大型造粒機制造工藝及鋼絲調(diào)正滾筒耳軸技術

陸博福

(中國第一重型股份公司重裝事業(yè)技術質(zhì)量部，黑龍江 161042)

大型造粒機設備單重達11 t 以上，結(jié)構復雜，制造精度要求高，特別是滾筒大部件直徑1 840 mm、長度6 920 mm，耳軸與筒體組裝后同軸度允差e≤0.12 mm。本企業(yè)未制造過這樣的大型高精設備及部件。由于沒有大型臥車，為給企業(yè)節(jié)省外委加工費用，降低成本，經(jīng)研究取消了原技術條件規(guī)定的“組裝耳軸二次精加工滾筒兩側(cè)耳軸”，采取直接加工耳軸和調(diào)節(jié)環(huán)達到最終成品尺寸精度，組裝后采用鋼絲坐標找正調(diào)整耳軸法等技術措施，保證了設備制造質(zhì)量符合產(chǎn)品圖紙技術要求和制造工期。

1 設備制造原始條件及結(jié)構工藝分析

造粒機由滾筒、內(nèi)套、螺旋輸送器、轉(zhuǎn)動篩、頭部支架、尾部支架、機電傳動裝置等部件構成。設備耳軸長460 mm，筒體外徑裝有大齒輪圈。筒內(nèi)裝有螺旋輸送器，外殼由直徑(?325×8)mm 鋼管制成，長度9 620 mm，螺旋轉(zhuǎn)動軸由直徑(?159×6)mm鋼管和軸頭、葉片構成。耳軸支承部為調(diào)心滑動軸承，內(nèi)襯半軸銅瓦直徑460 mm。轉(zhuǎn)動篩是裝在造粒機尾部的部件，是由上下半外殼體、轉(zhuǎn)動篩組成。滾筒耳軸一部與篩子連接，并由電機減速機驅(qū)動轉(zhuǎn)動，內(nèi)套輸送器殼體固定刮刀不運動，而殼體內(nèi)螺旋轉(zhuǎn)軸由鏈條電機減速機傳動旋轉(zhuǎn)。制造技術條件要求筒體兩端耳軸直徑?430 mm 尺寸與筒體中心線同軸度允差0.12 mm，最好耳軸與端板筒體及調(diào)整板組裝配后再加工耳軸直徑(?430d9)mm 尺寸及耳軸上配合的尺寸直徑(?385H8)mm 處。齒圈與滾筒兩端耳軸同心度允差0.6 mm;齒圈與小齒輪嚙合時齒頂間隔2.8 mm，最大公差0.49 mm，齒側(cè)間隔1.12 mm。

2 制造工藝方案確定

由圖1 可看出設備結(jié)構復雜，制造難度大。為節(jié)省費用，保證加工質(zhì)量，結(jié)合企業(yè)加工能力實際狀況，經(jīng)研究探索采取如下工藝技術措施。

(1)為降低制造成本，直接加工成品耳軸、調(diào)節(jié)板，組裝后進行鋼絲坐標找正，調(diào)整耳軸同心度達到圖紙技術要求，這樣就無需外委，可節(jié)省數(shù)萬元的外委加工費用。

圖1 造粒機滾筒部件圖Figure 1 Pelletizer cylinder components

(2)為減少焊接工作量和焊接應力變形，改善滾筒組的焊接難度，參照相應資料將其節(jié)點進行改進為端板插入式半U 型坡口形式。

(3)齒圈安裝找正點因焊接應在現(xiàn)場安裝主體后進行。

(4)造粒機滑動軸承大銅瓦加工，由于工件直徑?440 mm，壁薄容易變形，加工困難。為此在工藝上采取在瓦口刨削加工后鉆孔加定位銷，再用專用夾具緊固，然后進行粗精加工。以確保工件加工質(zhì)量。

(5)螺旋輸送器轉(zhuǎn)軸長達9 620 mm，在組裝前必須進行直度矯正，直度允差在0.1%之內(nèi)，防止轉(zhuǎn)動時葉片刮殼。

3 設備制造工藝過程

(1)滾筒端板下料切割轉(zhuǎn)立車加工內(nèi)孔及外圓坡口。調(diào)節(jié)板下料車削加工。

(2)滾筒體放樣下料卷制成型組對焊接成型(Dn1800×8×600)mm。

(3)滾筒開孔及附件開門部件制做。

(4)調(diào)節(jié)板與端板配鉆孔加工，然后端板與筒體組焊。

(5)耳軸外委鑄鋼坯件，然后回廠加工、車削、劃線、鉆孔。

(6)螺旋輸送器殼體、支座等件鉚焊制做，端蓋組焊后轉(zhuǎn)車削加工安裝部位處的平面，劃線鉆孔攻絲。

(7)螺旋轉(zhuǎn)軸葉片外圓、半軸下料加工車削，劃線，銑鍵槽、四方平面加工。轉(zhuǎn)體葉片下料，轉(zhuǎn)車后用專用夾具熱成型與體管直徑(?159×6)mm 組焊，半軸組焊后矯正直度。

