CN110434547A - 一种水轮机用同轴销孔过盈定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水轮机用同轴销孔过盈定位方法，此方法采用2套同轴销孔过盈定位装置对产品的2对销孔进行完全定位，可完全保证两件产品在装配或加工过程中不会产生相对位移。本发明可防止常规定位销与销孔之间的微小间隙造成定位产品之间的小量的相对位移，起到完全定位的目的，且通用性强、操作简便，可提高工作效率、减少生产周期、降低制造成本，适用于水电产品中的产品定位、工具工装定位等，应用范围较广泛。

Description

一种水轮机用同轴销孔过盈定位方法

技术领域：

本发明涉及一种水轮机用同轴销孔过盈定位方法，特别涉及一种水电项目大尺寸同轴销孔的过盈定位的方法，可实现两件产品间完全定位。

背景技术：

在水轮机产品中常使用圆柱销进行两件产品同心定位，在加工制造过程中更存在较多产品进行装配、同铰销孔进行定位。对于较大尺寸的销孔加工常出现制造偏差使销孔尺寸存在一定误差。通常采用的工艺方法是根据同铰销孔的实际尺寸进行配加工销子定位，这样对于后期的装配定位需要将定位销配车之后才能进行下序工作，对产品的生产周期存在一定影响。

配车加工的定位销常按照小间隙公差(一般0.02～0.05mm)进行制造，加工装配时仍存在一定的间隙而导致产生错位现象。另外，配加工的定位销由于尺寸大小不一，造成通用性不强的缺陷，加工制造过程中制造公差小，加工难度高更使制造成本增加。因此发明一种具有通用性，减少生产周期、降低制造成本的同轴销孔过盈定位的方法，迫在眉睫。

发明内容：

本发明的目的是提供一种可使产品同轴销孔形成无间隙完全定位的工艺方法。技术方案包括如下步骤：

1)销套(3)外径按需要定位的销孔直径-0.3mm制作，销套(3)内径按1：50制作成锥形孔；

2)销套(3)内、外圆加工完毕，用线切割机在一侧沿轴向切开豁口(10)；

3)按照销套(3)内径尺寸配做外径1：50的内锥套(4)，内锥套(4)外径尺寸等于销套(3)内径+1mm；

4)定位板(1)外径比销套(3)外径小，定位板(1)中心按顶紧螺杆(6)直径加工螺纹，定位板(1)与销套(2)同心装配后在销套(2)豁口180°对称位置点焊；

5)将内锥套(4)装入销套(3)内孔，装入顶紧螺母(5)和顶紧螺杆(6)，形成一套同轴销孔过盈定位装置(2)；

6)重复步骤1)、2)、3)、4)、5)，准备第二套同轴销孔过盈定位装置(2)；

7)计算顶紧螺杆(6)的锁定力矩，锁定力矩＝0.22×预紧力×螺栓直径×10^-3，预紧力由《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB3098.1-2000查询；；

8)将2件需要同轴定位的第一工件(8)和第二工件(9)组合后，同轴销孔先加工第一个孔Φ1，并用内径尺测量销孔实作直径；

9)将1套同轴销孔过盈定位装置(2)旋动头部顶紧螺母(5)，调节外径比销孔尺寸Φ1小0.1mm；

10)将同轴销孔过盈定位装置(2)放入第一个加工完毕的销孔Φ1内；

11)拧动同轴销孔过盈定位装置(2)的头部顶紧螺母(5)，内锥套(4)引入销套(3)内，销套(3)外径涨大；

12)当顶紧螺母(5)无法拧动，用力矩扳手检定顶紧螺母(5)力矩值达到锁定力矩，同轴销孔过盈定位装置(2)与销孔Φ1形成过盈配合，同轴销孔过盈定位装置(2)与销孔Φ1形成完全定位；

13)对称加工180°方向上第二个定位销孔Φ2，并用内径尺测量销孔实作直径；

14)重复步骤9)、10)、11)、12)，完成第二个定位销孔Φ2完全定位；

15)依次加工其余各孔；

16)全部销孔加工完毕，将顶紧螺母(5)松开，释放销套(3)涨力后拆除同轴销孔过盈定位装置(2)。

技术效果：

1、本发明采用2套同轴销孔过盈定位装置对产品进行同轴定位，克服了传统定位销定位时，存在定位销与销孔之间微小间隙而造成定位产品之间出现小量的相对位移，防止后续制造、组装产生误差。

2、本发明适用于水电项目两件产品同轴定位时使用，定位时同轴销孔过盈定位装置外径与销孔形成过盈配合，可控制销孔定位精度，达到0间隙定位。

3、本发明通用性强、具有互换性，易于推广，可提高工作效率、减少生产周期、降低制造成本。

4、本发明适用于水电产品中的产品定位、工具工装定位等，特别适用于较大尺寸的同轴销孔的定位。

附图说明：

图1为本发明同轴销孔过盈定位方法正视示意图

图2为本发明同轴销孔过盈定位方法剖视示意图

具体实施方式：

本发明实施包括以下工艺步骤：以某水电机组水轮机主轴和发电机主轴同铰为例，说明应用本发明实施的设计和调整过程：该机组采用水轮机主轴、发电机主轴各一根轴的结构，其中水轮机轴重61000kg，总长度6600mm，发电机轴重58000kg，总长度5975mm，两轴联轴法兰直径Φ2520mm，依靠Φ2240-20-Φ145H7mm进行组合定位，定位段长度各50mm。由于两轴重量较大，在组合同铰过程中常出现微小的相对位移的情况，使最终同铰销孔产生错牙，为此我们制作2套Φ145mm同轴过盈定位装置，作为联轴时定位使用，过程如下：

