CN106089790B - 核主泵下泵轴和下半联轴器对称双键配键工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及核主泵关键部件下泵轴和下半联轴器对称双键配键工艺，采用量块对下泵轴键槽和下半联轴器键槽进行精准的测量，然后根据测量的尺寸对两个键槽进行两两配对并对键槽进行编号，根据下泵轴和下半联轴器一号键槽的尺寸计算出第一平键的外形尺寸，根据下泵轴和下半联轴器二号键槽的尺寸计算出一种尺寸较小的工艺平键，将第一平键加工好后安装到下泵轴的一号键槽内，将工艺平键安装到二号键槽内，利用吊车和手拉提升工具以及设计好的其他工装将下半联轴器吊起并安装到下泵轴上。本发明解决了对称双键槽的配键难度大以及双键槽的对称度误差导致平键尺寸不精准问题，也可以应用于轴类部件和套类部件对称双键及多键的配键领域。
Description
技术领域：本发明涉及核主泵下泵轴和下半联轴器对称双键配键工艺。
背景技术：下泵轴和下半联轴器是核反应堆冷却剂泵的关键部件，更是轴系动平衡的关键部件，在反应堆主泵运行过程中，轴系动平衡至关重要，轴系动平衡关系到主泵的正常运行周期、双向推力轴承的轴瓦温度、下水导轴承的使用寿命等，更为关键的是轴系动平衡是核主泵正常运转的前提，影响主泵的振动，主泵振动问题在国际上各个核电站都是难以解决的技术课题。主泵轴系由上泵轴、上半联轴器、中间轴、下半联轴器、下泵轴、叶轮组成。在主泵运行过程中上泵轴通过鼓形齿联轴器与电机轴相连接。通过电机轴带动上泵轴。上泵轴通过双键配合将扭矩传递给上半联轴器，上半联轴器和中间轴、下半联轴器相连接，下半联轴器通过对称双键配合将扭矩传递给下泵轴，下泵轴带动叶轮从此实现叶轮转动做功。其中下泵轴与下半联轴配的对称双键起传递扭矩的作用，由于下泵轴和下半联轴器之间的间隙为0.01-0.025mm,在安装下半联轴器到下泵轴的过程中对键的尺寸要求极高，而且是对称双键配合，配键工艺难度很大。
常规的配键工艺测量下泵轴和下半联轴器的一侧的键槽尺寸，根据键槽尺寸和配合公差确定第一平键的尺寸，再测量下泵轴和下半联轴器的另一侧的键槽尺寸，根据键槽尺寸和配合公差确定第二平键的尺寸。如果按照以上工艺进行配键，存在以下两种可能：
第一：下半联轴器测量键槽的对称度误差为零时，第一平键可以满足使用要求，第二平键也以满足使用要求。
第二：因下半联轴器的键槽长度较长，两侧的键槽存在一定的对称度误差，导致第一平键和第二平键偏向了下半联轴器键槽的同一侧或者是第一平键正常就位，第二平键偏向了下半联轴器键槽的一侧。还有可能第一平键和第二平键成交叉分布。最终导致联轴器不能顺利甚至发生研伤。
由于下半联轴器键槽长度200mm,宽度方向公差为0.02mm,这样铣床加工精度只有达到0.01mm时，才能保证下半联轴器两侧的键槽相互对称度为零，铣床在加工下半联轴器键槽的过程中不可避免的会产生误差，这样，下半联轴器的两侧键槽就会形成不对称分布，安装下半联轴器的过程中会因第二平键偏向下半联轴器键槽的一侧导致键槽处发生研伤，也会因为第一平键和第二平键偏向了下半联轴器的同一侧导致连下半联轴器无法顺利安装，甚至造成平键和下半联轴器报废。因此，须通过制定合理的配键工艺，消除下半联轴器双键槽对称度误差，满足下半联轴器和下泵轴的安装要求。
