結(jié)合面水平，齒圈基面用百分表檢測(cè)，誤差不大于0.1mm，調(diào)整齒面接觸，齒輪沿齒高方向接觸斑點(diǎn)不少于50%，沿齒長接觸斑點(diǎn)不少于70%，偏心套調(diào)整好偏心后固定，齒輪嚙合側(cè)隙達(dá)要求，用塞尺檢測(cè)軸承徑向游隙達(dá)要求，軸承的軸向間隙以調(diào)整環(huán)調(diào)整間隙達(dá)圖紙要求。

齒圈兩端面擰入精制螺釘，通過鋼絲繩用倒鏈拉齒圈，使齒圈與輪轂之間相對(duì)滑動(dòng)，消除上傳動(dòng)鏈的齒側(cè)間隙。用工裝特制的壓板固定下傳動(dòng)鏈輸入軸的軸向竄動(dòng)；輸入、輸出軸軸端面把合吊環(huán)螺釘，在兩個(gè)吊環(huán)螺釘之間反向插入工裝特制的撬杠，用千斤頂固定其沿軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，輸入軸沿工作方向加載，輸出軸反向受力，使下傳動(dòng)鏈工作面齒側(cè)間隙為零。用磁力鉆打3個(gè)小20mm銷孔，過盈冷裝入銷子，齒圈基面用百分表檢測(cè)，誤差不大于0.1mm打表數(shù)值應(yīng)當(dāng)與上述數(shù)值吻合，固定齒圈輪轂，實(shí)現(xiàn)上下傳動(dòng)鏈的均載。

如上述，齒輪箱至原始嚙合位置，過盈冷裝入精制銷子，檢查、記錄接觸、嚙合間隙、軸承游隙等各項(xiàng)指標(biāo)合格后，進(jìn)行空負(fù)荷試車，按額定轉(zhuǎn)速330r/min高速時(shí)330～750r/min正、反轉(zhuǎn)各兩小時(shí)，要求各連接件、緊固件不得松動(dòng)，密封處、結(jié)合面處不得滲漏油，噪聲接觸滿足圖紙要求。