CN104175073A - 一种艉滚筒加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种艉滚筒加工工艺，包括以下步骤：在分段连接处车好焊接坡口，在分段上钻一组出油孔，并在其中部钻螺孔；将一组分段焊接为主轴整体，在螺孔中塞入石棉对主轴整体进行退火处理；主轴整体上钻钢套定位销孔，将钢套焊接在主轴整体上得到主轴；在筒体上焊接环筋板，在其一端钻槽孔安装并焊接竖筋板；将喇叭筒焊接在筒体的两端，并在筒体的两端焊接安装轮毂；采用行车将主轴穿入一放置在地面上的筒体内孔中得到带一筒体的主轴，将主轴水平放置，采用行车将另一筒体装入主轴得到具有两个筒体的艉滚筒。本发明设计合理，构思巧妙，可有效地降低制造成本，保证产品的质量，进一步降低生产时间和劳动强度，提高生产效率。

Description

一种艉滚筒加工工艺
技术领域
本发明具体涉及一种艉滚筒加工工艺，属于船舶配套设备制造技术领域。
背景技术
据申请人了解，现有的艉滚筒主要由主轴和筒体两大零件组成，一般有两种结构形式，一种是在主轴上套装一个整体式筒体，其结构详见申请号为201220723632.7的中国专利“一种艉滚筒”；另一种是在主轴上安装两个筒体，详情见申请号为201120069592.4的中国专利“一种单轴双筒体带压力水润滑的艉滚筒”。这两种结构形式均具有结构简单，安装操作方便等优点，然而我国的船舶配套业整体技术发展滞后，严重制约着船舶业国际竞争力的提高。目前国内还没有厂家可以完成8000kN双艉滚筒的制造，由于其筒体单件重60吨，主轴重41吨，产品的合计重量170吨，需要在24m高厂房中进行装配和试验，涉及120吨行车和200吨汽车吊等大型起重、运输设备，以及TK6919数控落地镗铣床、8M数控立车、80吨数控卧车和高精数控2M立式磨床等大型数控设备，造价高，加工耗时较长，并且由于缺乏关键技术和核心制造技术，国内还没有企业在艉滚筒产品上形成市场的核心竞争力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是根据现有技术存在的缺陷，提出一种成本低廉、加工时间短的艉滚筒加工工艺。
本发明通过以下技术方案来解决技术问题：
艉滚筒加工工艺，其特征是，该工艺的艉滚筒主要由主轴和筒体组成，其中所述主轴由一组首尾连接的分段焊接而成，该工艺包括以下步骤：
一、加工出组成主轴的一组分段后，在各分段的连接处车好焊接坡口，用于将该组分段焊接为主轴整体，在分段上钻一组出油孔，并在分段的中部钻直径100mm、螺距2mm的螺孔；
二、将一组钻孔后的分段焊接为一主轴整体后，在分段的螺孔中塞入用于保护螺孔的石棉，对主轴整体进行退火处理，退火温度为575±5℃，加热时间为10±1小时，保温时间为2.5±0.5小时；
三、在退火后的主轴整体上钻直径30mm、公差H7的钢套定位销孔，将钢套焊接在主轴整体上，并采用钢套定位销配合钢套定位销孔定位钢套，得到主轴；
四、在加工好的筒体上通过点焊方式焊接环筋板后，在筒体的一端钻槽孔，安装并焊接竖筋板；
五、竖筋板安装完成后将喇叭筒通过点焊方式焊接在筒体的两端，，并在筒体的两端焊接安装轮毂；
六、采用行车将主轴穿入一放置在地面上的筒体内孔中，得到带一筒体的主轴，将带一筒体的主轴水平放置，采用行车将另一筒体装入主轴，得到具有两个筒体的艉滚筒。
本发明还可以通过以下技术措施来解决技术问题：
前述的艉滚筒加工工艺，其中所述步骤一中，出油孔包括一件位于分段轴中、φ1530×2510的第一螺孔组，两件位于分段轴侧、φ1530×1555的第二螺孔组，和两件位于分段轴端φ1530×1205的第三螺孔组，其中所述第一螺孔组由四个M100×2的螺孔和两个M80×2的螺孔组成，所述第二螺孔组由一个M100×2的螺孔组成，所述第三螺孔组由一个M100×2的螺孔和一个M80×2的螺孔组成。
