专利名称：托圈耳轴热镶装方法
技术领域：
本发明涉及大型轴类工件与轴孔的相互装配方法，特别是涉及托圈耳轴热镶装方法。
背景技术：
托圈是炼钢转炉的关键设备，根据耳轴与托圈上耳轴块的连接方法，具结构可以分成两种形式一种是耳轴与托圈上耳轴块采用焊接形式的托圈；另一种是耳轴与机加工后的耳轴块热镶装形式的托圈，其耳轴与耳轴块采用过渡配合装配，托圈结构见图1。托圈为钢焊接结构件，由两个扇形段和两个耳轴块焊接而成，所述的热镶装形式的托圈是采用热镶装工艺将两侧耳轴分别装入两耳轴块上的耳轴孔内，经热镶装后的两侧耳轴达到同轴度的技术要求。耳轴的热镶装是整个托圈制造中关键技术，以往在耳轴的装配过程中必须辅以较精密的滑动工装或装置以及较大的可控外力才能够完成热镶工作，只有这样，才能避免热镶装过程中出现的卡车现象以及外力的不可控而导致的工件损坏等事故的出现。然而滑动工装或装置的设计不仪计算工作量大，而且工装的制作加大了成本。总体来讲，对于转炉托圈耳轴热镶装工作虽然安全可靠，但产品经济效益差，生产周期长，不可为技术的最佳方案。
发明内容本发明要解决的技术问题，提供以耳轴块的加热工艺以及耳轴孔的热扩数据为基础，只采用简单的辅助吊装设备完成托圈两侧耳轴的装配工作，提高产品经济效益、缩短生产周期、省时省力的托圈耳轴热镶装方法。
采用的技术方案是托圈耳轴热镶装方法，包括如下工艺步骤(1)根据托圈的结构尺寸布设支墩，将托圈放置在布设的支墩上，将其调整至水平状态，此时须保持两耳轴块外端面于机加工时划出的耳轴孔十字中心线清晰；(2)将远红外线加热片均匀布设于托圈、耳轴孔及耳轴块内外侧，并用保温材料敷于远红外线加热片外侧，利用电脑温控仪对加热过程进行控制，升温速度为50-80℃/h，保温温度为300-350℃，保温时间为3-4小时，将测量耳轴孔直径的丁字形测量杆的尺寸调整为加热前耳轴孔内径加上1.5-2mm，在保温过程中用丁字形测量杆进行检测耳轴孔，当丁字形测量杆的水平方向和竖直方向都能够通过，即耳轴孔直径上热膨胀符合工艺，停止加热；(3)将耳轴用吊车水平吊起，在耳轴尾端与吊车的吊钩连接一手拉葫芦，以调整耳轴的水平，然后将耳轴用吊车移至要装入的耳轴孔侧对正二者十字中心线；(4)待耳轴中心与对应的耳轴孔中心对正后，将吊车向托圈平移，同时在耳轴尾部用人力向前推移，直至两耳轴都装入相应耳轴孔，实现托圈耳轴热镶装方法。
本发明取得的积极效果是简化了热镶装工装设计与制作，降低了生产成本，缩短了生产周期，完全满足了两耳轴同轴度小于等于1mm的技术要求。
图1为托圈结构示意图。
图2为远红外线加热片在托圈上的布置图。
图3为托圈耳轴装配示意图。
图4为图3的俯视图。
具体实施方式
托圈热镶装方法，包括如下工艺步骤根据托圈由两个扇形段3、4与两耳轴块1、6焊接为一整体结构，整体退火后由镗床在两侧耳轴块1、6加工出耳轴孔，耳轴2、5分别经过机加工后与耳轴块1、6热镶装，其两侧耳轴2、5满足同轴度小于或等于1mm技术要求，见图1。将托圈放置在400-600mm高布设好的支墩7上，把托圈调整到水平状态，此时须保持两耳轴块1、6外端面于机加工时划出的耳轴孔十字中心线清晰。
