大型偏心輪式壓機(jī)的熱裝

何春

【摘 要】從裝配前的準(zhǔn)備工作，到過程中的控制，詳細(xì)分析壓機(jī)熱裝的工藝與要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】壓機(jī)；熱裝；拉桿；剖分螺母

中圖分類號(hào)： TQ172.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2017）29-0084-002

【Abstract】From the preparation work before assembly to the control in the process，the process and key points of press hot-pressing are analyzed in detail.

【Key words】Press；Hot-loaded；Rod；Split nut

0 引言

SMS-MEER研發(fā)推出的現(xiàn)代化偏心輪式系列壓機(jī)，其額定壓力從6.3MN至160MN，壓機(jī)在縱向和橫向上巨大的剛性可以完成非常高精度的鍛件，可用于熱鍛、半熱鍛變形及有飛邊和無飛邊鍛壓，自動(dòng)化控制和模具快速更換裝置使其具有完成各類鍛造任務(wù)普遍性的特點(diǎn)。

設(shè)備中承載主要壓力和沖擊力的框架，制造工藝較為復(fù)雜，本文將重點(diǎn)介紹框架的熱裝工藝。

1 框架結(jié)構(gòu)簡述

框架主要由組上框架、側(cè)框架、下框架等零件組成，通過拉桿和剖分螺母固定一起。如圖1所示。

為實(shí)現(xiàn)整個(gè)框架的鎖緊，通過對(duì)拉桿進(jìn)行加熱，達(dá)到延伸的目的，然后將頂部剖分螺母從室溫預(yù)緊的狀態(tài)下相對(duì)拉桿再次旋轉(zhuǎn)210°（如圖1），待拉桿冷卻至常溫，達(dá)到鎖緊的效果。

2 熱裝前準(zhǔn)備工作

2.1 加熱氣體的選擇

工廠中常規(guī)可燃?xì)怏w為用于火焰切割的丙烷和乙炔，其絕熱燃燒溫度過高，均在3000℃左右，為避免對(duì)拉桿的機(jī)械性能產(chǎn)生影響，此熱裝的加熱氣體杜絕使用以上兩種可燃?xì)怏w。而民用的液化石油氣燃燒溫度相對(duì)較低，可滿足使用要求。工廠在征得安全部門許可后，可使用液化石油氣進(jìn)行燃燒。同時(shí)為確保相對(duì)安全，燃燒時(shí)需將液化氣罐放置與室外，通過金屬軟管連接至室內(nèi)燃燒裝置上。

2.2 供氣回路的設(shè)計(jì)

考慮液化石油氣可以在空氣燃燒，故火焰噴槍可以選擇簡易的兩通道形式，一通道提供液化石油氣用于燃燒，另一通道提供壓縮空氣用于調(diào)節(jié)火焰燃燒。

液化石油氣供氣管路中，為避免在燃燒過程中，火焰倒流引起事故，必須在管路中增加“回火防止器”避免；同時(shí)需根據(jù)采購的“回火防止器”的接口方式配備接頭，以達(dá)到可連接至管路中的目的。

壓縮空氣管路中，氣源選擇工廠中的壓縮空氣管路（6bar）即可；為去除空氣中的水分和油霧，需增加啟動(dòng)三聯(lián)件確保安全；故最終的供氣回路如圖2所示。

①液化石油氣 ②減壓閥 ③回火防止器

④變徑接頭⑤氣動(dòng)三聯(lián)件 ⑥火焰噴槍

2.3 拉桿加熱工裝設(shè)計(jì)

為避免火焰直接加熱拉桿而對(duì)其機(jī)械性能產(chǎn)生影響，需在拉桿內(nèi)腔中增加過渡裝置，既可保證熱量的傳遞，又可保證拉桿的機(jī)械性能不受影響，設(shè)計(jì)如圖3所示的加熱管達(dá)到效果。

