CZ118192A3 - Způsob spojování relativně velkých strojních dílů lisovaným spojem za tepla - Google Patents

Abstract

Při montáži se válcový nenahřátý čep (3,4) vloží do kuželového otvoru (5) protikusu (1, 1’), přičemž se kuželovitost otvoru (5) získá řízeným nerovnoměrným ohřevem původního válcového otvoru. Menší průměr kuželového otvoru (5) je na straně odkud se vkládá nenahřátý čep (3, 4).

Description

Způsob spojování relativně spojen sa tepla

Oblast techniky elkých strojních dílů

... .« J sováným

Vynález se týká způsobu spojování relativně velkých strojních dílů lisovaným spojem sa tepla, zejména těžkých dílů zalomených hřídelů pro lodní motory nebo motoiy sloužící k pohonu energetických agregátů a řeší zvýšení kvality spoje a zlepšení souososti obou spojovaných součástí.

Dosavadní stav techniky

Současně používaná technologie pro montáž válcových lisovaných zděřových spojů za tepla u montáže jednotlivých dílů zalomeného hřídele je prováděna tak, že díl s otvorem je nahřát na takovou teplotu, aby zvětšený otvor zajistil montážní vůli mezi studeným čepem a nahřátým dílem s otvorem. Po provedené montáži dochází ke chladnutí dílů s otvorem a ohřívání čepů tak dlouho, až dojde k pevnému sevření čepu v některém jeho průřezu. V dalším průběhu chladnutí dochází k nekontrolovatelnému průměrovému i délkovému smršťování. Protože v některých průřezech již došlo k sevření a z toho důvodu je zabráněno volnému axiálnímu posunutí ploch, dochází k nežádoucím, po obvodu k nerovnoměrné rozděleným napětím, která způsobují sevření čepů tak, že jeho osa není shodná s osou otvorů. Důsledkem těchto jevů při ,Ί SQUj.

chladnutí spo je^Vnépresnosti, které lze změřit spároměrem. Odchylky hodnot mezi pomocným nákružkem na čepu a třmenem potvrzují nesouosost otvoru s čepem. Protože montáž všech dílů zalomené hřídele představuje několik zděřových spojů,dochází následkem součtů těchto nepřesností k celkovému zakřivení osy hřídele s dalšími negativními důsledky. K odstranění úchylek skutečné osy výrobku od jeho osy teoretické je proto nutno vyrobit jednotlivé dílce tohoto skládaného výrobku se značnými přídavky, takže opracování složeného výrobku na přesných soustruzích je zdlouhavé. Také je znám způsob za tepla skládaných velkých strojních dílců například klikových hřídelů, kdy dclní rameno středního kusu hřídele je skládáno do svisle postaveného čepu.

Do jeho horního ramena je pak vložen další čep. V oblasti styku nákružků vložených čepů jsou přiloženy na ramena středního kusu

- 2 , vkte-^á?

chladíce, jez mají tvar dutých prsfcenců>/osou znotoveny z měděného plechu s obroušenými dosedacími plochami a opatřeny přívody a odvody pro chladicí vodu. K dosažení dokonalého postupného ochlazování a tím i svírání zděře ve směru vkládaných čepů je mezi konce čepů vložena chladicí krabice, jíž proudí voda. Chladiče tvaru prstence jsou na zděři zajištěny upevňovacím kruhem. Chladič, přiložený na zděř zespodu, je uchycen třmeny. Chladicí krabice je uzpůsobena tak, aby dosedala těsně na konce čepů. Směrovým řízeným ochlazováním pak zde dochází k vertikálně nesymetrickému odvodu tepla, tím k postupnému svírání vloženého čepu po jeho délce směrem od jeho nákružku a tím též k zamezení horizontálních nesymetrií v odvodu tepla, které by způsobily deformaci čepů.