1)根据需要定位的销孔直径Φ145-0.3mm制作销套，销套长度150mm，内径按1：50制作成锥形孔，锥孔小端最小直径Φ121mm；

2)销套内、外圆加工完毕，用线切割机在一侧沿轴向切开3mm宽豁口；

3)按照销套内径尺寸配做外径1：50的内锥套，内锥套小端最小直径Φ122mm；

4)定位板与销套装配后在豁口180°位置点焊；

5)将内锥套装入销套内孔，装入顶紧螺母和顶紧螺杆，形成一套同轴销孔过盈定位装置，同轴销孔过盈定位装置调节直径Φ145(-0.15，+0.30)mm，销套长度150mm，有效受力长度50～150mm；

6)重复步骤1)、2)、3)、4)、5)，准备第二套同轴销孔过盈定位装置；

7)计算M24顶紧螺杆的锁定力矩，查询《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB3098.1-2000，M24最小预紧力为148000(4.8级)，锁定力矩＝0.22×148000×24×10^-3＝781.44牛·米；

8)水轮机轴与发电机轴在卧车上联轴找摆度，合格后将装配好的主轴吊至镗床平台上，对第一个联轴销孔Φ1进行同镗加工，实测第一个销孔Φ1尺寸Φ145.05mm；

9)将1套同轴销孔过盈定位装置拧动头部顶紧螺母，调节外径在Φ145-0.10mm；

10)将同轴销孔过盈定位装置放入第一个加工完毕的销孔Φ1内；

11)拧动同轴销孔过盈定位装置的头部顶紧螺母，内锥套引入销套内，销套外径涨大；

12)当顶紧螺母无法拧动，用力矩扳手检定顶紧螺母力矩值达到锁定力矩45007.5N，即表明同轴销孔过盈定位装置与销孔Φ1形成过盈配合，定位装置与销孔Φ1形成完全定位；

13)对称加工180°方向上第二个定位销孔Φ2，实测第二个销孔尺寸Φ145.01mm；

14)重复步骤9)、10)、11)、12)，完成第二个定位销孔Φ2完全锁定；

15)依次加工其余各孔；

16)全部销孔同镗完毕，将顶紧螺母松开，释放销套涨力后拆除同轴销孔过盈定位装置。

Claims (1)

1.一种水轮机用同轴销孔过盈定位方法，其特征是：包括如下步骤：

1)销套(3)外径按需要定位的销孔直径-0.3mm制作，销套(3)内径按1：50制作成锥形孔；

2)销套(3)内、外圆加工完毕，用线切割机在一侧沿轴向切开豁口(10)；

3)按照销套(3)内径尺寸配做外径1：50的内锥套(4)，内锥套(4)外径尺寸等于销套(3)内径+1mm；

4)定位板(1)外径比销套(3)外径小，定位板(1)中心按顶紧螺杆(6)直径加工螺纹，定位板(1)与销套(2)同心装配后在销套(2)豁口180°对称位置点焊；

5)将内锥套(4)装入销套(3)内孔，装入顶紧螺母(5)和顶紧螺杆(6)，形成一套同轴销孔过盈定位装置(2)；

6)重复步骤1)、2)、3)、4)、5)，准备第二套同轴销孔过盈定位装置(2)；

7)计算顶紧螺杆(6)的锁定力矩，锁定力矩＝0.22×预紧力×螺栓直径×10^-3，预紧力由《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB3098.1-2000查询；

8)将2件需要同轴定位的第一工件(8)和第二工件(9)组合后，同轴销孔先加工第一个孔Φ1，并用内径尺测量销孔实作直径；

9)将1套同轴销孔过盈定位装置(2)旋动头部顶紧螺母(5)，调节外径比销孔尺寸Φ1小0.1mm；

10)将同轴销孔过盈定位装置(2)放入第一个加工完毕的销孔Φ1内；

11)拧动同轴销孔过盈定位装置(2)的头部顶紧螺母(5)，内锥套(4)引入销套(3)内，销套(3)外径涨大；

12)当顶紧螺母(5)无法拧动，用力矩扳手检定顶紧螺母(5)力矩值达到锁定力矩，同轴销孔过盈定位装置(2)与销孔Φ1形成过盈配合，同轴销孔过盈定位装置(2)与销孔Φ1形成完全定位；

13)对称加工180°方向上第二个定位销孔Φ2，并用内径尺测量销孔实作直径；

14)重复步骤9)、10)、11)、12)，完成第二个定位销孔Φ2完全定位；

15)依次加工其余各孔；

16)全部销孔加工完毕，将顶紧螺母(5)松开，释放销套(3)涨力后拆除同轴销孔过盈定位装置(2)。