本发明涉及船用设备领域,特别涉及一种轴承壳体的制作方法及轴承壳体。
背景技术:
推力轴承是舰艇桨轴推进系统的关键设备之一,主要起将汽轮齿轮机组的正、反两方向扭矩传给推力轴段和螺旋桨,并将螺旋桨产生的推力和拉力传递给舰体,达到使舰艇前进或后退的作用。而轴承壳体是推力轴承的一部分,主要起到承受推力轴承的载荷并传递力的作用。图1是现有的轴承壳体的结构示意图,如图1所示,现有的轴承壳体包括两个相同结构的相互连接的第一壳体1与第二壳体2。
在轴承壳体的制作过程中,由于轴承壳体中的第一壳体1与第二壳体2通常都是铸造得到的,因此第一壳体1与第二壳体2内经常会存在气孔、夹渣等铸造缺陷,导致轴承壳体本身存在质量缺陷,影响轴承壳体的正常使用。
技术实现要素:
为了提高轴承壳体的质量并保证其能够正常使用,本发明实施例提供了一种轴承壳体的制作方法及轴承壳体。所述技术方案如下:
本发明实施例提供了一种轴承壳体的制作方法,所述制作方法包括:
提供两个哈弗面板,两个所述哈弗面板位于同一水平面上,且对称布置;
提供第一轴承座半环、第一半环状端板、第一推力半环、中间半环、第二推力半环、第二半环状端板及第二轴承座半环,将所述第一轴承座半环、所述第一半环状端板、所述第一推力半环、所述中间半环、所述第二推力半环、所述第二半环状端板及所述第二轴承座半环依次焊接在两个所述哈弗面板上,使得所述第一轴承座半环、所述第一半环状端板、所述第一推力半环、所述中间半环、所述第二推力半环、所述第二半环状端板及所述第二轴承座半环沿所述哈弗面板的长度方向延伸;
将所述第一轴承座半环、所述第一半环状端板、所述第一推力半环、所述中间半环、所述第二推力半环、所述第二半环状端板及所述第二轴承座半环依次同轴焊接在一起,以得到半壳体;
将两个所述半壳体的所述哈弗面板固定连接在一起,以得到轴承壳体。
可选地,所述将所述第一轴承座半环、所述第一半环状端板、所述第一推力半环、所述中间半环、所述第二推力半环、所述第二半环状端板及所述第二轴承座半环依次焊接在两个所述哈弗面板上,包括:
将所述第一轴承座半环的两端分别焊接在两个所述哈弗面板的第一侧面上,两个所述哈弗面板的第一侧面均朝向同一方向布置;
将所述第一半环状端板的两端分别焊接在两个所述哈弗面板的第一侧面上,使得所述第一半环状端板的一侧与所述第一轴承座半环相抵;
将所述第一推力半环的两端分别焊接在两个所述哈弗面板的第一侧面上,使得所述第一推力半环的一侧与所述第一半环状端板的另一侧相抵;
将所述中间半环的两端分别焊接在两个所述哈弗面板的第一侧面上,使得所述中间半环的一侧与第一推力半环的另一侧相抵;
将所述第二推力半环的两端分别焊接在两个所述哈弗面板的第一侧面上,使得所述第二推力半环的一侧与所述中间半环的另一侧相抵;
将所述第二半环状端板的两端分别焊接在两个所述哈弗面板的第一侧面上,使得所述第二半环状端板的一侧与所述第二推力半环的另一侧相抵;
将所述第二轴承座半环的两端分别焊接在两个所述哈弗面板的第一侧面上,使得所述第二轴承座半环的一侧与所述第二半环状端板的另一侧相抵。
可选地,所述制作方法还包括:
在所述第一推力半环与所述中间半环之间以及所述中间半环与所述第二推力半环之间分别预留2mm的焊接余量空间,同时控制所述第一半环状端板与所述第一推力半环、所述第一推力半环与所述中间半环、所述中间半环与所述第二推力半环、所述第二推力半环与所述第二半环状端板之间的装配间隙均为0-1mm。
可选地,所述方法还包括:
所述第一推力半环与所述第一半环状端板之间朝向所述哈弗面板的一侧的焊缝内侧坡口深度小于所述第一推力半环与所述第一半环状端板之间背离所述哈弗面板的焊缝外侧坡口深度;
所述第二推力半环与所述第二半环状端板之间朝向所述哈弗面板的一侧的焊缝内侧坡口深度小于所述第二推力半环与所述第二半环状端板之间背离所述哈弗面板的一侧的焊缝外侧坡口深度。
可选地,所述将所述第一轴承座半环、所述第一半环状端板、所述第一推力半环、所述中间半环、所述第二推力半环、所述第二半环状端板及所述第二轴承座半环依次同轴焊接在一起,包括:
分别对所述第一推力半环、所述中间半环及所述第二推力半环之间的焊缝坡口进行焊接;
对所述第一半环状端板与所述第一推力半环之间的焊缝坡口进行焊接,对所述第二半环状端板与所述第二推力半环之间的焊缝坡口进行焊接;
对所述第一半环状端板与所述第一轴承座半环之间的焊缝坡口进行焊接,对所述第二半环状端板与所述第二轴承座半环之间的焊缝坡口进行焊接。
可选地,对所述第一半环状端板与所述第一推力半环之间的焊缝坡口进行焊接包括:
将所述第一半环状端板与所述第一推力半环之间的焊缝内侧坡口焊接到其焊缝深度的一半;
在所述第一半环状端板与所述第一推力半环之间增加一根垂直于所述第一半环状端板的支撑杆;
焊满所述第一半环状端板与所述第一推力半环之间的焊缝内侧坡口;
焊满所述第一半环状端板与所述第一推力半环之间的焊缝外侧坡口。
可选地,所述对所述第一半环状端板与所述第一轴承座半环之间的焊缝坡口进行焊接包括:
在所述第一半环状端板与所述第一轴承座半环之间以及所述第二半环状端板与所述第二轴承座半环之间增加设置多个支撑杆;
分别对所述第一半环状端板与所述第一轴承座半环之间的焊缝坡口以及所述第二半环状端板与所述第二轴承座半环之间的焊缝坡口进行焊接。
可选地,所述制作方法还包括:
在所述两个哈弗面板上进行焊接操作之前,在所述两个哈弗面板的长度方向上设置至少一根支撑杆,所述支撑杆平行所述两个哈弗面板的长度方向。
可选地,所述制作方法还包括:还包括:
在将所述第一轴承座半环、所述第一半环状端板、所述第一推力半环、所述中间半环、所述第二推力半环、所述第二半环状端板及所述第二轴承座半环依次焊接在两个所述哈弗面板之前,对所述哈弗面板与所述第一轴承座半环、所述第一推力半环、所述中间半环、所述第二推力半环及所述第二轴承座半环之间的焊缝坡口进行打底焊。
本发明实施例提供了一种轴承壳体,所述轴承壳体采用如前所述的制作方法制作,所述轴承壳体包括两个相同的半壳体,所述每个半壳体均包括两个哈弗面板、第一轴承座半环、第一半环状端板、第一推力半环、中间半环、第二推力半环、第二半环状端板及第二轴承座半环,
所述两个哈弗面板位于同一水平面上,且对称布置;
所述第一轴承座半环、所述第一半环状端板、所述第一推力半环、所述中间半环、所述第二推力半环、所述第二半环状端板及所述第二轴承座半环两两同轴相接地固定在所述两个哈弗面板上,所述第一轴承座半环的轴线平行所述哈弗面板的长度方向。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:在两个哈弗面板上同轴焊接第一轴承座半环、第一半环状端板、第一推力半环、中间半环、第二推力半环、第二半环状端板及第二轴承座半环之后,对第一推力半环、中间半环及第二推力半环之间、半环状端板与推力半环之间、半环状端板与轴承座半环之间的焊缝坡口进行焊接,得到轴承壳体的半壳体。将采用以上方法得到的两个所述半壳体进行连接固定,得到轴承壳体。减少了轴承壳体整体的重量,提高了轴承壳体的整体质量,保证了轴承壳体的使用效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,
