CN100396435C - 大直径磨机筒体的制造工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种大直径磨机筒体的制造工艺方法，采用先加工后组焊的工艺流程，首先将大直径磨机筒体分为进料滑环部(3)、中间段筒节(4)和出料滑环部(5)三个部分；进料滑环部和出料滑环部经过退火处理后，精加工进料滑环部和出料滑环部的滑环各部；而后将三段筒节利用测微准直望远镜(1)或自准直仪对磨机筒体内的辅助基准内的瞄准靶(2)建立的基准轴线进行定位并实施即时监测，通过磨机筒体下方放置的可调托辊(6)精调；最后采用对称焊接技术组焊成磨机筒体完成制造；该方法不仅可以使大型磨机筒体在制造厂能顺利进行加工制造，还可以在现场进行加工制造，从而可以有效的解决大型磨机筒体的制造和运输问题。

Description

大直径磨机筒体的制造工艺方法

技术领域：

本发明涉及大型机械设备加工技术领域，特别是一种大直径磨机筒体的制造工艺方法。

背景技术：

大型滑履支承磨机筒体一般采用以下方法制造，首先将磨机筒体分为三部分，进料滑环部，中间段筒节，出料滑环部。其中进料滑环部及出料滑环部采取将其组焊退火后，先进行粗加工，而后再与中间段筒节组焊。筒节组焊完成后，在大型卧车上加工两端滑环或与中间轴连接的止口等部分。工艺流程上采用的是先组焊后加工，这种技术有利于保证各加工部位相对形位公差要求。但随着磨机的越造越大，磨机筒体的尺寸和重量也越来越大，大型卧车已不能满足加工要求。另外，这么大型的工件的运输也是很大的难题，由此可以看出先组焊后加工这种处理技术方法，对于大型磨机筒体已经不再合适，因此有必要开发一种全新的筒体制造技术。

发明内容：

为了解决现有技术中难以加工制造大型磨机筒体的问题，本发明的目的在于提供一种大型磨机筒体的制造工艺方法，该方法不仅可以使大型磨机筒体在制造厂能顺利进行加工制造，且如果条件允许的情况下，还可以在现场进行加工制造，从而可以有效的解决大型磨机筒体的制造和运输问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

所述的大直径磨机筒体的制造工艺方法，采用先加工后组焊的工艺流程，首先将大直径磨机筒体分为进料滑环部、中间段筒节和出料滑环部三个部分；进料滑环部和出料滑环部经过退火处理后，按图纸要求，精加工进料滑环部和出料滑环部的滑环各部；而后将三段筒节利用测微准直望远镜或自准直仪对磨机筒体内的辅助基准内的瞄准靶建立的基准轴线进行定位并实施即时监测，通过磨机筒体下方放置的可调托辊精调，最后采用对称焊接技术组焊成磨机筒体完成制造。

其制造的工艺方法包括如下步骤：

1、车前进料和后出料的两段滑环筒节及工艺基准，在精加工进、出料滑环各部的同时，一次装卡分别将滑环筒节上的1-2处辅助定位基准孔也同时车出；使得测量仪器以辅助定位基准测量时，实际上等同于直接采用各支承面作为定位基准，理论上没有基准转换误差，保证了制造方法的正确性；在考虑机床工艺能力的基础上，使辅助支撑的位置靠近两端，可以使得两基准的距离较远，据此两点为后续建立的基础轴线的精度更准，保证其对接处的圆度；

2、通过拉线测量的方法将各段筒节预定位；在进行精确测量以前，必须对三段筒节进行预定位和筒体调整；因为有形位公差要求的支承面是在进料、出料滑环上，因此预先将中间段筒节与进料、出料滑环的其中一段焊在一起，这样预定位就针对两段筒节进行；预定位采用“拉线法”，首先在筒体下设置可调托辊，托辊的放置位置要有所选择，应放在有辅助支撑处，以提高调整的有效性和精度；其次依据在筒体上选择的多个测量点，在组焊筒体的两端架设辅助支撑，用钢丝拉出筒体母线的基准线，测量母线到基准线的距离进行预定位，利用可调托辊进行筒体调整。

