楊占凱
(中國有色(沈陽)冶金機械有限公司,遼寧沈陽 110027)
圓錐破碎機為我公司的常規產品,我公司生產制造的圓錐破碎機由于結構老化,產能小,效率低,已滿足不了用戶的使用要求,目前其臺套設備及備品備件市場的需求量越來越少。為了提高公司產品的市場競爭力,滿足市場日新月異的變化,設計院將HP多缸液壓美卓破碎機(圖1)

圖1 HP多缸液壓美卓破碎機
作為研發的新型結構破碎機產品。它與老式圓錐破碎機相比,具有體積小,重量輕,產能大,效率高,傳動扭距大,自動化程度高,維修及更換備件方便等優點。因此,應用范圍廣,目前在國內外礦山領域中該產品的臺套和備件市場需求量很大。設計院通過消化吸收國內外的先進技術,已對該產品的圖紙設計轉化成三維和二維的圖紙,為了更快地將該產品推向市場并轉化為商品,本次將該產品的主機架部裝配工藝設計優化方案作為立項攻關,通過此立項攻關,提高主機架部的裝配效率,確保主機架部裝配精度和質量,為公司未來HP500新型破碎機制造作好技術儲備,同時為公司HP500新型破碎市場競爭力提供了技術支持,給公司拓展開發新市場作了技術資源儲備。
主機架部是主機架總成的基礎部件(如圖2),主要由主機架、主軸、護板、下推力軸承、密封環、機架環、主機架護板一、二等組成(如圖3)。以上各件的裝配與老式的圓錐破碎機主機架裝配有很大不同和難點。其中主機架與主軸必須采用冷裝配,將主軸冷卻,使其與機架溫差達180℃,確保其設計裝配要求;主機架與護板焊接屬異性材質焊接,焊接工藝及焊接方案決定其設計的使用要求;密封環、下推力軸承、機架環采取技術措施保證設計裝配要求。
為保證主機架部的裝配制造精度,提高裝配效率,降低裝配制造成本,本次主機加部裝配工藝設計在借鑒國內外先進的生產技術基礎上,從主軸與主機架體的冷裝配工藝方案、主機架與護板焊接工藝方案、密封環、下推力軸承、機架環裝配方法進行工藝方案創新及優化,以實現現代化生產的高質、高效、低耗為目標的工藝設計實施方案。此裝配工藝設計方案填補了我公司對此類產品裝配工藝方案的空白,為后續HP500多缸液壓美卓破碎機生產及市場開發提供技術支持及技術儲備。

圖2 主機架總成

圖3 主機架部
主軸錐軸頭1:8(小頭尺寸為φ346.2)與機架體錐孔1:8(小頭尺寸為φ343.67)配合為過盈配合。由于主軸與機架體為大型精加工成品件,其過盈裝配方案只能采用冷裝配方案。
為了使主軸與機架體冷裝溫差達180℃,確定冷裝配的冷卻介質為液態氮。根據主軸錐軸頭的尺寸確定采購深冷箱的規格。為了確保主軸與機架體裝配到位,必須設計檢具(如圖4),用于檢查主軸錐軸頭。主軸冷卻后,在與機架體裝配前用“檢具”檢查主軸錐軸頭尺寸是否達到冷裝配要求。為了控制主軸與機架體軸向裝配到位,必須設計主軸軸向定位墊(如圖5)。

圖4 主軸軸頭檢具

圖5 主軸裝配定位墊
主機架座墊是保護主機架表面不被磨損,其材料為ZCuSn10Pb5,主機架材料為ZG35SiMn。由于主機架、主機架座墊為異種材質,為保證二者焊接牢固性,組焊前先將主機架體焊接座墊部位局部加熱至100℃,從中間往兩邊焊(電焊用氣焊槍,直流焊機),焊條為鋼焊條。(如圖6)

圖6 主機架座墊
主機架U形密封環,其材料為尼龍66,其裝配前用熱水浸泡后進行裝配。(如圖7)

圖7 主機架U形密封環
機架環其材質為聚氨酯,安裝前可切開,安裝到位后再用粘合劑和活化劑粘接。
(1)鋸床下料,裝配工裝用料交總裝車間。
(2)裝配,按照JB/T5000.10規定進行裝配和驗收;具體裝配要求如下:①按圖清點各件,檢查主機架和件11主軸、件5密封環、件16機架環的各部裝配尺寸,用空壓機將主軸中油孔清理干凈;②主機架放在等高方箱上,四周用壓板和螺栓把和一體,在主機架錐孔下方,放好主軸裝配定位墊;③主軸放入液氮冷箱中冷卻,冷卻2小時后用檢具檢查錐軸頭尺寸,合格后垂直裝入機加錐孔中;④組焊主機架墊板,焊前進行預熱;⑤組裝主機架U形密封環,裝配前進行尺寸檢查,并用熱水進行浸泡;⑥組裝機加環,安裝前可切開,按說明書將活化劑、粘合劑涂在件16機架環與主機架接觸各表面;⑦推力軸承與墊片互研,接觸率達到80%以上,組裝墊片、推力軸承;⑧組裝其余各件,按圖紙要求焊牢。
本次項目的實施,通過借鑒、消化、吸收國內外先進的生產裝配技術,設計并確定科學合理的主機架部各裝配關鍵點的裝配工藝方案:主軸與主機架體冷裝配工藝方案、主機架與主機架座墊焊接工藝方案、主機架U形密封環和機架環與主機架的裝配方案的設計,實現了主機架部的高質、高效、安全、低耗的裝配制造。指導主機架部實際生產裝配,填補了我公司對此類產品裝配工藝方案的空白,為后續HP500多缸液壓美卓破碎機生產及市場開發提供
我公司經過多年破碎機的制造和安裝,經過多次的方法優化,驗證了該方法安裝高效破碎機方法簡單有效,達到了設備設計和使用的精度的要求。