图1是现有的轴承壳体的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种轴承壳体的制作方法及轴承壳体装配示意图;
图3是本发明实施例提供的一种轴承壳体的制作方法流程图;
图4是本发明实施例提供的另一轴承壳体的制作方法流程图;
图5~图9是本发明实施例提供的半壳体制作过程示意图;
图10是本发明实施例提供的半壳体的焊接顺序流程图;
图11是本发明实施例提供的半壳体制作过程示意图;
图12是本发明实施例提供的第一半环状端板与第一推力半环之间的焊接顺序流程图;
图13~图16是本发明实施例提供的半壳体制作过程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细描述。
图1是现有的轴承壳体的结构示意图,如图1所示,现有的轴承壳体包括两个相同结构的第一壳体1与第二壳体2,轴承壳体中两个相同的第一壳体1与第二壳体2固定连接。
图2是本发明实施例提供的轴承壳体的结构示意图,如图2所示,该轴承壳体包括两个相同的半壳体3,每个半壳体3均包括两个哈弗面板301(图中未示出)、第一轴承座半环302、第一半环状端板303、第一推力半环304、中间半环305、第二推力半环306、第二半环状端板307及第二轴承座半环308。
两个哈弗面板301位于同一水平面上,且对称布置。
第一轴承座半环302、第一半环状端板303、第一推力半环304、中间半环305、第二推力半环306、第二半环状端板307及第二轴承座半环308两两同轴相接地固定在两个哈弗面板301上,第一轴承座半环302的轴线平行哈弗面板301的长度方向。
采用这种拆分结构的轴承壳体,使得轴承壳体可使用焊接等方法连接其各个部分,使得轴承壳体的整体质量更有保证,避免了由图1中整体铸造得到的轴承壳体容易带来的轴承壳体的质量问题。
可选地,哈弗面板301、第一轴承座半环302、第一半环状端板303、第一推力半环304、中间半环305、第二推力半环306、第二半环状端板307及第二轴承座半环308均由钢材制成,便于保证轴承壳体的质量。
图3是本发明实施例提供的一种轴承壳体的制作方法流程图,如图3所示,该制作方法包括:
步骤s11:提供两个哈弗面板,两个哈弗面板位于同一水平面上,且对称布置。
步骤s12:提供第一轴承座半环、第一半环状端板、第一推力半环、中间半环、第二推力半环、第二半环状端板及第二轴承座半环,将第一轴承座半环、第一半环状端板、第一推力半环、中间半环、第二推力半环、第二半环状端板及第二轴承座半环依次焊接在两个哈弗面板上,使得第一轴承座半环、第一半环状端板、第一推力半环、中间半环、第二推力半环、第二半环状端板及第二轴承座半环沿哈弗面板的长度方向延伸。
步骤s13:将第一轴承座半环、第一半环状端板、第一推力半环、中间半环、第二推力半环、第二半环状端板及第二轴承座半环依次同轴焊接在一起,以得到半壳体。
步骤s14:将两个半壳体的哈弗面板固定连接在一起,以得到轴承壳体。
在两个哈弗面板上同轴焊接第一轴承座半环、第一半环状端板、第一推力半环、中间半环、第二推力半环、第二半环状端板及第二轴承座半环之后,对第一推力半环、中间半环及第二推力半环之间、半环状端板与推力半环之间、半环状端板与轴承座半环之间的焊缝坡口进行焊接,得到轴承壳体的半壳体。将采用以上方法得到的两个所述半壳体进行连接固定,得到轴承壳体。减少了轴承壳体整体的重量,提高了轴承壳体的整体质量,保证了轴承壳体的使用效果。
