一、概述
在礦山設備的合裝過程中,經常會遇到托輪、齒輪、聯(lián)軸器、銅套、軸承等零件的過渡或過盈配合裝配,以往常采用熱裝配,即通過電爐、天然氣等手段使零件升到一定溫度,產生熱膨脹后,將被包容件裝入孔內,等冷卻后達到零件裝配的目的。但熱裝配存在一定的局限性,對于體積過于龐大的零件難以加熱,復雜結構的零件不易加熱,特殊材料的零件不能加熱。在這種情況下,冷裝工藝應運而生,即利用制冷介質對被包容件進行冷卻,使其外形尺寸收縮,與包容件產生裝配間隙,達到裝配要求的方法。不管是熱裝還是冷裝,都是利用“熱脹冷縮”原理,使包容件與被包容件在不同溫度下產生裝配間隙,來達到裝配的目的。我們可以將其統(tǒng)稱為“溫差裝配法”。本文結合實例來談一下溫差裝配法在實際中的應用。金鳳液氮罐
所示,此件為閥門總成中的閥座裝配示意圖,1#外密封環(huán)、2#內密封環(huán),材質為ZCuAL10Fe3,3#閥座材質為HT250,1#件外徑與閥座的配合尺寸為Φ1200mm,要求過盈量為0.3mm,2#件內徑與閥座的配合尺寸為Φ800mm,要求過盈量為0.2mm。
二、裝配工藝的選擇
根據(jù)裝配件的材質、形狀、配合公差、過盈量、及表面粗糙度來確定所需采取的工藝。其中材質和配合過盈量是主要決定因素之一。
閥座的材質為HT250,金屬的熱膨脹系數(shù)比較小,即使升溫至200℃,孔徑尺寸的膨脹也很有限,如果加熱時間不夠,間隙考慮太小,環(huán)境溫度過低使冷卻速度加快,不能及時進行裝配,都可能造成裝入過程中,1#外密封環(huán)未到位的情況下,孔徑產生收縮,出現(xiàn)抱緊卡死而進退兩難,造成零件報廢,根據(jù)以往生產經驗,鑄鐵件加溫容易產生裂紋等質量問題出現(xiàn),所以這種情況我們宜采用冷裝外密封環(huán)的方法。冷裝特別適用于有色金屬材料零件、薄壁件,這種方法不僅使其裝配質量容易保證,在低溫下也改善了金屬材料的金相組織,使其壽命延長。
件內密封環(huán)與閥座裝配就不宜采用冷裝,因為閥座的材質為HT250,含碳量高,根據(jù)材料在低溫下的抗沖擊試驗表明,高碳金屬在低溫下沖擊韌性更容易降低,即容易發(fā)生我們所說的冷脆性現(xiàn)象。這種情況我們宜采用將內密封環(huán)加熱裝配的工藝。