文道海
龙煤鹤岗分公司新岭煤矿，黑龙江 鹤岗 154106
摘 要：电铲是我矿的主要生产设备，该设备在维修过程中经常遇到孔、套类零件的过盈装配，由于维修现场没有现代化装配的设备，以往一直采用依靠人力进行冲击的压入装配方式，为了减轻维修工的作业强度，改进装配工艺，提高装配效率，设计制作了一种可以用于维修现场进行过盈装配的压力机。
关键词：压装 压力机 铜套 维修
引言
wk-4型电铲是我矿露天剥岩使用的主要设备，采用履带式行走机构，该设备的行走运转机构多采用整体圆柱滑动轴承，材质主要为青铜。在生产工作中铜套的摩损较快，每个检修期基本都需更换。铜套与被包容件之间为过盈配合，过去装配铜套一直采用人工压装的方式，为了降低维修工的劳动强度，提高装配效率，缩短检修工期，通过仔细研究装配工艺，利用中空液压千斤顶设计制作了一台压力机，可用于现场检修的铜套装配系统。
1装配方法的选用
（1）热装。因为包容件多为设备大部件，如电铲履带架、底盘等，体积大、附带结构多，无法对其进行均匀加热，难以控制加热温度，部分机构也不能进行高温加热，所以不能采用加热装配法的装配方法。
（2）冷装。冷装对于冷缩时间有着要求，且冷缩所需要的干冰或者液氮等介质，不易储存，被包容件冷缩时的尺寸也不易测量，装配过程要求较为严格，必须一次装配到位。而检修现场的条件较为复杂，难以保证达到冷装的装配工艺要求，排除冷装方法。
（3）压装。压装一般采用人工压装或压力机压装，即冲击压入和压力机压入人工压装即在铜套端面垫软金属垫，人力用手锤或者重物进行冲击装配，这种装配方法虽然简便，但导向性不易控制，易出现歪斜，且需要耗费大量人力，维修工的劳动强度大，效率低，铜套也可能因为冲击而发生变形，装配完成后还要进行处理。为此，设计一台能够用于在检修现场进行铜套过盈装配的压力机，代替人力，用于各类铜套的压入装配。
2设计及计算
（1）计算铜套与孔的过盈装配所需的最大压力，选取符合条件的千斤顶。根据压入力的计算公式：
式中：P—压入压力，N；δmax—最大过盈量，mm；da、di—分别为包容件外径和被包容件内径，mm；Ea、Ei—分别为包容件和被包容件的材料弹性模量，N/mm2；γ—泊松系数；df—结合直径，mm；Lf—结合长度，mm；μ—结合表面摩擦系数。
日常使用中，包容件电铲履带架、底盘等部件的材质为铸钢，被包容件轴套材质为青铜。选取摩擦系数μ=0.05，查得铸钢的弹性模量Ea=175kN/mm2，青铜的弹性模量Ei=108kN/mm2，泊松系数γ=0.35。计算常用铜套在压装时所需的压入压力P，见表1：
表1 铜套压装时所需的压入压力
di (mm) df (mm) Lf (mm) da (mm) P(kN)
260 230 230 500 40
405 380 105 600 10
240 205 210 500 47
370 331 330 500 48
根据《装配通用技术要求》，压力机的压力一般应为所需压入力的3~3.5倍。可得压力机的压力最低应为144~168kN，选取额定压力为500kN的闲置中空千斤顶设计制铜套装配系统，满足需要。
（2）设计千斤顶的支架，根据现场的实际使用情况，采用槽钢、20mm铁板焊接而成。
（3）由于电铲各部铜套尺寸不同，根据各种尺寸设计压装端盖，采用30mm厚的钢板加工而成。同时查得一般构造用钢制造的M48×5螺栓及螺母允许最大拉力为564.9kN，满足拉力需要，根据装配所需的总长度，拉紧螺栓选用直径50mm的碳素结构钢加工制造而成。
（4）通过两根高压胶管将千斤顶连接到液压泵站，通过液压泵站的压力表随时观测压入时的压力变化情况。最终有两种结构设计形式，如图1所示。
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3装配过程注意事项
（1）装配前，先对铜套和孔进行清理，去毛刺，校验尺寸，确定过盈量合格。
（2）装配时，对孔和铜套表面涂抹好润滑油，有油孔的铜套压入时要对准包容件上的油孔。
（3）压力机压装时速度不要过快，注意观看压力变化，随时检查铜套和孔的配合情况。
（4）压装完成后，要对铜套尺寸进行校验，如发现尺寸超出公差范围，采用铰削或刮削的方法进行处理，保证配合精度。
4应用情况及推广前景
本系统的制作多采用闲置或旧零部件改造，成本较低。现在该设备已经在我矿电铲检修中广泛应用。此系统的应用省去了人力装配铜套时所需消耗的大量体力，有使用安全、易操作、用时短的优点，可以应用到各类大型设备检修中，用于各种过渡和过盈配合的轴类、钢套或铜套的现场装配。
参考文献
[1]JB/T5994-1992，装配通用技术要求[S]．
[2]苏和，梁顺卿，薄壁套的过盈装配工艺改进[J]．金属加工．2008（23）：58-60．
[3]李涛，加热装配法与过盈配合技术[J]．农机使用与维修．2012（5）：41-42．
作者简介
文道海，（1988—），男，本科学历，现在龙煤集团鹤矿公司新岭煤矿从事矿山设备检修的技术工作。