熱裝工藝在軋機分離塊組裝中的應用

摘 要：在鋼廠軋機的裝配過程中，如何對軋機機架的組合是施工的難點，本文提出利用車間現有設備，使用熱裝工藝對軋機設備的耳座（鋼套與把合件）進行組裝，根據熱脹冷縮原理使鋼套孔徑膨脹，超過配合過盈值一定余量，然后再與把合件軸進行組裝，很好的解決了這一大型機械裝配的技術問題。

關鍵詞：軋機；熱裝工藝；組裝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.022

軋鋼生產線集中了許多的大型機械，造成軋機架尺寸橫向過寬和縱向過長，在工路、鐵路運輸過程中存在一定困難，因此有必要將設大型軋鋼設備的耳座設計為倆部分（圖1是鋼套與把合件圖），在設備安裝的施工時需要通過鋼套過盈脹接把合塊上的半軸與機架上的半軸，其中鋼套設計過盈量為1mm。鋼套過盈脹接的主要原理：通過加熱包容件（孔），根據熱脹冷縮的原理使孔徑適當膨脹，出現一定的過盈值，使軸可以被加熱的耳座孔包容，自然冷卻，孔徑會變小，從而與軸緊密結合。在加熱的過程中，孔徑的膨脹值要超過配合過盈值一定余量，否則有可能在安裝過程中由于耳座自然冷卻，使得孔徑變小，在沒有完全轉配好的情況下，出現軸與孔卡死的情況。

鋼套孔徑Φ530H7

鋼套材料42CrMO

機架耳座的把合件為13.5t

把合件軸的直徑Φ531K7

機架耳座均勻分布倆側，每冊為10個，共20只。由技術手冊可知鋼套直徑比軸過盈量為1mm，這樣精密的設備組合，在現場直接安裝是很困難的，因此在裝配的過程中，選擇了較為成熟的熱裝工藝。

1 把合件鋼套熱裝加熱溫度的計算

由于裝配過程需要一定操作時間，經過預加熱的的鋼套會自然冷卻孔徑會縮小，為了增加轉配的成功率，鋼套需要被加熱，直到直徑變大到Φ53l.8rnrn。

πD2-πD1=3.14×530=5.652mm

即鋼套所需的加熱膨脹量為5.652mm。

包容件材料一定以后，對包容件進行加熱，其加熱的最低熱溫度由配合面的過盈量及所需預留裝配間隙共同決定，實際操作中常常根據檢驗給出溫度，接近加熱溫度時，要對包容件的孔徑進行測量。

由于δ=α（T2-T1）L

則T2=δ/（α×L）+T1

δ—膨脹量 δ=5.562mm

α—線膨脹系數 對鋼材α=0.0000118mm/℃

T2—加熱溫度

T1—環境溫度 T1=20℃

L—鋼套圓周長 L=πD1=3.14×530mm=1664.2mm

T2=5.562/（0.0000118×1664.2）+20=308℃

2 加熱裝配前工具的準備

2.1 加熱裝置

熱裝工藝中，常用的加熱媒介是熱油，但是根據計算零件需要的最低加熱溫度時308℃大于加熱油的閃點，加熱油的閃點只有150℃左右，因而在工廠內條件允許的情況下，采用電加熱爐成對鋼套加熱的方法進行熱裝。

2.2 專用工具

測量間隙的專用量棒，根據裝配計算間隙制作；加熱過程中的專用夾緊工具、翻轉工具；裝配過程中的專用提升工具。

2.3 測量鋼套溫度的工具

比如試溫材料，或專用的測溫器。

2.4 防護工具

熱裝工藝裝配過程中處于高溫狀態，需要配備起隔熱作用透明面罩，便于觀察溫度，以及隔熱的石棉手套，服裝等。

3 裝配流程

（1）用電加熱爐對鋼套均勻地進行加熱，多次進行翻轉，以防鋼套局部過熱變形。

（2）在鋼套溫度接近最低加熱溫度時，用測量工具多次測量鋼套的內直徑，若鋼套直徑算術平均值達未達到531.8mm時，繼續加熱，若直徑算術平均值達到531.8mm時，結束加熱過程。

（3）快速提升鋼套到合適高度，并校正內孔位置，使鋼套內孔中心與軸心對準，成一直線；同時注意觀察缸套孔內是否有雜物，如有雜物，需清理干凈。

（4）再次使用專用量棒測量鋼套內直徑是否滿足安裝要求，若間隙滿足套裝條件，開始進行下一步操作。

（5）在把合件軸表面均勻的涂上機油。

（6）開始套裝作業，當鋼套套入1/3處時，觀察鋼套與把合件軸有無相對位移，如沒有偏離，繼續將鋼套撞入。

（7）利用夾具固定，防止軸與鋼套發生位移，自然冷卻即可。

4 總結

熱裝工藝裝配進行時要求快速、精確，有必要對現場施工技術人員進行培訓，確保工人對操作步驟成熟于胸，遇到突發情況，可以得到及時有效處理。裝配以前需要對鋼套內直徑及把合件軸直徑進行公差尺寸的測量，確定其具有裝配的可能，測量時對同一個軸徑或鋼套的內直徑進行多次測量，記錄其直徑尺寸，取算數均值，以減小誤差，測量數據必須準確。裝配進行以前要對軸和鋼套的表面用細油光挫或油石打磨光滑，防止零件表面毛刺和損傷。為防止鋼套軸線撞歪，撞不進，除要求軸線必須對正以外，前兩次撞擊一定要輕，當套入1/3左右，再次觀察無偏差后，方可大力撞擊。

參考文獻：

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作者簡介：王東平（1973-），男，內蒙古包頭人，工程師。