3、通过测微准直望远镜在A、C两点建立基准轴线，同时检测B、C两点相对于基准轴线的偏差，调整至最佳状态；在组焊的全过程要自始至终对焊接精度进行测量，采用的测量原则是国家标准规定的形状与位置公差项目的五种检测原则之一的与理想要素比较原则，即将被测实际要素与其理想要素相比较，理想要素用模拟方法获得，量值由直接法或间接法获得；该方法是以测微准直望远镜或自准直仪所发出的光线为测量基线即理想要素直线，测出被测直线相对于该理想直线的偏差量，再经数据处理求出被测线的直线度误差，

具体做法如下：

1)、将被测线两端点连线调整到与光轴测量基线大致平行；

2)、若被测线为平面线，则x1代表被测线长度方向的坐标值，y1为被测线相对于测量基线的偏差值，沿被测线移动瞄准靶，同时记录各点处的偏差值yi其中i＝1，2，…。再经数据处理求出直线度误差值；

依据此方法，首先将测微准直望远镜的靶标放置于进、出料滑环部的辅助基准内，在磨机筒体内两点之间建立基准轴线，而后将靶标放置于进、出料滑环部的辅助基准内，测量待焊筒节轴线与基准轴轴线的偏离程度，在已粗调预定位的基础上，通过可调托辊精调，使得两筒节的轴线重合，然后用焊接工艺连接板定位。

4、组焊、监测；在对三段筒节进行组焊时采用对称焊接的方法，焊接过程中要时刻监测筒节轴线的变化情况，控制组焊的变形，以便随时调整焊接速度及焊接位置，保证焊接精度。

所述的大直径磨机筒体的制造工艺方法，磨机筒体定位基准的加工，由于磨机筒体支承表面的结构形式不适合做测量仪器的定位基准，必须对基准进行转换，据测量仪器的定位原理，选择在磨机筒体内部增加1-2处辅助加工定位基准。

由于采用如上述的技术方案，本发明具有如下优越性：

该大直径磨机筒体的制造工艺方法，在产品的制造中，我们采用这种工艺方法进行了大型磨机筒体的试制，在筒体精调手段并不十分完善充分的情况下，磨机筒体组焊完成后我们在机床进行了位置公差的检测，检测记录表明进、出料滑环相关部位的不同轴度0.35mm，与基准轴线的不垂直度为0.65mm，通过了外商的严格检查。由此可以预期若严格按照该工艺流程实施，完善筒体精调手段，那么筒体相关部位的位置精度完全可以控制在0.5mm以内，这样的的精度对于大型磨机是完全能够满足使用要求的。该项制造技术为自行设计制造4.6米以上的大型磨机奠定了坚实的基础，具有广泛的应用及推广价值。

附图说明：

图1是测量被测直线相对于理想直线的偏差量原理图；

图2是直径4.6米的磨机筒体测量示意图；

图中：1-测微准直望远镜(准直仪)；2-瞄准靶(靶标)；3-进料滑环部；4-中间段筒节；5-出料滑环部；6-可调托辊；7-基准孔；8-辅助支撑；

具体实施例：

如图1、图2所示，该大直径磨机筒体的制造工艺方法，采用先加工后组焊的工艺流程，首先将大直径磨机筒体分为进料滑环部(3)、中间段筒节(4)和出料滑环部(5)三个部分；进料滑环部和出料滑环部经过退火处理后，按图纸要求，精加工进料滑环部和出料滑环部的滑环各部；而后将三段筒节利用测微准直望远镜(1)或自准直仪对磨机筒体内的辅助基准内的瞄准靶(2)建立的基准轴线进行定位并实施即时监测，通过磨机筒体下方放置的可调托辊(6)精调，最后采用对称焊接技术组焊成磨机筒体完成制造。