前述的艉滚筒加工工艺，其中所述步骤三中，钢套定位销孔的开孔方向为旋转35度，四个钢套定位销孔的位置为从主轴中心向两端各偏移340mm和3340mm。
前述的艉滚筒加工工艺，在其中所述主轴的两端采用接长模块点出一组螺纹孔的中心沉窝后，采用钻头在中心沉窝位置钻螺纹孔的底孔，并在机床上采用顶尖顶住丝攻，使丝攻在底孔处加工内螺纹得到螺纹孔。
前述的艉滚筒加工工艺，其中所述筒体的外圆直径为4500±3mm，所述筒体与喇叭筒之间具有4±0.5mm的间隙。
前述的艉滚筒加工工艺，在其中所述筒体的两端内铣有筋板内孔，所述筋板内孔中焊接有轮毂，在8M数控立车加工后用于安装。主轴采用TK6919数控落地镗铣床和80吨数控卧式车床加工。
前述的艉滚筒加工工艺，其中所述主轴的分段采用钢板冷弯成形加工得到。前述的艉滚筒加工工艺，在其中所述筒体上距其右端面1258mm处钻有φ8～84mm的槽孔，所述槽孔中装有用于转动筒体的销子。
本发明的优点是：本发明设计合理，构思巧妙，采用主轴分段式加工以及人工攻丝方式可有效地降低制造成本，保证产品的质量，进一步降低生产时间和劳动强度，提高生产效率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述，但是本发明不限于所给出的例子。
本发明的艉滚筒主要由主轴和安装在主轴上的两个筒体组成，其中主轴的直径为φ1550mm600～2000mm，长度为8000mm，主轴由五段分段焊接而成，而筒体的外圆直径为4500±3mm，高度为4000mm，重58吨。
实施例一
本实施例的艉滚筒加工工艺，包括如下步骤：步骤一、采用5M立车加工出五段分段，分段是采用钢板冷弯成形加工得到的，并在各分段的端部车好焊接坡口，用于将五段分段首尾焊接为一主轴整体，在单个分段上钻一组出油孔，并在分段的中部钻直径100mm、螺距2mm的螺孔，螺孔用于主轴润滑。步骤二、将钻孔后的五段分段焊接为一主轴整体，然后在分段的螺孔中塞入用于保护螺孔的石棉，对主轴整体进行退火处理，退火温度为575±5℃，加热时间为10±1小时，保温时间为2.5±0.5℃。步骤三、在退火后的主轴整体上钻四个直径30mm、公差H7的钢套定位销孔，将钢套焊接在主轴整体上，并采用钢套定位销配合钢套定位销孔定位钢套，得到主轴。步骤四、两个筒体外协成形，筒体的尺寸为φ4500*φ4430*4020mm，其外圆成形后圆柱度≤3mm。在每个筒体上通过点焊方式焊接七块环筋板，并在筒体上距其右端面1258mm处钻有φ8～84mm的槽孔，安装并焊接竖筋板，槽孔中还装有用于转动筒体的销子。其中七块环筋板是从筒体的右端面依次按照282.5-40-650-30-527.5-30-528-30-528-30-527.5-30-650-40分布。步骤五、竖筋板安装完成后将喇叭筒通过点焊方式焊接在筒体的两端，控制喇叭筒的长度为4022mm，筒体与喇叭筒之间具有4±0.5mm的间隙，有利于安装和焊接，并在筒体的两端焊接安装轮毂，即采用TK6916数控落地镗铣床在筒体的两端内铣有筋板内孔，筋板内孔中设有轮毂的轴承，安装时，轮毂装入筒体内并焊接好。步骤六、将两个筒体怎样安装到主轴上，具体安装方式为：采用行车将主轴穿入一放置在地面上的筒体内孔中，得到带一筒体的主轴，将带一筒体的主轴水平放置，采用行车将另一筒体装入主轴，得到具有两个筒体的艉滚筒。另外，主轴采用TK6919数控落地镗铣床和80吨数控卧式车床加工。
由于该艉滚筒尺寸大，重量重、精度较高，因此需要用到更大的加工和起重设备，例如大型埋弧焊机、退火炉、喷丸和油漆厂房等硬件设施，在焊接方面，由于一些新材料的使用，需要做焊接试验（如D36钢板厚度180mm、2205双相不锈钢等），在机加方面，采购了2mm牙距螺纹铣刀、700mm长接长模块用于加工主轴两端共48个M30*110/120的螺纹孔。总体上，由于该艉滚筒是目前国内制造的最大型号的艉滚筒，从材料的采购、工艺方法的选择、测量能力均有较大的难度。通过各种工艺试验、采购相应的加工刀具、量具很好的满足了该艉滚筒的制造。