发明内容：本发明目的是使用吊装工具将下半联轴器进行调平，同时将其中的第一平键安装到下泵轴的键槽中，下半联轴器下落过程中测量第二个键槽内的工艺平键和下半联轴器键槽之间的间隙从而计算出第二根平键的外形尺寸。本发明技术方案为：一种下泵轴和下半联轴器对称键槽配键工艺，通过测量和计算确定第一平键(7)尺寸和工艺平键(10)尺寸，将磨削后的和第一平键(7)和工艺平键(10)通过紧固螺钉(6)固定到下泵轴(9)上，然后利用工具安装下半联轴器(5)到下泵轴(9)，通过测量工艺平键(10)和下半联轴器(5)键槽之间的间隙，从而确定第二平键(8)的宽度尺寸，利用第二平键消除了双键槽对称度误差，上述方法包括以下步骤：
1)将下泵轴(9)固定装配工作台上并进行调平找正；
2)测量下半联轴器(5)和下泵轴(9)的键槽尺寸，对键槽进行编号并打标记并试安装下半联轴器(5)；
3)根据步骤2)中下半联轴器和下泵轴键槽尺寸计算出第一平键(7)和工艺平键(10)的尺寸；
4)磨削第一平键(7)和工艺平键(10)，第一平键(7)的配键工作完成；
5)利用紧固螺钉(6)将第一平键(7)和工艺平键(10)固定到下泵轴的键槽内；
6)利用吊盘(1)，连接盘(2)，调平螺母(3)，连接螺杆(4)，将下半联轴器(5)安装到下泵轴(9)上，通过测量下半联轴器(5)键槽和工艺平键(10)之间的间隙从而确定第二平键的尺寸；
7)磨削第二平键到最终尺寸，第二平键的配键工作完成；
8)安装磨削好的第二平键，再次安装下半联轴器(5)，检查整体安装情况即完成工艺。
本发明通过改变常规的配键工艺和测量方法，采用制作工艺平键实现适配平键的方法，通过测量工艺平键和下半联轴器键槽之间的间隙，精准的确定第二平键的最终尺寸和最终形状。通过第二平键的形状和尺寸，消除下半联轴器双键槽对称度误差，解决了由于第一平键和第二平键偏向键槽一侧、第一平键和第二平键交叉分布导致的下半联轴器无法顺利安装的技术难题，满足了下半联轴器的安装使用要求，摆脱了因配键工艺方法不合理而导致下半联轴器和平键发生研伤的弊病，降低了下半联轴器的使用风险。
本发明技术方案通过制作一个尺寸精确的工艺平键，利用塞尺或者量块精准的测量出工艺平键和下半联轴器键槽间的间隙，进而准确的确定产品平键的最终尺寸。该工艺平键作为一个专用工具还可以用于其他台份的机组的配键工作，为企业节约了劳动成本并提升了装配的工作效率。此工艺方案还根据下半联轴器键槽的具体尺寸及使用情况进行工艺细化，进而总结出一套完整的双键槽配键工艺方法以指导生产。该方法已在上半联轴器和电机轴、下半联轴器和下泵安装过程中获得验证，并已在多台产品中得到应用，实用性和通用性较好，达到产品预期安装效果。也可以应用于其他轴类部件和套类部件对称双键及多键的配键领域。
附图说明
图1为核主泵下泵轴和下半联轴器对称双键配键装配结构图
图2为工艺平键和下半联轴器装配结构图
具体实施方式：
如图1所示，一种下泵轴和下半联轴器对称键槽配键工艺，通过测量和计算确定第一平键7尺寸和工艺平键10尺寸，将磨削后的和第一平键7和工艺平键10通过紧固螺钉6固定到下泵轴9上，然后利用工具安装下半联轴器5到下泵轴9，通过测量工艺平键10和下半联轴器(5)键槽之间的间隙，从而确定第二平键(8)的宽度尺寸，利用第二平键消除了双键槽对称度误差，上述方法包括以下步骤：
1)如图2所示，将下泵轴9固定装配工作台上并进行调平找正；
2)测量下半联轴器5和下泵轴9的键槽尺寸，对键槽进行编号并打标记并试安装下半联轴器5；
3)根据步骤2)中下半联轴器和下泵轴键槽尺寸计算出第一平键7和工艺平键10的尺寸；
4)磨削第一平键7和工艺平键10，第一平键7的配键工作完成；
5)利用紧固螺钉6将第一平键7和工艺平键10固定到下泵轴的键槽内；
6)利用吊盘1，连接盘2，调平螺母3，连接螺杆4，将下半联轴器5安装到下泵轴9上，通过测量下半联轴器5键槽和工艺平键10之间的间隙从而确定第二平键的尺寸；