在拉桿底部增加4-M10的螺孔，以便加熱管可以固定在拉桿上；同時(shí)考慮加熱氣體在上升過程中遇到冷空氣會(huì)產(chǎn)生水汽回流，避免對(duì)火焰產(chǎn)生影響，將法蘭內(nèi)部設(shè)計(jì)掏空，并增加引流孔和排泄孔，便于水汽的排除。

2.4 旋轉(zhuǎn)刻度工裝設(shè)計(jì)

在頂部剖分螺母旋轉(zhuǎn)預(yù)緊過程中，需跟蹤確認(rèn)旋轉(zhuǎn)角度是否已到要求（210°）?？紤]以拉桿螺紋底徑為外圓尺寸，按照1：1的比例，使用較厚白紙打印刻度盤粘貼于拉桿頂部作為旋轉(zhuǎn)刻度工裝。為方便燃燒火焰產(chǎn)生的煙霧上升后的排除，需在刻度工裝中間剪去一個(gè)尺寸大于拉桿內(nèi)腔直徑的圓達(dá)到效果，如圖4所示。

粘貼時(shí)注意“0°”刻度線與室溫預(yù)緊狀態(tài)下，剖分螺母哈夫面嚴(yán)格對(duì)齊，確保旋轉(zhuǎn)過程中有正確的基準(zhǔn)。

為確保4根拉桿均勻受力，所有拉桿的加熱必須同時(shí)實(shí)施。故供氣管路、加熱工裝和旋轉(zhuǎn)工裝均需準(zhǔn)備4套。

3 加熱過程的控制

3.1 拉桿跟轉(zhuǎn)的防止

頂部剖分螺母旋轉(zhuǎn)過程中，螺母與拉桿螺紋間的摩擦力，可能會(huì)導(dǎo)致拉桿的跟轉(zhuǎn)。故在室溫預(yù)緊剖分螺母的狀態(tài)下，使用千斤頂支撐拉桿下端面，借助底部剖分螺母與下框架接觸面的摩擦力可解決此隱患，示意如圖5所示。

頂部螺母旋轉(zhuǎn)時(shí)，注意觀察哈夫面與拉桿上刻度工裝的相對(duì)角度變化，若偶然出現(xiàn)拉桿跟轉(zhuǎn)的情況，立即從底部增加千斤頂?shù)闹瘟Α?/p>

采用此支撐方案，同時(shí)可確保加熱過程中，拉桿始終向上方延伸，方便頂部剖分螺母的旋轉(zhuǎn)預(yù)緊。

3.2 火焰控制

為保證液化石油氣的充分燃燒，需控制空氣的供給量達(dá)到此目的。液化氣的主要成分是丙烷C3H8，其燃燒方程式如下：

C3H8+5O2=3CO2+4H2O

故液化石油氣與氧氣比列應(yīng)當(dāng)是1：5，空氣中氧氣占20%，所以液化石油氣與空氣比例是1：25，此條件下的燃燒效果最佳。通過調(diào)節(jié)火焰噴槍上壓縮空氣管的流量閥，目測(cè)火焰顏色為淡藍(lán)色時(shí)，效果最好。

3.3 剖分螺母的旋轉(zhuǎn)預(yù)緊順序

為保證框架間的預(yù)緊效果達(dá)到最佳、拉桿均勻受力，剖分螺母旋轉(zhuǎn)預(yù)緊時(shí)需按照對(duì)角線預(yù)緊法實(shí)施，斜對(duì)角的一對(duì)螺母順序緊固。如圖6所示，在4根拉桿同時(shí)加熱的前提下，螺母的預(yù)緊順序可以選擇為①→③→②→④。

4 結(jié)束語

框架熱裝的合格，是后續(xù)滑動(dòng)軌道面加工精度的基礎(chǔ)，影響著整個(gè)鍛壓過程的精度和穩(wěn)定。此類熱裝方案的成功實(shí)施，也為傳統(tǒng)液壓拉伸法無法適用的大型螺桿、螺母的預(yù)緊提供了可行的方案。endprint