[發明專利]一種消除長軸件冷裝過程中收縮產生軸向間隙的方法

在審

• 申請號: 202111393648.6
• 申請日: 2021-11-23
• 公開（公告）號: CN114135547A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 隋今澤;趙陽
• 申請（專利權）人: 一重集團天津重工有限公司;中國第一重型機械股份公司
• 主分類號: F16B4/00
• 分類號: F16B4/00
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 張倩

本發明公開了一種消除長軸件冷裝過程中收縮產生軸向間隙的方法，首先通過精細化要求活件尺寸，減小活件上端孔的大小，增大活件下端孔大小，并加大兩處孔的倒角，將長軸件由上至下冷裝入活件中；之后再將冷裝入活件中的長軸件的下端完全浸入充滿液氮的冷裝桶中，同時，在長軸件的上端加裝重物；直至充滿液氮的冷裝桶恢復室溫。本發明使得長軸件重新浸入液氮的一端仍與活件的孔留有間隙，而另一端則率先膨脹與活件的孔壁過盈配合，待浸入液氮的一端恢復室溫后，所產生的過盈配合已不具備使長軸件產生軸向竄動，消除了冷裝恢復至常溫過程中產生的軸向間隙，保證了冷裝質量及裝配的整體效率。

技術領域

本發明屬于長軸件冷裝技術領域，特別是涉及一種消除長軸件冷裝過程中收縮產生軸向間隙的方法。

背景技術

在重型機械裝配中，直徑150mm以上、長度1.5m以上軸件的冷裝，現有方法僅為通過液氮浸泡所要裝配的軸以使其直徑縮小，從而實現軸與孔產生裝配間隙進而達到冷裝目的。然而，此種方法會使軸在由低溫狀態恢復至常溫過程中由于膨脹產生軸向竄動，導致軸與所裝配活件產生軸向間隙。

發明內容

本發明為避免冷裝長軸型件時產生軸向間隙的問題，提供了一種消除長軸件冷裝過程中收縮產生軸向間隙的方法，該方法不僅能有效減小冷裝后膨脹產生的軸向間隙，而且能夠避免因間隙而產生的返修工作，提高了整體效率，保證機械使用壽命及質量。

本發明是這樣實現的，一種消除長軸件冷裝過程中收縮產生軸向間隙的方法，首先將長軸件由上至下冷裝入活件中；之后再將冷裝入活件中的長軸件的下端完全浸入充滿液氮的冷裝桶中，同時，在長軸件的上端加裝重物，用來防止長軸件的軸向竄動；直至充滿液氮的冷裝桶恢復室溫。

在上述技術方案中，優選的，所述活件上端的孔加工至要求尺寸下差，下差為-0.21，下端的孔加工至要求尺寸上差，上差為+0.16；上下兩端的孔的倒角為16-19×45°。

在上述技術方案中，優選的，所述長軸件冷裝入活件中采用將長軸件通過液氮浸泡至要求溫度并保溫一定時間后迅速進行冷裝。

在上述技術方案中，進一步優選的，所述長軸件進行冷裝所需溫度采用如下公式(1)計算：

T＝2i/dα (1)

其中：T為長軸件進行冷裝所需溫度，℃；α為長軸件的線膨脹系數；i為活件的最大過盈，mm；d為活件配合直徑，mm。

所述長軸件進行冷裝所需保溫時間采用如下公式(2)計算：

t＝aδ+6 (2)

其中：t為長軸件進行冷裝所需保溫時間，min；a為與長軸件材料有關的綜合系數；δ為長軸件最大冷卻壁厚，mm。

所述長軸件進行冷裝所需液氮量采用如下公式(3)計算：

P＝2G+b (3)

其中：P為長軸件進行冷裝所需液氮量，kg；G為長軸件的重量，kg；b為消耗于冷裝容器等不宜計算的液氮量，一般取(1/3～1/2)G，kg。

在上述技術方案中，優選的，所述冷裝桶的材質為銅內芯鐵皮外壁，中間做抽真空處理，能實現保溫功能且能存放液氮而不損壞。

在上述技術方案中，優選的，所述冷裝桶內裝入的液氮量通過液氮車閥門控制。

在上述技術方案中，優選的，所述重物選用2噸-5噸規則重物。

本發明具有的優點和積極效果是：