大型吊机轴承与船体的装配方法

大型吊机轴承与船体的装配方法
【专利摘要】本发明公开一种大型吊机轴承与船体的装配方法，本发明包含以下步骤：加工船体的安装孔，安装孔的孔径大于吊机轴承的外圈直径；将吊机轴承安装到船体的安装孔内，吊机轴承的外圈与船体之间具有间隙；设置一挡板，将所述挡板设置于所述吊机轴承下侧面，所述挡板遮蔽所述间隙；从所述吊机轴承上侧面填充液态橡胶至所述间隙，并使所述液态橡胶固化形成一公差校正及能量吸收层。采用本发明的大型吊机轴承的装配方法，在吊机轴承外圈与船体的安装孔之间填充橡胶层，改为钢-柔-钢的配合方式，消除了结构的公差问题，在使用过程中能够吸收船体结构变形对吊机轴承的影响，且降低了吊机轴承的作用力而导致船体结构的变形的可能。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种大型轴承的装配方法，具体地说，是涉及大型吊机使用的大型轴 承与船体的装配方法。 大型吊机轴承与船体的装配方法

【背景技术】
[0002] 大型海工吊机(千吨级别）大多是由上下两个吊机轴承支撑吊机主轴，吊机主轴通 过吊机轴承在船体结构中旋转。而这种吊机所采用的轴承外径大多在10米左右，上下两轴 承之间的距离30米左右。因此轴承与船体结构相接触位置公差的控制非常严格，一般需要 在8-20毫米之内。
[0003] 对于船体结构有如下的要求，首先与之配合的船体结构加工公差必须控制在8-20 毫米公差范围之内以保证吊机能正常安装。如此大直径的轴承及如此大的跨度，要想保证 两个圆的同轴度及圆本身的圆度综合累积公差范围如此小，那么就需要严格保证结构的受 温度变形，焊接时焊接变形，焊接后内应力消除的结构变形等诸多公差之和在这个范围之 内，加工难度就非常之大。同时还要保证受力后结构的变形也在上述公差范围之内。否则 会导致轴承变形，从而导致吊机不能旋转。
[0004] 传统的工艺方法是船体加工好后使用大型吊机起吊轴承，使其穿过船体结构，进 行定位。由于公差要求苛刻，采用这种轴承与船体的钢对钢的配合关系会导致加工难度大。 除此之外，考虑吊机的使用过程中产生的结构变形，结构势必需要做的很强来抵抗变形。结 构强就会导致结构的重量增加。加工难度增加及结构重量的增加都会使材料成本、加工成 本及使用成本增加，且加工效率较低。