(8)螺旋轉(zhuǎn)軸與殼體組裝，端蓋部件組裝。

(9)滾筒耳軸組裝，鋼絲坐標找正同心度工作。首先將調(diào)整板同耳軸用4 組螺栓把合固定。在滾筒體兩端板上理線定出垂直線、水平線，在端板待安裝耳軸螺栓4 處氣割孔使螺栓頭部進入端板，保證耳軸調(diào)整板與端板靠緊。安裝耳軸部件，用一個定位銷和若干螺栓預緊，而后組焊安裝鋼絲(頭部可調(diào)式)找正架，按垂直水平坐標設置各處(前后各兩組可調(diào)式鋼絲固定架)。按已定垂直水平位置調(diào)好鋼絲旋緊拉直鋼絲，而后用塞尺測量同方位置的耳軸內(nèi)孔與鋼絲間隔大小并加斜塊來調(diào)整兩耳軸位置，直到達到允差要求為止，從而保證兩耳軸的同軸度。值得注意的事項:在定上垂直鋼線的位置時就先用釬垂繩調(diào)整兩耳軸上位點，定位后再掛水平鋼絲線，使之與垂直鋼絲上方線保持距離相互平行。經(jīng)確認后將調(diào)節(jié)板與端板及斜鐵塊一同焊接固定。在焊接斜塊之前旋緊其余的螺栓。

(10)刮刀部件制做前與輸送器殼體配鉆攻絲。做標記號，取下裝入筒內(nèi)。

(11)將螺旋輸送器裝進滾筒內(nèi)用角鋼拉撐點焊固定于筒體端部，一同運往安裝現(xiàn)場。

(12)頭尾支架部件下料制做，支座安裝板上的孔先加工鉆削而后組焊，包括底腳孔。

(13)轉(zhuǎn)動篩部件放樣下料制做，殼體管孔半環(huán)件下料轉(zhuǎn)車床加工后劃線鉆邊孔，最后銑切中開線為兩體，并組焊于殼體上。

(14)密封體件需要外委加工，采用手工鋸切割，使切口小而不會影響使用，保證安裝。

(15)減速機電機支座等相關件下料制做組焊加工鉆孔。

(16)其余附件等加工制做，從而完成設備部件制造，即可進行整機組裝調(diào)整。

4 設備安裝與調(diào)試

(1)將滾筒大部件運到安裝現(xiàn)場的廠房內(nèi)，根據(jù)廠房結(jié)構須將其先運放就位，而后進行土建施工建設房柱、屋架、房蓋板安裝等，待廠房建成且室內(nèi)單梁手動葫蘆安裝好后再進行設備安裝。

(2)將造粒機各部件頭尾部支架、轉(zhuǎn)篩、大齒圈、電機、減速機等部件運到廠房內(nèi)。由于廠房內(nèi)只有一個10 t 單梁手動葫蘆，且設置在中央處，其吊運作業(yè)面的局限性，使大多數(shù)作業(yè)區(qū)域無法利用手動葫蘆，只能靠土法上馬、人力搬運作業(yè)完成，這給安裝帶來了一定的勞動強度和工作難度。首先由吊車運到二樓門口處，由人力拉引入門內(nèi)落地后用人力撬杠、滾杠運到安裝部位地點，待基本就位后安裝頭尾支架，用室內(nèi)10 t 手動葫蘆吊起滾筒，安裝套上齒圈就位臨時點焊固定于體上。

(3)轉(zhuǎn)動篩下體安裝于尾支架上，可用腳架掛手拉葫蘆吊裝就位。

(4)滑動軸承下體安裝就位，密封部件、轉(zhuǎn)動篩安裝于滾筒耳軸端。

(5)滾筒安裝就位，利用室內(nèi)10 t 手動葫蘆進行安裝，水平儀校平。

(6)調(diào)整好后安裝軸承上體，調(diào)節(jié)流量弧板，轉(zhuǎn)動篩上體安裝達到轉(zhuǎn)動自如，密封裝置安裝于耳軸端部。

(7)安裝調(diào)整螺旋輸送器支座軸承，安裝刮刀部件，挖勺安裝好后將筒體開口蓋安好封閉蓋嚴。

(8)安裝軸頭鏈輪電機鍵。

(9)找正固定齒圈，先將齒圈端面上點焊螺母，旋上螺栓，圓周分布均勻，而后調(diào)整找正齒圈同心度，找好后點焊固定斷續(xù)焊接。

(10)安裝調(diào)整減速機、電機、聯(lián)軸器。

(11)用繩子捆扎一頭并纏在滾筒兩端，而后用人力拉動搬車轉(zhuǎn)動自如旋轉(zhuǎn)，確認無異后開始準備空載試運轉(zhuǎn)。

(12)接電源啟動空轉(zhuǎn)試運轉(zhuǎn)連續(xù)4 h，達到運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無串動、無碰卡等現(xiàn)象，不正常噪聲小于85db，軸承溫升小于35～60℃，減速機等各密封處不得有漏油。

(13)停止機器運轉(zhuǎn)，檢查各部無異?，F(xiàn)象。確認驗收交付使用。

5 結(jié)語

應用本工藝技術成功制造出大型造粒機4臺，創(chuàng)加工產(chǎn)值二百萬元，所制造設備符合圖紙技術要求，保證工程建設工期。