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        大型輪轂圓錐過盈聯(lián)接結(jié)構(gòu)及裝拆方法

        2014-11-25 09:45:40趙月江范強龍許寶華浙江上風實業(yè)股份有限公司
        風機技術(shù) 2014年6期
        關(guān)鍵詞:大徑過盈輪轂

        趙月江 范強龍 許寶華/浙江上風實業(yè)股份有限公司

        0 引言

        圓錐面過盈聯(lián)接用以承受軸向力或傳遞轉(zhuǎn)矩,適用于大型、重載需要多次裝拆的聯(lián)接。這種過盈聯(lián)接結(jié)構(gòu)簡單、定心性好、承載能力強,在變載和沖擊條件下能可靠的工作,廣泛應(yīng)用于大型離心風機的皮帶輪、軸流風機葉輪輪轂、輸送機械傳動滾筒、通用機械的大齒輪和大蝸輪等。但是,現(xiàn)有過盈聯(lián)接技術(shù)要求配合面的加工精度較高,而且裝拆困難[1]。結(jié)構(gòu)改進前,帶外錐面的圓錐套的大徑端無法蘭,采用通用工具裝拆困難,通常設(shè)計專用液壓螺栓拉伸器裝拆,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高。

        針對如何克服過盈聯(lián)接技術(shù)存在裝拆困難的問題,研究既結(jié)構(gòu)簡單,又能實現(xiàn)快速裝拆的新方法,結(jié)構(gòu)改進后,帶外錐面的圓錐套的大徑端增設(shè)法蘭,采用螺釘連接的方法,裝拆非常方便。下面結(jié)合圖例介紹一種可快速裝拆的大型輪轂圓錐過盈聯(lián)接結(jié)構(gòu)及其裝拆方法。

        1 實例結(jié)構(gòu)

        以大型皮帶輪輪轂圓錐過盈聯(lián)接結(jié)構(gòu)為例:它由輪轂、圓錐套和內(nèi)六角圓柱頭螺釘組成(裝配圖見圖1,立體圖見圖2)。

        1.1 輪轂聯(lián)接部位的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

        圖1 過盈聯(lián)接的裝配圖

        圖2 過盈聯(lián)接立體結(jié)構(gòu)圖

        輪轂聯(lián)接部位的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(見圖3)的內(nèi)孔呈圓錐形,圓錐部分的小徑端設(shè)有4 個均布用于安裝內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)某量?,輪轂圓錐部分大徑端設(shè)有用于安裝圓錐套法蘭外徑的沉孔。裝配時,通過螺釘聯(lián)接壓緊圓錐套。圓錐部分的大徑端設(shè)有對稱2 個供拆卸圓錐套用的螺紋孔,螺紋孔直徑與安裝在小徑端內(nèi)的4 顆內(nèi)六角圓柱頭螺釘直徑一致。拆卸時,將4 顆內(nèi)六角圓柱頭螺釘中其中2 顆擰在圓錐部分大徑端螺紋孔上,將圓錐套逐步從輪轂中間孔內(nèi)頂出。

        1.2 圓錐套的結(jié)構(gòu)

        圖3 輪轂聯(lián)接部位的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

        圓錐套(見圖4)的內(nèi)孔呈圓柱形,外形呈圓錐形。圓錐套的一側(cè)有1條3mm寬的開口,開口的長度與圓錐套的長度一致;在圓錐套開口的對稱位置上設(shè)置鍵槽;圓錐套的大徑端設(shè)有法蘭,該法蘭上設(shè)有4 個用于安裝內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)穆菁y孔,螺紋孔的直徑和數(shù)量與輪轂聯(lián)接部位的螺釘一致。圓錐套的圓錐部分與法蘭之間設(shè)置一圈砂輪越程槽,方便圓錐套的外圓磨加工。

        1.3 結(jié)構(gòu)特點

        輪轂和圓錐套的錐度選用1:7,結(jié)合部位表面粗糙度為Ra≤1.6μm,兩者圓錐面的接觸率≥80%[2]。輪轂中間孔內(nèi)圓錐面與圓錐套的外圓錐面的配合,是通過4 顆內(nèi)六角圓柱頭螺釘聯(lián)接,使兩者的結(jié)合面壓緊形成過盈聯(lián)接。過盈量的大小是根據(jù)所需傳遞載荷值來計算確定,并通過螺釘對圓錐套的壓緊力來保證[3-4]。

        圖4 圓錐套的結(jié)構(gòu)圖

        2 裝拆方法

        大型輪轂圓錐過盈聯(lián)接結(jié)構(gòu)的裝拆方法,結(jié)合圖例其步驟方法如下:

        1)圓柱形軸伸上裝上普通型平鍵[5],利用圓錐套上的鍵槽將圓錐套用手推移到圓柱形軸伸上,到達規(guī)定的位置;

        2)將輪轂裝在圓錐套上,擰上4顆內(nèi)六角圓柱頭螺釘,采用力矩扳手按對角、交叉的程序均衡地擰緊,從而完成圓錐過盈聯(lián)接的安裝;

        3)圓錐過盈聯(lián)接拆卸時,拆卸所有內(nèi)六角圓柱頭螺釘,將其中的2顆內(nèi)六角圓柱頭螺釘擰在輪轂上的2個螺紋孔上(圖1中螺紋孔用1/4圈涂黑表示),交叉、均衡地擰入,將圓錐套逐步從輪轂中間孔內(nèi)頂出。

        3 結(jié)論

        我公司使用的該項聯(lián)接技術(shù),已應(yīng)用在秦山核電站大型離心通風機從動皮帶輪與主軸的聯(lián)接,以及大型地鐵軸流風機葉輪輪轂與電機軸的聯(lián)接,至今這些風機已連續(xù)安全運行了14年,實踐證明了該項聯(lián)接技術(shù)是成功可靠的。該項聯(lián)接技術(shù)也可應(yīng)用在大型輸送機械傳動滾筒、大型通用機械的大齒輪和大蝸輪等與軸的聯(lián)接等。

        [1]王三民.機械設(shè)計計算手冊[M].北京:化學工業(yè)出版社,2009.

        [2]成大先.機械設(shè)計手冊[M].第五版第2卷.北京:化學工業(yè)出版社,2011.

        [3]GB/T 15755-1995.圓錐過盈配合的計算和選用[S].

        [4]惠曉偉.過盈聯(lián)接在風機空心主軸設(shè)計中的應(yīng)用[J].風機技術(shù),2013(3):45-47.

        [5]許寶華.通風機主軸圓錐形軸伸聯(lián)接問題探討[J].風機技術(shù),2009(4):51-52.

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