【发明内容】

[0005] 本发明的目的是解决现有吊机轴承与船体结构相接触的位置加工精度要求高，力口 工难度大及成本高的问题，提供一种大型吊机轴承的装配方法，该方法形式简单，施工方 便，易于推广。
[0006] 为了实现上述目的，本发明提供一种大型吊机轴承与船体的装配方法，包含以下 步骤：
[0007] S10 :加工船体的安装孔，安装孔的孔径大于吊机轴承的外圈直径；
[0008] S20 :将吊机轴承安装到船体的安装孔内，吊机轴承的外圈与船体之间具有间隙；
[0009] S30:设置一挡板，将所述挡板设置于所述吊机轴承下侧面，所述挡板遮蔽所述间 隙；
[0010] S40 :从所述吊机轴承上侧面填充液态橡胶至所述间隙，并使所述液态橡胶固化形 成一公差校正及能量吸收层。
[0011] 上述的大型吊机轴承的装配方法，其中，所述间隙为50至100毫米。
[0012] 上述的大型吊机轴承的装配方法，其中，所述步骤S10和所述步骤S20之间还包括 将船体放置一段时间，使其自然失效的步骤。
[0013] 上述的大型吊机轴承的装配方法，其中，所述步骤S30还包括将所述挡板与所述 船体点焊连接的步骤。
[0014] 上述的大型吊机轴承的装配方法，其中，所述挡板呈环形。
[0015] 采用本发明的大型吊机轴承的装配方法，在吊机轴承外圈与船体的安装孔之间填 充橡胶层，改为钢-柔-钢的配合方式，具体地说，具有以下三个方面的有益效果。
[0016] 1、消除了结构的公差问题。
[0017] 理论上吊机轴承外圈和船体的安装孔之间必须无间隙的装配到一起才能达到固 定吊机轴承的目的。要想达到无间隙配合，吊机轴承的外圈的直径圆度和船体的安装孔的 圆度必须相同。但是实际生产中由于各个方面的原因，不可能做到完全一样。因此为了保 证既能装配又能固定吊机轴承的目的，根据实际要求允许吊机轴承的外圈与船体的安装孔 的内圆有一定的公差，例如：有些半潜平台项目的公差要求是8毫米。但是要保证如此大的 圆的圆度和直径累积误差在8毫米之内，导致对结构的强度，焊接工艺，受环境影响等等的 要求特别的严格，从而造成制造成本大大提高。采用本发明的填充橡胶层的方法就能降低 船体的安装孔的加工难度，从而消除了结构的建造公差。
[0018] 2、在使用过程中能够吸收船体结构变形产生的能量，从而降低由于结构变形而导 致轴承外圈的变形，保证轴承内滚珠能够正常旋转。
[0019] 当轴承与船体装配后，船体受气温变化、内应力释放等情况的影响会产生变形，传 统安装方式中由于船体的安装孔的内圆和吊机轴承的外圈紧密结合到一起，所以会导致吊 机轴承外圈跟随变形。如果变形过大会导致吊机轴承内的滚珠不能转动，从而导致吊机不 能转动。吊机没法转动就会影响正常作业。采用本发明的填充橡胶层就能消除船体的安装 孔变形对吊机轴承外圈的影响。具体情况是当船体的安装孔变形后会压缩橡胶层，当橡胶 层被压缩变形后就会吸收能量。因此船体的安装孔的变形在橡胶层的隔离下就影响不到吊 机轴承的外圈。
[0020] 3、降低由于吊机轴承的作用力而导致船体结构的变形。
[0021] 当吊机工作时，吊机上的载荷会通过吊机轴承的外圈直接传递到船体的安装孔 上，当载荷过大时会导致船体结构变形破坏。因此，传统工艺一般要求船体结构的板厚在 30mm-50mm，而通过本发明的船体机构的钢板厚在20mm-30mm即可，大大减轻了船体结构重 量。
[0022] 采用橡胶填充层，吊机轴承的外圈的力使橡胶层的橡胶变形而吸收能量从而降低 了对船体结构的影响。当外力消失后橡胶会自动恢复，从而保持吊机的正常位置。
[0023] 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

【专利附图】

【附图说明】
[0024] 图1为本发明的大型吊机轴承与船体的装配方法装配的大型吊机与船体的整体 结构示意图；
[0025] 图2为图1的E处放大图；
[0026] 图3为本发明的大型吊机轴承与船体的装配方法装配的吊机轴承与船体间的结 构的横截面剖视图；
[0027] 图4为本发明的大型吊机轴承与船体的装配方法流程框图。
[0028] 其中，附图标记
[0029] 10 大型吊机
[0030] 11 吊机主轴
[0031] 12 吊臂
[0032] 20 船体
[0033] 21 安装孔
[0034] 30 吊机轴承
[0035] 31 内圈
[0036] 32 外圈
[0037] 40 橡胶层
[0038] 50 挡板