图4是本发明实施例提供的另一种轴承壳体的制作方法流程图,如图4所示,该制作方法可包括:
步骤s21:提供两个哈弗面板,两个哈弗面板位于同一水平面上,且对称布置。
具体地,步骤s21中对称设置的哈弗面板结构如图5所示,两个哈弗面板301对称设置且位于同一水平面内。
可选地,该制备方法还包括:在两个哈弗面板的长度方向上设置至少一根支撑杆,支撑杆平行两个哈弗面板的长度方向。
支撑杆安装完之后的半壳体的结构可如图6所示,两个哈弗面板301沿其长度方向均设置有一根支撑杆309,在哈弗面板301上设置的沿其长度方向的支撑杆309能够避免哈弗面板301在后续过程中发生过大变形,利于保证最终产品轴承壳体的质量。
可选地,支撑杆309可焊接设置在哈弗面板301上。
步骤s22:提供第一轴承座半环、第一半环状端板、第一推力半环、中间半环、第二推力半环、第二半环状端板及第二轴承座半环。将第一轴承座半环、第一半环状端板、第一推力半环、中间半环、第二推力半环、第二半环状端板及第二轴承座半环依次焊接在两个哈弗面板上,使得第一轴承座半环、第一半环状端板、第一推力半环、中间半环、第二推力半环、第二半环状端板及第二轴承座半环沿哈弗面板的长度方向延伸。
具体地,步骤s22可包括:
将第一轴承座半环的两端分别焊接在两个哈弗面板的第一侧面上,两个哈弗面板的第一侧面均朝向同一方向布置;
将第一半环状端板的两端分别焊接在两个哈弗面板的第一侧面上,使得第一半环状端板的一侧与第一轴承座半环相抵;
将第一推力半环的两端分别焊接在两个哈弗面板的第一侧面上,使得第一推力半环的一侧与第一半环状端板的另一侧相抵;
将中间半环的两端分别焊接在两个哈弗面板的第一侧面上,使得中间半环的一侧与第一推力半环的另一侧相抵;
将第二推力半环的两端分别焊接在两个哈弗面板的第一侧面上,使得第二推力半环的一侧与中间半环的另一侧相抵;
将第二半环状端板的两端分别焊接在两个哈弗面板的第一侧面上,使得第二半环状端板的一侧与第二推力半环的另一侧相抵;
将第二轴承座半环的两端分别焊接在两个哈弗面板的第一侧面上,使得第二轴承座半环的一侧与第二半环状端板的另一侧相抵。
采用这种结构能够较为有效地将第一轴承座半环、第一半环状端板、第一推力半环、中间半环、第二推力半环、第二半环状端板及第二轴承座半环依次焊接在两个哈弗面板上,便于轴承壳体的后续制作的进行。
可选地,在将第一轴承座半环、第一半环状端板、第一推力半环、中间半环、第二推力半环、第二半环状端板及第二轴承座半环依次焊接在两个哈弗面板上之前,可在哈弗面板上画出分别对应第一轴承座半环、第一半环状端板、第一推力半环、中间半环、第二推力半环、第二半环状端板及第二轴承座半环的样线,以便于以上结构在哈弗面板上的焊接定位。
可选地,步骤s22还可包括:
在第一推力半环与中间半环之间以及中间半环与第二推力半环之间分别预留2mm的焊接余量空间,同时控制第一半环状端板与第一推力半环、第一推力半环与中间半环、中间半环与第二推力半环、第二推力半环与第二半环状端板之间的装配间隙均为0-1mm。
通过预留一定的焊接余量空间及装配间隙,避免第一推力半环、中间半环、第二推力半环、第一半环状端板及第二半环状端板之间的焊缝坡口在焊接过程中出现过度收缩或者未焊满的情况,保证轴承壳体的整体质量。同时能够以预留焊接余量空间及装配间隙的方式,来控制最终得到的第一半环状端板的外壁及第二半环状端板的外壁之间的距离。
