導(dǎo)讀

某大型柴油發(fā)電機(jī)組柴油機(jī)與電機(jī)聯(lián)接時(shí)，采用曲軸、飛輪、電機(jī)軸法蘭三者貫穿聯(lián)接的裝配方案，但該方案在實(shí)施時(shí)遇到問題。

對(duì)此提出了一個(gè)新的工藝方法，該方法既保證了聯(lián)接孔位置精度以及三者裝配時(shí)的工藝穩(wěn)定性，又提高了生產(chǎn)效率。

圖 1 柴油發(fā)電機(jī)組總裝圖

某大型柴油發(fā)電機(jī)組(圖1) 的 曲 軸 (長(zhǎng)5730mm × 主軸頸370mm、成品重量6200kg) 、飛輪 ( 直徑Φ1800mm、成品重量3000kg) 、電機(jī) ( 長(zhǎng) 2550mm × 寬1735mm×高1888mm，重量9000kg) 三者裝配采用直徑 Φ60 mm 的鉸制孔螺栓剛性貫穿聯(lián)結(jié)的方式，成為一個(gè)整體 ( 圖2) 。

圖2曲軸、飛輪、電機(jī)軸法蘭局部聯(lián)接裝配圖

該聯(lián)結(jié)方式緊湊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但實(shí)施卻是一個(gè)難題，實(shí)際生產(chǎn)中，通常采用加大個(gè)別聯(lián)結(jié)孔尺寸的方法得以完成裝配。

一、工藝設(shè)計(jì)

曲軸、飛輪、電機(jī)軸法蘭聯(lián)接孔尺寸精度、位置精度要求嚴(yán)格，特別是三者均為尺寸和體積龐大、質(zhì)量重的零部件，加工難度極大。

其貫穿聯(lián)接孔的加工方式、加工精度直接影響柴油機(jī)的裝配難度、裝配質(zhì)量及其使用壽命。

為了保證設(shè)計(jì)精度，一般首選將曲軸、飛輪、電機(jī)軸法蘭預(yù)先安裝在一起配鉸加工，但實(shí)際情況不可能。

一是該型柴油機(jī)曲軸、飛輪、電機(jī)軸法蘭(電機(jī)外購電機(jī)軸不可拆卸) 聯(lián)接在一起，尺寸超出加工設(shè)備工作臺(tái)，且無加工空間; 

其次配鉸加工時(shí)，由于三種零件外形、重量龐大，工人操作時(shí)要吊裝，安裝、找正極為困難，且存在安全隱患。

柴油機(jī)曲軸、飛輪兩者之間的配鉸加工是典型的常用方案，即用一個(gè)鉆模體正、反兩面分別單獨(dú)加工曲軸、飛輪聯(lián)接孔。

如再用該鉆模體加工電機(jī)軸法蘭孔，由于曲軸與電機(jī)軸法蘭在裝配時(shí)是鏡向關(guān)系，這樣等于放大了鉆模加工的位置度誤差，加工的電機(jī)軸孔不能保證三者可靠裝配，此方案不可行。

1、新工藝方案

為解決曲軸、飛輪、電機(jī)軸法蘭三者裝配用貫穿聯(lián)接孔的加工難題，須設(shè)計(jì)一種適合三種零件聯(lián)結(jié)鉸制孔加工的新工藝方案。

新設(shè)計(jì)的工藝方案中夾具為一套，需要鉆模體兩個(gè): 鉆模體 A、鉆模體B。

具體方案如圖 3 所示。

圖 3 新工藝方案

2、夾具設(shè)計(jì)

如何使鉆模體 A、鉆模體 B 聯(lián)接孔的精度保持一致是該方案是否可行的核心問題。

方法1: 

利用數(shù)控機(jī)床的精度分別加工鉆模體A 和鉆模體 B 的聯(lián)接孔，理論上是可以的。

由于制造誤差，兩個(gè)鉆模體聯(lián)接孔不可能在理論正確位置，為了保證零件加工精度，鉆模制造精度超過其經(jīng)濟(jì)精度，提高了夾具的制造難度、維修難度和制造成本。

方法2:

夾具設(shè)計(jì)方案中同時(shí)考慮夾具制造的經(jīng)濟(jì)性和精度一致性，在夾具制造最后工序用芯軸將兩塊鉆模體聯(lián)接在一起，同時(shí)加工聯(lián)接孔，滿足聯(lián)接孔位置精度，尺寸精度為 Φ74 mmH7 (增加速換鉆套前的尺寸) ，表面 粗 糙 度 Ｒa1． 6 um。見圖4。

圖 4 鉆模體 A、鉆模體 B 、芯軸整體的加工圖

3、工藝方案及夾具

(1) 該夾具設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是精度要求高的貫穿聯(lián)接孔一次加工，既保證制造精度，又降低了夾具制造難度和成本。

(2) 鉆模體 A 和芯軸組合后使用兩次，首先，加工曲軸后把速換鉆套更換到鉆模體 A 的對(duì)面，第二次再加工飛輪; 然后再在鉆模體 B 加工電機(jī)軸法蘭時(shí)使用。

工藝方案中一套夾具可以滿足三種零件貫穿聯(lián)接孔的尺寸精度和形位公差要求，滿足裝配質(zhì)量。

(3) 在夾具側(cè)面打印加工零件名稱，可以有效防止操作者錯(cuò)誤使用，提高夾具可靠性。

(4) 制造成本低，操作簡(jiǎn)便，維護(hù)方便。

二、結(jié) 論

通過該大型柴油發(fā)電機(jī)組的連續(xù)生產(chǎn)，驗(yàn)證了曲軸、飛輪、電機(jī)軸加工精度符合圖紙要求。

總裝現(xiàn)場(chǎng)裝配順利，說明新工藝方法突破了三個(gè)大型零件高效加工、裝配中的工藝瓶頸。

該方案也可供類似零件裝配做參考。

END