三缸單作用往復式活塞泵三拐曲軸部裝裝配工藝的改進及專用工裝治具的設計

摘 要：本文對三缸單作用往復式活塞泵三拐曲軸部裝裝配工藝的研究，及設計出專用工裝治具，使曲拐軸的裝配工藝更加科學合理，因而工作的效率得以大大提高。

關鍵詞：三缸單作用往復式活塞泵 三拐曲軸 裝配工藝 工裝治具

中圖分類號：TH8 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（c）-0098-01

往復式活塞泵是用于氧化鋁工業、礦石輸送、煤化工及長距離管道輸送等領域的核心設備。其工作原理為，電動機通過減速機驅動曲軸、連桿、十字頭，使旋轉運動轉化為直線運動，帶動活塞進行往復運動。活塞運動時，致使容積發生變化，從而使被輸送介質按確定的流量排出。

三拐曲軸部裝作為三缸單作用往復式活塞泵的核心部件，其裝配一直作為瓶頸，制約其整體的裝配效率。本文通過對其裝配工藝的改進，以及專用工裝治具的設計。進而實現三拐曲軸部裝裝配的科學化、簡單化，更重要的是裝配的效率得到了提升。

1 專用工裝治具的設計

三拐曲軸部裝由三拐曲軸、連桿、軸承等部件組成。軸的整體結構為“三拐四支撐”，每個曲拐互成120°夾角。一直以來，因其結構的特殊性，導致在裝配連桿及軸承時，需要不斷的轉動曲軸來實現調整曲拐的位置。以往，用兩個“V形架”來支撐曲軸的兩端，調整曲拐的位置時，只能通過天車來轉動曲軸。操作起來即費時，又費力，而且起吊的尺度不容易掌握，更重要的是一組三拐曲軸部裝的重量約10t重，即使利用天車來轉動曲軸，工作時的危險性及復雜性也很大。因此，在裝配的過程中這個問題必須解決。圖1是為裝配三拐曲軸部裝專門設計的工裝治具—— 托輥。

1.1 托輥的功能簡述

（1）可輕松實現曲拐角度的調整。將一對“托輥”分別支撐在三拐曲軸的兩端下。在曲軸軸端面上擰入六根長螺栓（如圖一所示）。用長撬棍或鋼管插入螺栓之間，人工壓動撬棍即可輕松轉動三拐曲軸，進而實現調整曲拐的角度，達到裝配所需的位置要求。（2）實現托輥高低位置的調整。每個托輥底座上設有4件M30的頂絲，只需調整頂絲即可實現托輥高低位置的調整。并且頂絲與地面接觸時，還能起到鎖緊穩定整個系統的作用。（3）托輥水平位置的調整。在托輥的下方前后各有一個滾筒和滾筒軸，滾筒軸與滾筒之間有1.5 mm的間隙，調整頂絲的位置，使滾筒著地，前后推動托輥，即能使滾筒和滾筒軸實現相對滑動，實現托輥的水平移動。

1.2 托輥軸承的選擇

試選軸承代號，徑向載荷，軸向載荷。托輥軸承偶爾緩慢轉動。

軸承額定靜載荷：

因為，取故軸承6416滿足設計的要求。

2 裝配工藝的改進

軸承與三拐曲軸為過盈配合。以往軸承的加熱方法，是將軸承放入加熱的機油內，通過油溫來加熱軸承。對于三拐曲軸的軸承，油溫加熱有以下缺點：（1）加熱機油生成的油煙對人體有害，且污染環境。（2）油溫不容易控制。（3）油溫加熱的效率太低。

2.1 軸承加熱方式的改變

與特種電器設備公司交流，設計專門的“軸承渦流加熱器”。渦流加熱器與以往油熱相比，有以下優點：（1）溫度可控，加熱的溫度精準。（2）安全、環保。（3）加熱速度快，效率高。

2.2 曲軸軸承熱裝溫度的定型

通過在熱裝曲軸軸承的過程中的摸索和總結，得出當裝入軸承的間隙為曲軸配合直徑的萬分之八時，即能實現曲軸軸承的裝配。

根據熱裝公式

T為加熱到的溫度，℃；

δ為實際過盈量，mm；

Δ為需要裝入的間隙，mm；

α為材料線性膨脹系數，10-6mm；

t0為環境溫度，℃；

d為配合直徑，mm。

以我公司95T動力端曲軸為例，

當曲軸軸承加熱到93.5 ℃～100 ℃之間時，即能滿足熱裝的條件，應該注意的是熱裝軸承時一般不要超過100 ℃。

3 結語

通過三拐曲軸部裝專用工裝的設計，以及對軸承熱裝工藝的定型。進而提高了三拐曲軸部裝裝配的效率。使裝配的瓶頸問題得以解決。

參考文獻

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[2]成大先.機械設計手冊[M].5版.北京：化工工業出版社，2010.

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