Nevýhodou tohoto způsobu je, že chladicí elementy mají vzhledem ke svým rozměrům a použitelnosti chladicích médií omezenou účinnost, takže jeho realizace je relativně obtížná. Realizaci ještě navíc znesnadňuje omezený časový úsek pro uplatnění postupu po montáži zděřového spoje.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob spojování relativně velkých strojních dílů lisovaným spojem za tepla, jehož podstatou je, že válcový nenahřátý čep se spojuje s protikusem vložením do jeho kuželovitého otvoru, který se vytvoří řízeným nerovnoměrným zahrátím původního válcového otvoru, přičemž menší průměr otvoru je na straně vkládaného čepu.

Výhodou způsobu spojování je minimalizace vzniku nežádoucích přídavných napětí, která způsobují nepřesnosti. Tím je výrazně zvýšena kvalita spoje a zlepšena souosost spojovaných dílů.

Přehled obrázků na výkrese

Příklad použití způsobu podle vynálezu je blíže osvětlen na přiloženém výkresu , na němž je na obr. 1 nakreslena část zalomeného hřídele s čepy připravenými k nasazení a na obr. 2 je zobrazeno nahřívání otvoru protikusu na vedlejším pracovišti.

- 3 fříklad provedení vynálezu

K bližšímu vysvětlení navršeného způsobu se uvádí postup montáže šestkrát zalomeného hřídele o celkové hmotnosti 68 384 kg a průměrech čepů 2, 1 684 mm.

Koncový čep 2 ³ přírubou byl upnut na montážní plošinu na plochu příruby tak, že jeho osa byla na montážní plošinu kolmá. Na vedlejším pracovišti byl nahříván otvor středního protikusu v rameni 1 tak, že ohřívací těleso 2 bylo zasunuto do vzdálenosti x = cca 1/3 tloušťky H ramene 1_ od jeho vnitřní plochy. Připraveným měřidlem, o rozměru který zajištuje montášnrí vůli cca 0,3 mm, byl měřen průměr v blízkosti vnější čelní plochy ramene 1_. Po dosažení odpovídajícího rozměru byl tento střední kus nasazen na válcovou část přírubového koncového čepu 2· Protože ohřívací těleso 2 bylo umístěno ze strany vnitřní plochy, byl průměr otvoru 2 ^v této části větší nez měřená část, čímž vzniknul kuželový otvor 2, který zajistil po montáži rozdílnou vzduchovou mezeru mezi studeným přírubovým čepem 2 a mezi nahřátým středním kusem. Tento stav zajistil první sevření v místě menšího průměru středního kusu a dalším ochlazováním došlo k postupnému sevření ve směru délky spojení a umožněno dekové smršťování bez vzniku přídavných, nežádoucích napětí. Ihned po montáži spojení v rameni £ byl nahříván otvor ve druhém rameni 1 s opačnou orientaci kužele. Do takto nahřátého otvoru 2 byl vsazen osový čep 3· Montáž hřídele postupovala stejným způsobem a tak byly postupně smontovány všechny části hřídele. Tento způsob zajistil větší souosost jednotlivých dílů a omezil nežádoucí napětí ve spoji.

Průmyslová využitelnost

Způsob spojování podle vynálezu je použitelný pro montáž válcových lisovaných spojů za tepla, těžkých zalomených hřídelů, provedení lisovaného spojení dlouhých pouzder a všude tam, kde je u lisovaného spoje vyžadována přesnost souososti obou součástí, vysoká kvalita zděřového spojení bež nežádoucích přídavných napětí.

Claims (1)

1. Způsob spojování relativně velkých strojních dílů lisovaným spojem za tepla vyznačený tím, že válcový nenahřátý čep (3, 4) se spojuje s protikusem (1, 1*5 vložením do jeho kuželovitého otvoru (5), který se vytvoří řízeným nerovnoměrným zahřátím původního válcového otvoru, přičemž menší průměr kuželovitého otvoru (5) je na straně vkládaného čepu (3, 4).