以下为4.6米的大直径磨机筒体的制造工艺流程，包括如下步骤：

1、车前进料和后出料的两段滑环筒节；在精加工进、出料滑环各部的同时，一次装卡分别将滑环筒节上的1-2处辅助定位基准孔(7)也同时车出；使得测量仪器以辅助定位基准测量时，实际上等同于直接采用各支承面作为定位基准，理论上没有基准转换误差，保证了制造方法的正确性；在考虑机床工艺能力的基础上，使辅助支撑(8)的位置靠近两端，可以使得两基准的距离较远，提高后续据此两点建立的基础轴线的精度，还可以提高对接处的圆度；根据新的制造工艺磨机筒体各支承面的形位公差是由最后定位及组焊的精度决定的，因此正确定位就非常重要。由于磨机筒体支撑表面的结构形式不适合做测量仪器的定位基准，必须对基准进行转换。结合测量仪器的定位原理，选择在筒体内部增加1-2处辅助支撑(8)加工定位基准是非常合适的。

2、通过拉线测量的方法将各段筒节预定位；在进行精确测量以前，必须对三段筒节进行预定位和筒体调整；因为有形位公差要求的支承面是在进料、出料滑环上，因此预先将中间段筒节与进料、出料滑环的其中一段焊在一起，这样预定位就针对两段筒节进行；预定位采用“拉线法”，首先在筒体下设置可调托辊(6)，可调托辊的放置位置要有所选择，应放在有辅助支撑(8)处，以提高调整的有效性和精度；其次依据在筒体上选择的多个测量点，在组焊筒体的两端架设辅助支撑(8)，用钢丝拉出筒体母线的基准线，测量母线到基准线的距离进行预定位，利用可调托辊(6)进行筒体调整。

3、通过测微准直望远镜(1)在A、C两点建立基准轴线，同时检测B、C两点相对于基准轴线的偏差，调整至最佳状态；在组焊的全过程要自始至终对焊接精度进行测量，采用的测量原则是国家标准规定的形状与位置公差项目的五种检测原则之一的与理想要素比较原则，即将被测实际要素与其理想要素相比较，理想要素用模拟方法获得，量值由直接法或间接法获得；该方法是以测微准直望远镜(1)或自准直仪所发出的光线为测量基线即理想要素直线，测出被测直线相对于该理想直线的偏差量，再经数据处理求出被测线的直线度误差，具体做法如下：

1)将被测线两端点连线调整到与光轴测量基线大致平行；

2)若被测线为平面线，则x1代表被测线长度方向的坐标值，y1为被测线相对于测量基线的偏差值，沿被测线移动瞄准靶，同时记录各点处的偏差值yi其中i＝1，2，…。再经数据处理求出直线度误差值；

依据此方法，首先将测微准直望远镜(1)的靶标(2)放置于进、出料滑环部的辅助基准内，在磨机筒体内两点之间建立基准轴线，而后将靶标(2)放置于进、出料滑环部的辅助基准内，测量待焊筒节轴线与基准轴轴线的偏离程度，在已粗调预定位的基础上，通过可调托辊(6)精调，使得两筒节的轴线重合，然后用焊接工艺连接板定位。

4、组焊、监测；在对三段筒节进行组焊时采用对称焊接的方法，焊接过程中要时刻监测筒节轴线的变化情况，控制组焊的变形，以便随时调整焊接速度及焊接位置，保证焊接精度。

该大型磨机筒体在制造中，由于采用这种工艺方法，在筒体精调手段并不十分完善充分的情况下，磨机筒体组焊完成后我们在机床上进行了位置公差的检测，检测记录表明进、出料滑环相关部位的不同轴度为0.35mm，与基准轴线的不垂直度为0.65mm，通过了严格检查。由此可以预期若严格按照该工艺流程实施，完善筒体精调手段，那么筒体相关部位的位置精度完全可以控制在0.5mm以内，这样的的精度对于大型磨机是完全能够满足使用要求的。