7)磨削第二平键到最终尺寸，第二平键的配键工作完成；
8)安装磨削好的第二平键，再次安装下半联轴器5，检查整体安装情况即完成工艺。
所述步骤2)、3)、4)、5)、6)中所使用的工艺平键10的尺寸远小于下半联轴器5的键槽尺寸，通过步骤6)中工艺平键10和下半联轴器5键槽之间的间隙的测量能够准确计算出第二平键8的外形尺寸，即：第二平键8尺寸＝工艺平键10尺寸+间隙尺寸。
具体操作方法：
1、将下泵轴固定装配工作台上并进行调平找正
2、测量下半联轴器和下泵轴承的键槽尺寸，对键槽进行编号并打标记并试安装下半联轴器
2.1安装前测量以下零件的尺寸
下泵轴9外圆尺寸和键槽尺寸
下半联轴器5内孔尺寸和键槽尺寸
2.2下泵轴9不安装键的情况下，试着安装联下半轴器5，确定是否有高点，再次拆下下半联轴器5
3、根据下半联轴器和下泵轴键槽尺寸计算出第一平键7和工艺平键10的尺寸
4、磨削第一平键7和工艺平键10，第一平键完成配键
5、利用紧固螺钉6将第一平键7)和工艺平键10固定到下泵轴的键槽内
5.1磨好的第一平键7安装到键槽上(只安装一个键)
5.2安装下半联轴器5并检查其是否顺利就位
5.3拆下下半联轴器5，保持第一平键7仍然在键槽内
5.4在下半轴的对面安装工艺平键10，这个键的尺寸较小在键槽内能够顺利就位
6、通过吊盘1，连接盘2，调平螺母3，连接螺杆4，将下半联轴器5安装到下泵轴9上，通过测量下半联轴器5键槽和工艺平键10之间的间隙从而确定第二平键的尺寸
7、磨削第二平键到最终尺寸，第二平键的配键工作完成
8、安装磨削好的第二平键，再次安装下半联轴器5，检查整体安装情况即完成工艺。
Claims (2)
1.一种下泵轴和下半联轴器对称键槽配键工艺，其特征是：通过测量和计算确定第一平键(7)尺寸和工艺平键(10)尺寸，将磨削后的第一平键(7)和工艺平键(10)通过紧固螺钉(6)固定到下泵轴(9)上，然后利用工具安装下半联轴器(5)到下泵轴(9)，通过测量工艺平键(10)和下半联轴器(5)键槽之间的间隙，从而确定第二平键(8)的宽度尺寸，利用第二平键消除了双键槽对称度误差，上述方法包括以下步骤：
1)将下泵轴(9)固定装配工作台上并进行调平找正；
2)测量下半联轴器(5)和下泵轴(9)的键槽尺寸，对键槽进行编号并打标记并试安装下半联轴器(5)；
3)根据步骤2)中下半联轴器和下泵轴键槽尺寸计算出第一平键(7)和工艺平键(10)的尺寸；
4)磨削第一平键(7)和工艺平键(10)，第一平键(7)的配键工作完成；
5)利用紧固螺钉(6)将第一平键(7)和工艺平键(10)固定到下泵轴的键槽内；
6)利用吊盘(1)，连接盘(2)，调平螺母(3)，连接螺杆(4)，将下半联轴器(5)安装到下泵轴(9)上，通过测量下半联轴器(5)键槽和工艺平键(10)之间的间隙从而确定第二平键的尺寸；
7)磨削第二平键到最终尺寸，第二平键的配键工作完成；
8)安装磨削好的第二平键，再次安装下半联轴器(5)，检查整体安装情况即完成工艺。
2.根据权利要求1所述的下泵轴和下半联轴器对称键槽配键工艺，其特征是：所述步骤2)、3)、4)、5)、6)中所使用的工艺平键(10)的尺寸远小于下半联轴器(5)的键槽尺寸，通过步骤6)中工艺平键(10)和下半联轴器(5)键槽之间的间隙的测量能够准确计算出第二平键(8)的外形尺寸，即：第二平键(8)尺寸＝工艺平键(10)尺寸+间隙尺寸。
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