【具体实施方式】
[0039] 下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解 本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。
[0040] 参阅图1至图3,为本发明的大型吊机轴承与船体的装配方法装配的大型吊机与 船体的整体结构示意图，图2为图1的E处放大图，图3为本发明的大型吊机轴承与船体的 装配方法装配的吊机轴承与船体间的结构的横截面剖视图。本发明的大型吊机10安装于 船体20上。其中，大型吊机10包括吊机主轴11和吊臂12,船体20包括安装孔21，吊机主 轴11通过上下两个吊机轴承30安装于船体20的安装孔21中。其中，吊机轴承30包括内 圈31和外圈32,吊机主轴11安装于吊机轴承30的内圈31中。
[0041] 本发明的吊机轴承30的外径D在10米左右，上下两吊机轴承30之间的距离L在 30米左右。
[0042] 其中，在吊机轴承30的外圈32与船体20的安装孔21之间具有橡胶层40,橡胶层 40能够对公差进行校正及能量进行吸收。
[0043] 橡胶层40呈环状，橡胶层40的径向厚度为50至100毫米。
[0044] 参见图4,图4为本发明的大型吊机轴承与船体的装配方法示意图。
[0045] 首先，按照正常的加工工艺加工船体20的对应于装配二吊机轴承30的二安装孔 21，安装孔21的孔径要大于吊机轴承30的外圈32。船体10与吊机轴承30的外圈32之间 留有50-100毫米之间的间隙。
[0046] 船体20在压弯、焊接中产生的内应力需要一个释放过程。建造完船体10的安装 孔21后内圈后，将船体20放置一段时间，然后让其自然失效一段时间，使加工的内应力释 放。
[0047] 吊装吊机轴承30,将其安装至安装孔21中间。安装孔21的轴线与水平面垂直，吊 机轴承30安装后形成一与水平面相对的下侧面，吊机轴承30的与下侧面相对应的另一侧 面为上侧面。
[0048] 且由于加工公差、温度变化以及内应力释放等原因势必会导致圆度及与轴承的同 轴度超出装配公差，但是本发明的方法增加了所述校正公差，大大减小了安装过程的难度。
[0049] 再参阅图1及图2,使用钢板制成一挡板50,将挡板50置于吊机轴承30的下侧面， 且挡板50能够遮蔽船体10与吊机轴承30的外圈32之间的间隙，从吊机轴承30的上侧面 向船体20与吊机轴承30的外圈32之间的间隙用液态橡胶填充并固化，形成橡胶层40。如 此吊机轴承30在橡胶层40的作用下固定。
[0050] 其中，挡板50呈环形，挡板50的内径小于吊机轴承30的内圈31的直径，挡板50 的外径大于安装孔21的孔径，可采用电焊焊接的方式将挡板50焊接在船体20上。
[0051] 当大型吊机10工作时，外力会导致吊机轴承30发生移动。吊机轴承30移动会导 致橡胶层40压缩。橡胶层40的橡胶受压缩后就能吸收能量。能量被橡胶层40吸收后，传 递到船体20的力就会变小。与之相反是，当船体20因各个原因，如外力，温度，参与应力释 放等等发生变形后，橡胶层40也能吸收能量。减少对吊机轴承30的外圈32的变形。吊机 轴承30的外圈32变形控制的公差范围内后，大型吊机10就能正常的旋转工作。
[0052] 当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1. 一种大型吊机轴承与船体的装配方法，其特征在于，包含以下步骤： S10 :加工船体的安装孔，安装孔的孔径大于吊机轴承的外圈直径； S20 :将吊机轴承安装到船体的安装孔内，吊机轴承的外圈与船体之间具有间隙； S30 :设置一挡板，将所述挡板设置于所述吊机轴承下侧面，所述挡板遮蔽所述间隙； S40 :从所述吊机轴承上侧面填充液态橡胶至所述间隙，并使所述液态橡胶固化形成一 公差校正及能量吸收层。
2. 根据权利要求1所述的大型吊机轴承的装配方法，其特征在于，所述间隙为50至 100毫米。
3. 根据权利要求1所述的大型吊机轴承的装配方法，其特征在于，所述步骤S10和所述 步骤S20之间还包括将船体放置一段时间，使其自然失效的步骤。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的大型吊机轴承的装配方法，其特征在于，所述步骤 S30还包括将所述挡板与所述船体点焊连接的步骤。
5. 根据权利要求4所述的大型吊机轴承的装配方法，其特征在于，所述挡板呈环形。
【文档编号】B63B9/00GK104108456SQ201310140576
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月22日 优先权日:2013年4月22日
【发明者】赵延剧 申请人:中集海洋工程研究院有限公司, 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司, 烟台中集来福士海洋工程有限公司, 海阳中集来福士海洋工程有限公司, 龙口中集来福士海洋工程有限公司