虞 华 王绪光 廖友辉
上海振华港机重工有限公司 上海 201913
摘 要：从分析复合轴套装配在港口机械中的典型结构入手，通过常用装配工艺的对比，选用冷装法来装配港口机械复合轴套。依据相关理论分析冷装工艺的冷冻温度、时间和压入力，指导该工艺并进行试验。试验后选用冷冻装备，对应用过程进行工艺总结和效果评估。
关键词：港口机械；复合轴套； 过盈配合 ；冷装工艺
中图分类号：TH 162：TB69 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2018）05-0154-03
目前港口机械设备中复合材料轴套的应用越来越多，它以耐磨性好、间歇断油条件下能正常工作、承载能力大、使用寿命长及价格低廉等特点，取代了传统的铜套。复合轴套和孔之间设计为过渡配合，过盈连接的装配方法有许多，复合轴套是一种新型产品，简单地选择一种方法是不恰当的。本文通过理论和试验分析冷装工艺在港口机械轴套装配中的应用。
1 复合轴套装配典型结构
复合轴套通常安装在港口机械的大型结构上，其装配位置主要有滑轮装配、大车行走机构平衡梁中孔以及台车中孔等部位，轴套外径尺寸在55 ～ 200 mm之间，图1、图2 为复合轴套装配在港口机械应用中的典型结构，轴套与结构件上孔的配合大多采用过盈配合, 轴套为复合材料，钢基铜套为整体基体为低碳钢20 号，浇注CSB650 高强度铜合金，铜套内孔镶嵌固体润滑剂（石墨），轴套材料的另一种应用为铝青铜CuAl10Fe3MnNi1。
2 复合轴套冷装工艺方法的初步选定
为选择装配工艺，对几种过盈联接装配方法的特点与复合轴套的装配进行对照比较。
1. 台车销轴与铜套 2. 大车行走机构台车 3. 台车中孔与铜套
图1 大车行走机构台车装配
1）压力机压接 该方法操作简便、效率高，但压力机安装位置必须固定，适合在高效率的流水线上装配，结构件能够自动进入安装位置并找正。轴套种类多采用压力机压装法就不适用。
2）锤击压装法 该方法操作灵活，适应性强，但该方法劳动强度大，装配导向性不好控制，轴套歪斜时会造成报废。
3）热装法 轴套与孔的配合为过渡配合，加热温度需80°～ 170°，根据温差要求应选用介质加热，但对于港口机械的大型结构件，实际上很难进行。
4）冷装法 该法将轴套冷冻，利用金属零件材料在低温条件下线膨胀引起尺寸收缩不同的特性，轴套冷冻收缩后能较易装入结构件孔中，当常温恢复尺寸后可获得所要求的配合。这种方法易于实施，初步选定采用该方法。
1. 滑轮轴 2. 轴承
图2 港口机械的滑轮装配
3 冷装工艺参数的理论分析选定
1）复合轴套冷冻温度计算
采用冷装法时首先应确定冷却温度，按照冷装法的要求，冷却温度为
式中：t c 为冷冻前后的温差，℃；e it 为冷冻件的最大收缩量，mm; a 为冷冻件的线膨胀系数，1/℃；d f 为冷冻件的外圆直径，mm。
冷装时的最小间隙见表1。