Claims (2)

1.一种大直径磨机筒体的制造工艺方法，首先将大直径磨机筒体分为进料滑环部(3)、中间段筒节(4)和出料滑环部(5)三个部分；其特征在于：采用先加工后组焊的工艺流程，进料滑环部和出料滑环部经过退火处理后，按图纸要求，精加工进料滑环部和出料滑环部的滑环各部；而后将三段筒节利用测微准直望远镜(1)或自准直仪对磨机筒体内的辅助基准内的瞄准靶(2)建立的基准轴线进行定位并实施即时监测，通过磨机筒体下方放置的可调托辊(6)精调；最后采用对称焊接技术组焊成磨机筒体完成制造；其工艺方法包括：

1)、车前进料和后出料的两段滑环筒节及工艺基准；在精加工进、出料滑环各部的同时，一次装卡分别将滑环筒节上的1-2处辅助定位基准孔(7)也同时车出；使得测量仪器以辅助定位基准测量时，实际上等同于直接采用各支承面作为定位基准，理论上没有基准转换误差，保证了制造方法的正确性；在考虑机床工艺能力的基础上，使辅助支撑(8)的位置靠近两端，可以使得两基准的距离较远，据此两点为后续建立的基础轴线的精度更准，保证其对接处的圆度；

2)、通过拉线测量的方法将各段筒节预定位；在进行精确测量以前，必须对三段筒节进行预定位和筒体调整；因为有形位公差要求的支承面是在进料、出料滑环上，因此预先将中间段筒节与进料、出料滑环的其中一段焊在一起，这样预定位就针对两段筒节进行；预定位采用“拉线法”，首先在筒体下设置可调托辊(6)，可调托辊的放置位置要有所选择，应放在有辅助支撑(8)处，以提高调整的有效性和精度；其次依据在筒体上选择的多个测量点，在组焊筒体的两端架设辅助支撑(8)，用钢丝拉出筒体母线的基准线，测量母线到基准线的距离进行预定位，利用可调托辊(6)进行筒体调整；

3)、通过测微准直望远镜(1)在A、C两点建立基准轴线，同时检测B、C两点相对于基准轴线的偏差，调整至最佳状态；在组焊的全过程要自始至终对焊接精度进行测量，采用的测量原则是国家标准规定的形状与位置公差项目的五种检测原则之一的与理想要素比较原则，即将被测实际要素与其理想要素相比较，理想要素用模拟方法获得，量值由直接法或间接法获得；该方法是以测微准直望远镜(1)或自准直仪所发出的光线为测量基线即理想要素直线，测出被测直线相对于该理想直线的偏差量，再经数据处理求出被测线的直线度误差；具体做法如下：

(1)、将被测线两端点连线调整到与光轴测量基线大致平行；

(2)、若被测线为平面线，则x1代表被测线长度方向的坐标值，y1为被测线相对于测量基线的偏差值，沿被测线移动瞄准靶，同时记录各点处的偏差值yi其中i＝1，2，…，再经数据处理求出直线度误差值；

依据此方法，首先将测微准直望远镜(1)的靶标(2)放置于进、出料滑环部的辅助基准内，在磨机筒体内两点之间建立基准轴线，而后将靶标(2)放置于进、出料滑环部的辅助基准内，测量待焊筒节轴线与基准轴轴线的偏离程度，在已粗调预定位的基础上，通过可调托辊(6)精调，使得两筒节的轴线重合，然后用焊接工艺连接板定位；

4)、组焊、监测；在对三段筒节进行组焊时采用对称焊接的方法，焊接过程中要时刻监测筒节轴线的变化情况，控制组焊的变形，以便随时调整焊接速度及焊接位置，保证焊接精度。

2.如权利要求1所述的大直径磨机筒体的制造工艺方法，其特征在于：所述的磨机筒体定位基准的加工，必须对基准进行转换，根据测量仪器的定位原理，选择在磨机筒体内部增加1-2处辅助加工定位基准。

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