在本发明实施例中,需要得到的第一半环状端板的外壁及第二半环状端板的外壁之间的距离为750mm,考虑以上因素后,可控制实际焊接之前第一半环状端板的外壁及第二半环状端板的外壁之间的距离为755mm~756mm。最终实际得到的第一半环状端板的外壁及第二半环状端板的外壁之间的距离为749~751mm。满足轴承壳体的尺寸需求,控制也较为精确。
可选地,在分别将第一轴承座半环、第一推力半环、中间半环、第二推力半环及第二轴承座半环的两端焊接至哈弗面板之前,可先对以上结构与哈弗面板之间的焊缝坡口进行打底焊。
打底焊的作用为在以上结构与哈弗面板之间的焊缝坡口的根部手动焊接的一条打底焊道,其作用为防止焊缝坡口在后续焊接时发生角变形或出现烧穿现象。在本实施例中,打底焊还能够将第一轴承座半环、第一推力半环、中间半环、第二推力半环及第二轴承座半环固定于哈弗面板上,避免第一轴承座半环、第一推力半环、中间半环、第二推力半环及第二轴承座半环与哈弗面板在后续焊接过程中产生较大的焊接形变。
执行完步骤s22之后的半壳体的结构图可如图7所示,第一轴承座半环302、第一半环状端板303、第一推力半环304、中间半环305、第二推力半环306、第二半环状端板307及第二轴承座半环308两两同轴相接地固定在两个哈弗面板301上,第一轴承座半环302的轴线平行哈弗面板301的长度方向。
可选地,以上结构的两端与哈弗面板之间靠近第一轴承座半环轴线的一侧的焊缝内侧坡口的深度大于以上结构的两端与哈弗面板之间远离第一轴承座半环轴线的一侧的焊缝外侧坡口的深度。采用以上结构能够保证在将以上结构焊接至哈弗面板上时,哈弗面板远离其轴线的一侧不会出现过大的翘曲变形,以保证轴承壳体的质量。图8为中间半环与哈弗面板之间的焊缝坡口的结构示意图,其他结构与哈弗面板301的焊缝坡口可参照图8。
图9为图8的a处放大示意图,如图9所示,中间半环307与哈弗面板301之间的焊缝内侧坡口的角度θ与中间半环307与哈弗面板301之间的焊缝外侧坡口的角度α均可设置为45°,以便于焊接操作的进行。
在本发明的其他实施例中,θ与α可设置为相同也可设置为不同,本发明对此不做限制。且θ与α的范围均可设置为30°~60°。
示例性地,以上结构的两端与哈弗面板301之间的焊缝内侧坡口的深度与哈弗面板301之间的焊缝外侧坡口的深度之比可根据实际情况调整为3:1或者2:1,本发明对比不做限制。
步骤s23:将第一轴承座半环、第一半环状端板、第一推力半环、中间半环、第二推力半环、第二半环状端板及第二轴承座半环依次同轴焊接在一起,以得到半壳体。
图10是本发明实施例提供的半壳体的焊接顺序流程图,如图10所示,步骤s23可包括:
步骤s231:分别对第一推力半环、中间半环及第二推力半环之间的焊缝坡口进行焊接。
其中,第一推力半环、中间半环及第二推力半环之间的焊缝坡口均朝向远离哈弗面板的一侧。
可选地,步骤s231还包括:
在焊接完第一推力半环、中间半环及第二推力半环之间的焊缝坡口之后,在第一半环状端板与第二半环状端板增加一根支撑杆,支撑杆的方向垂直于第一半环状端板。支撑杆可对第一推力半环、中间半环及第二推力半环起到支撑作用,减小轴承壳体的变形。
执行完步骤s231之后的半壳体的结构图可如图11所示,第一半环状端板303与第二半环状端板307之间增加设置有支撑杆309。
可选地,支撑杆309可采用槽钢或者圆钢制作,本发明对此不做限制。
步骤s232:对第一半环状端板与第一推力半环之间的焊缝坡口进行焊接,对第二半环状端板与第二推力半环之间的焊缝坡口进行焊接。
