[發明專利]大型套類零件熱裝的逆流法

有效

• 申請號: 201310087489.6
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103182621A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 任小偉;雷廣進;虞文;王秉武
• 申請（專利權）人: 寶雞石油機械有限責任公司
• 主分類號: B23P11/02
• 分類號: B23P11/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于機械裝配技術領域，涉及一種大型套類零件熱裝的逆流法。

背景技術

零件在軸上的準確定位和固定是保證其正常工作的關鍵，軸套類零件過盈配合時，熱裝是常見的選擇。在大型的套類零件機械產品的熱裝中，如圖1所示的過盈配合裝配情況，套類零件加熱后由于周圍空氣的自然對流的影響，套類零件下部先冷卻，因而套類零件的下部先抱緊，套類零件h方向上（縱向）的熱應變就成了軸肩處間隙的主要來源，尺寸h越大，軸肩間隙越大。

為了消除和減小軸肩處間隙，目前主要采用壓力機從上部施壓的方法。由于零件在降溫過程中，應力復雜，無法準確測算，壓力機的壓力無法完全平衡軸向上的力，造成軸肩處間隙超標的問題。而且大型套類零件在使用壓力機輔助熱裝時，往往受零件的外形尺寸限制而很難配備合適的壓力機。

發明內容

本發明的目的是提供一種大型套類零件熱裝的逆流法，解決了現有技術中熱裝時軸肩處間隙大、難配備合適的壓力機進行施壓的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種大型套類零件熱裝的逆流法，按照以下步驟具體實施：

步驟1、熱裝前，確定逆流風源的風量大小

先確定套類零件在周圍空氣自然對流狀態下的表面傳熱系數α，求得在自然對流工況下的套類零件的散熱量Q_S，再得到所要求風源風量q的大小；

步驟2、按照工藝要求對套類零件加熱、保溫后，將套類零件從加熱爐中取出，放置在支架上；

步驟3、將配套的軸自上向下插入套類零件內，保證套類零件的軸肩處沒有間隙；

步驟4、按照步驟1確定的風量值進行吹風，使得空氣沿套類零件周圍自上向下流動產生逆流，冷卻套類零件直至常溫狀態，即成。

本發明的有益效果是：

1）采用逆流法裝配熱裝方法簡單。傳統熱裝方法需要大噸位的壓力機配合，對零件的外形受到嚴格限制，而且對下部支撐零件的支架有很高的強度要求。逆流法熱裝由于無需壓力機施壓，節省設備，而且對下部地基和支架也沒什么特殊強度要求。

2）套類零件的冷卻特性不變。因為風帶走的熱量剛好接近于自然狀態下零件的散發的熱量，所以冷卻速度基本不變，保證材料的強度、韌度特性與在傳統的方法熱裝時的該特性基本保持一致。

附圖說明

圖1為現有裝配方法的安裝位置結構示意圖；

圖2為本發明方法實施例的安裝位置示意圖。

圖中，1.支架，2.套類零件，3.軸，4.導流板。

具體實施方式

參照圖1，現有大型的套類零件采用過盈配合裝配，由于套類零件2周圍空氣的自然對流，加熱后大型套類零件2周圍空氣的流向是從下向上。

參照圖2，是本發明的大型套類零件熱裝的逆流法，其工作原理是，在大型套類零件2上方加一個可調風速的風源，迫使空氣在套類零件的周圍產生從上至下的逆流，使套類零件的上部分先抱緊形成定位，這樣h方向上的熱應變就不會對大型套類零件的軸肩處產生影響，也就可以實現軸肩處零間隙，提高套類零件的安裝精度，這種方法根據工作原理稱為熱裝的逆流法，完全滿足了在垂直、水平、傾斜的各種安裝工況下軸套類零件熱裝裝配。

當軸套類零件不是垂直放置而是水平方向放置進行裝配時，本發明的逆流法也可以應用，通過在軸套類零件軸肩一端的上方設置一個可調風速的風源，加快軸肩一端的冷卻速度，使軸肩處先抱緊，從而實現套類零件2的安裝定位。

在實際操作中針對不同大型套類零件2的特點，經過計算確定風量，達到消除軸肩處的間隙，提高安裝精度的要求；并且使套類零件2達到接近空氣中自然冷卻的效果，提高熱裝質量。

對于不規則的套類零件，為了更好的在套類零件2的側面形成逆流，如圖2，可在風源通道上增加倒喇叭口結構的導流板4，使空氣充分流向套類零件2的側面。

本發明方法的具體實施步驟是：

步驟1、在熱裝前，確定逆流風源風量值

首先確定套類零件在周圍空氣自然對流狀態下的表面傳熱系數α，得出在自然對流工況下的套類零件的散熱量Q_S，再根據公式（2）求得所要風源風量q值的大小；

隨著套類零件的溫度降低，散熱隨之減小，要求的風量也相應降低，根據公式（1）、（2）計算出不同的等級，在實際操作中把風量分幾個梯度逐次減小，梯度分得越多，逆流熱裝方法的效果越好，利用現有的交流變頻技術能夠有效的調節風量，實現風量梯度劃分，