步骤一中，出油孔包括一件位于分段轴中、φ1530×2510的第一螺孔组，两件位于分段轴侧、φ1530×1555的第二螺孔组，和两件位于分段轴端φ1530×1205的第三螺孔组，其中所述第一螺孔组由四个M100×2的螺孔和两个M80×2的螺孔组成，所述第二螺孔组由一个M100×2的螺孔组成，所述第三螺孔组由一个M100×2的螺孔和一个M80×2的螺孔组成。
步骤三中，钢套定位销孔的开孔方向为旋转35度，四个钢套定位销孔的位置为从主轴中心向两端各偏移340mm和3340mm，钢套定位销孔用于安装测温仪，以便于测量回转支承的温度。
主轴的两端采用接长模块点出一组螺纹孔的中心沉窝后，采用钻头在中心沉窝位置钻螺纹孔的底孔，并在机床上采用顶尖顶住丝攻，使丝攻在底孔处加工内螺纹得到M30*110/120的螺纹孔，螺纹孔共有48个，平均分布在主轴的两端。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种艉滚筒加工工艺，其特征是，该工艺的艉滚筒主要由主轴和筒体组成，其中所述主轴由一组首尾连接的分段焊接而成，该工艺包括以下步骤：
一、加工出组成主轴的一组分段后，在各分段的连接处车好焊接坡口，用于将该组分段焊接为主轴整体，在分段上钻一组出油孔，并在分段的中部钻直径100mm、螺距2mm的螺孔；
二、将一组钻孔后的分段焊接为一主轴整体后，在分段的螺孔中塞入用于保护螺孔的石棉，对主轴整体进行退火处理，退火温度为575±5℃，加热时间为10±1小时，保温时间为2.5±0.5小时；
三、在退火后的主轴整体上钻直径30mm、公差H7的钢套定位销孔，将钢套焊接在主轴整体上，并采用钢套定位销配合钢套定位销孔定位钢套，得到主轴；
四、在加工好的筒体上通过点焊方式焊接环筋板后，在筒体的一端钻槽孔，安装并焊接竖筋板；
五、竖筋板安装完成后将喇叭筒通过点焊方式焊接在筒体的两端，并在筒体的两端焊接安装轮毂；
六、采用行车将主轴穿入一放置在地面上的筒体内孔中，得到带一筒体的主轴，将带一筒体的主轴水平放置，采用行车将另一筒体装入主轴，得到具有两个筒体的艉滚筒。
2.根据权利要求1所述的艉滚筒加工工艺，其特征是：所述步骤一中，出油孔包括一件位于分段轴中、φ1530×2510的第一螺孔组，两件位于分段轴侧、φ1530×1555的第二螺孔组，和两件位于分段轴端φ1530×1205的第三螺孔组，其中所述第一螺孔组由四个M100×2的螺孔和两个M80×2的螺孔组成，所述第二螺孔组由一个M100×2的螺孔组成，所述第三螺孔组由一个M100×2的螺孔和一个M80×2的螺孔组成。
3.根据权利要求1所述的艉滚筒加工工艺，其特征是：所述步骤三中，钢套定位销孔的开孔方向为旋转35度，四个钢套定位销孔的位置为从主轴中心向两端各偏移340mm和3340mm。
4.根据权利要求1所述的艉滚筒加工工艺，其特征是：在所述主轴的两端采用接长模块点出一组螺纹孔的中心沉窝后，采用钻头在中心沉窝位置钻螺纹孔的底孔，并在机床上采用顶尖顶住丝攻，使丝攻在底孔处加工内螺纹得到螺纹孔。
5.根据权利要求1所述的艉滚筒加工工艺，其特征是：所述筒体的外圆直径为4500±3mm，所述筒体与喇叭筒之间具有4±0.5mm的间隙。
6.根据权利要求1所述的艉滚筒加工工艺，其特征是：在所述筒体的两端内铣有筋板内孔，所述筋板内孔中焊接有轮毂，在8M数控立车加工后用于安装轴承；所述主轴采用TK6919数控落地镗铣床和80吨数控卧式车床加工。
7.根据权利要求1所述的艉滚筒加工工艺，其特征是：所述主轴的分段采用钢板冷弯成形加工得到。
8.根据权利要求1所述的艉滚筒加工工艺，其特征是：在所述筒体上距其右端面1258mm处钻有φ8～84mm的槽孔，所述槽孔中装有用于转动筒体的销子。
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