其中,第一推力半环与第一半环状端板之间朝向哈弗面板的一侧的焊缝内侧坡口深度小于第一推力半环与第一半环状端板之间背离哈弗面板的焊缝外侧坡口深度。
第二推力半环与第二半环状端板之间朝向哈弗面板的一侧的焊缝内侧坡口深度小于第二推力半环与第二半环状端板之间背离哈弗面板的一侧的焊缝外侧坡口深度。
采用以上设置,以避免在焊接第一推力半环与第一半环状端板之间的焊缝坡口、第二推力半环与第二半环状端板的的焊缝坡口时,第一推力半环、第一半环状端板、第二推力半环及第二半环状端板发生过大的焊接变形,保证最终得到的轴承壳体的质量。
图12是本发明实施例提供的第一半环状端板与第一推力半环之间的焊接顺序流程图,如图12所示,步骤s232可包括:
步骤s2321:将第一半环状端板与第一推力半环之间的焊缝内侧坡口焊接到其焊缝深度的一半。
执行完步骤s2321之后的半壳体的结构图如图13所示,第一半环状端板303与第一推力半环304之间的焊缝内侧坡口已焊接到其焊缝深度的一半。
步骤s2322:在第一半环状端板与第二半环状端板之间增加一根垂直于第一半环状端板的支撑杆。
如图14所示,第一半环状端板303与第二半环状端板307之间已增加一根支撑杆309,保证第一半环状端板303与第二半环状端板307之间的距离不会变化过大。
步骤s2323:焊满第一半环状端板与第一推力半环之间的焊缝内侧坡口。
步骤s2324:焊满第一半环状端板与第一推力半环之间的焊缝外侧坡口。
执行完步骤s2314之后的半壳体的结构图如图15所示,第一半环状端板与第一推力半环之间的焊缝坡口已焊接完毕。
采用这种方法能够减少在焊接第一推力半环与第一半环状端板之间以及第二推力半环与第二半环状端板之间的焊缝坡口时,产生较大的焊接变形,保证半壳体整体的质量的同时,也可保证第一半环状端板与第二半环状端板之间的距离不会变化过大。
由于第二半环状端板与第二推力半环之间的焊缝坡口的焊接过程与第一半环状端板与第一推力半环之间焊缝坡口的焊接过程相同,本发明在此不做赘述。
步骤s233:对第一半环状端板与第一轴承座半环之间的焊缝坡口进行焊接,对第二半环状端板与第二轴承座半环之间的焊缝坡口进行焊接。
步骤s233可包括:在第一半环状端板与第一轴承座半环之间以及第二半环状端板与第二轴承座半环之间增加设置多个支撑杆。
分别对第一半环状端板与第一轴承座半环之间的焊缝坡口以及第二半环状端板与第二轴承座半环之间的焊缝坡口进行焊接。
在第一半环状端板与第一轴承座半环之间以及第二半环状端板与第二轴承座半环之间增加设置多个支撑杆后,再进行第一半环状端板与第一轴承座半环之间以及第二半环状端板与第二轴承座半环之间的焊缝坡口的焊接。以避免在焊接时第一轴承座半环与第二轴承座半环产生较大变形,保证最终制作得到的轴承壳体的质量。
执行完步骤s233之后的半壳体的结构图如图16所示,第一半环状端板303与第一轴承座半环302之间以及第二半环状端板307与第二轴承座半环308之间已增加设置多个支撑杆309(为便于显示,图中仅画出一根支撑杆的结构)。
按照从中间焊接到两边的顺序焊接以上结构,能够使得各个部件之间的焊缝坡口焊接地更加均匀。
可选地,在完成以上步骤之后,对半壳体3上的支撑杆309进行拆卸。
步骤s24:将两个半壳体的哈弗面板固定连接在一起,以得到轴承壳体。
可选地,两个相同的半壳体之间可采用螺栓连接等方式进行固定,本发明对此不做限制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。