耳轴块1、6加热，采用远红外线加热片加热，远红外线加热片布设见图2。在耳轴块1、6两侧500mm范围内的托圈内侧和外侧以相同的方式布设托圈远红外线加热片8，在耳轴块1、6的内侧和外侧以相同的方式布设耳轴块远红外线加热片9，在耳轴孔内布设耳轴孔远红外线加热片11，并用固定钢圈10固定，在托圈上面和下面以相同的方式布设上下面远红外线加热片12，还要用保温材料敷在远红外线加热片外面，利用电脑温控仪对加热过程进行控制，升温速度为60℃/h，待温度达到300℃保温，保温4小时。将丁字形测量杆的测量尺寸调整为加热前耳轴孔内径加上1.5mm，在保温过程中用丁字形测量杆进行检测耳轴孔，要求其水平方向和竖直方向都能通过，即认为耳轴孔直径由于热膨胀增加1.5mm，实际膨胀量不得大于2mm，然后停止加热，进行耳轴2、5热镶装操作。
耳轴2、5调整水平，将耳轴2或耳轴5用吊车吊装起来，装轴前要将耳轴孔内杂物清除，如图3所示，用带保护套钢丝绳吊住耳轴2或耳轴5，钢丝绳的位置可根据耳轴的长短不同进行调整。在耳轴尾端与吊钩13连接一手拉葫芦14，以调整耳轴水平。作法是将耳轴吊到平台上方，在平台上放一直角尺与耳轴端靠平，即可认为耳轴已经水平，然后将耳轴用吊车移至要装入的托圈耳轴孔侧。与此同时，要利用托圈的耳轴块上十字中心线和耳轴端部的十字中心线找正水平及垂直位置，使耳轴中心与耳轴孔中心对正。
热镶装，待耳轴2或耳轴5与对应的耳轴孔中心对正后，将吊车向托圈平移，同时在耳轴尾部用人力迅速将耳轴向前推移，直至把耳轴2和耳轴5都装入其耳轴孔，然后立即将耳轴2和耳轴5与托圈用螺栓把紧，待冷却至室温后再一次把紧螺栓，实现托圈耳轴的热镶装。
权利要求
1.托圈耳轴热镶装方法，其特征包括如下工艺步骤a、根据托圈的结构尺寸布设支墩(7)，将托圈放置在布设的支墩(7)上，将其调整至水平状态，此时须清晰保持两耳轴块(1)、(6)外端面于机加工时划出的耳轴孔十字中心线；b、将远红外线加热片(8)、(9)、(11)、(12)均匀布设于托圈、耳轴孔及耳轴块(1)、(6)内外侧，并用保温材料敷于远红外线加热片外侧，利用电脑温控仪对加热过程进行控制，升温速度为50-80℃/h，保温温度为300-350℃，保温时间为3-4小时，将测量耳轴孔直径的丁字形测量杆的尺寸调整为加热前耳轴孔内径加上1.5-2mm，在保温过程中用丁字形测量杆进行检测耳轴孔，当丁字形测量杆的水平方向和竖直方向都能够通过，即耳轴孔直径上热膨胀符合工艺，停止加热；c、将耳轴(2)或耳轴(5)用吊车水平吊起，在耳轴尾端与吊车的吊钩(13)连接一手拉葫芦(14)，以调整耳轴的水平，然后将耳轴(2)或耳轴(5)用吊车移至要装入的耳轴孔侧对正二者十字中心线；d、待耳轴(2)或耳轴(5)中心与对应的耳轴孔中心对正后，将吊车向托圈平移，同时在耳轴尾部用人力向前推移，直至耳轴(2)和耳轴(5)都装入相应耳轴孔内。
全文摘要
本发明涉及托圈耳轴热镶装方法，包括如下步骤布设支墩，将托圈放置在所布设的支墩上并调整至水平状态；用远红外线加热片均布在托圈耳轴孔内及耳轴块内外侧进行加热，用温控仪对加热过程进行控制，升温速度50－80℃/h，达到300℃后保温，保温3－4小时，将耳轴用吊车吊装起来，调整耳轴的水平，使耳轴与耳轴孔中心对正；待耳轴中心与耳轴孔中心对正后，将吊车向托圈平移，同时在耳轴尾部用人力将耳轴向前推移，使耳轴热镶装在托圈上。本方法省去传统热镶装专用工装或装置，只用简单吊装工具短时间内完成托圈两侧耳轴的装配工作，简化了制造程序，降低了生产成本，完全满足大型托圈两侧耳轴同轴度小于或等于1mm的技术要求。
文档编号B23P11/02GK1701908SQ20051004671
公开日2005年11月30日 申请日期2005年6月21日 优先权日2005年6月21日
发明者马才, 滕宏鹏, 谭立新, 黄仲宁, 朱立国, 万璀钰, 陈凯, 郭文君 申请人:渤海船舶重工有限责任公司