浅析开口滑轮支座的下料与加工

浅析开口滑轮支座的下料与加工

张飞鸿

上海振华重工（集团）股份有限公司长兴分公司 结构加工部  201913

摘要：在大型机械加工设备中，因开槽滑轮装配方便，简化了装配方式，受到设计者的青睐。但是由于开槽滑轮具有独特的槽口形式，在制造过程中不可避免需要加工后切割和打磨，其下料与加工一直是质量控制的难点。开槽滑轮支座板的制作与加工，对于薄板，加工方式比较多，切割质量尚可控制，打磨工作量在接受范围内。对于厚板开槽滑轮支座组件，手工火焰切割，质量精度不高，板厚太厚，切割边多毛刺和夹渣，切割后容易产生热变形，打磨工作量大，一般是高空作业，带来不安全性。在这样的背景下，研究简化开槽滑轮支座的下料与加工过程，对提升工作效率和提高开槽滑轮组件的整体质量有着极大的作用。所以，本文首先对开口滑轮支座下料与加工的一般方法进行了简单的介绍，而后分析改进开口滑轮下料与加工的方法，通过对其究与分析，进行工艺设计分析，对开槽滑轮支座的下料方式进行改进，极大的提高了开槽滑轮支座的质量，具有极大的现实价值。

关键词：开口滑轮支座；下料与加工；应用及发展

开槽形式的滑轮支座，常用于大型机械设备中，是机械设备的重要受力部件，其简便高效的安装过程，受到设计者的喜欢。但其独特的结构形式，需要采用特定的下料与加工方法，才能保证制造精度，装配精度和运行精度，保证整机的功能和安全，在应用和发展中具有极大的实际意义。

0引言

大型机械设备的许多重要功能，需要通过滑轮组实现，滑轮组件需要满足，其质量影响滑轮的装配质量，影响整机的受力情况和工作状态，需保证轴孔整体的同轴度，支座重磅的垂直度和平面度。选择合理的下料与加工方式，能保证质量，保证运行精度。本文主要是分析厚薄板开口形式的滑轮支座下料与加工，保证滑轮支座的整体质量，优化其工艺过程，在实际制作和加工中有极大促进作用。

1开口滑轮支座现状

开口滑轮的下料与装配，常规做法是内孔整圆下料，预留一定的加工余量，待装配焊接后整体化线，镗孔并加工重磅端面，以保证支座的定位尺寸和轴孔整体的同轴度和直线度，平行度，端面的垂直度。然后再修割开槽处，这种加工方式有很大的局限性。加工后热切割会导致支座的结构变形，影响轴孔的精度，不利于后续轴的装配。且此处一般板厚比较厚，切割难度大，手工火焰切割厚板存在天然的缺陷，打磨废工废时。经过研究和试验，以当代的数控下料设备和技术，完全能够采用合理的下料工艺，减少余量，改善传统的加工方法，通过科学的下料与加工形式，避免焊后切割，在工制造中具有极大的参考价值。

2开口滑轮支座下料与加工研究

目前，开口滑轮支座在大型机械制造行业中普遍存在，特别是在大型起重设备中应用较广泛，合理的下料形式和加工工艺可以减少劳动，提高滑轮支座的整体装配质量，有很强的适用价值。

3.1薄板滑轮支座的下料与加工

   在小型机构中，如托辊装置经常遇到薄板开槽滑轮。这些机构板厚在5-20mm，下料和加工方案灵活多样。常规形式是圆孔下料，待主板和重磅组件施焊结束，组件整体安装于箱体上之后，整体镗孔结束再修割开槽部位。因这种结构板厚薄，采用这种方法能够顺利完成，但是这种加工方法工序繁琐。

   在此基础上，我们经过研究发现，为便于安装轴或轴套，下料时主板开槽位置单边可以加大2mm。轴孔位置Ф170单边需要留5mm余量，便于保证轴的中心位置，保证组件的同轴度。将Ф170与开槽处相切圆滑过渡，待加工结束后打磨平滑过渡。因此处仅是安装滑轮的辅助位置。对于轴安装区，可以留一定的加工余量。并将轴安装区和非轴安装区留一定的过度，待组件整体安装后打磨过渡区。

重磅板刮平面时，因荡刀导致刀具损坏，影响机加工效率。所以重磅板槽口不宜提前下料，任需按原孔下料，同时重磅厚度需留加工余量。制作装配后状态如下照片所示，供金工车间机加工完成后，再修割重磅板槽口，打磨平滑即可。经此改进，开槽支座的质量有了显著的提高，打磨工作明显下降。

  3.2厚板开槽滑轮支座的下料与加工

3.2.1开槽滑轮支座的下料与加工现状

开槽滑轮支座多用于大型机械设备，是钢丝绳的受力支撑点，通过滑轮支架和钢丝绳，实现主要的功能，其制造质量直接关系到整机功能的实现，可见滑轮支架的重要性。一般开槽形式的主板和重磅形式设计采用的时厚板，主板加重磅的板厚一般在120~200mm左右，常规制造加工方案是主板和重磅圆孔下料，待内孔划线镗孔结束后，现场手工火焰切割开槽，然后打磨切割部位。这种加工方案，需要手工火焰切割厚板，切割难度大，不宜保证质量。切割时产生的热变形影响轴或轴套组件安装，不能很好的保证设计精度。

3.2.2主板和重磅开槽滑轮支座的下料与加工

经过研究和分析，厚板开槽滑轮支座有很大的改进空间。因此我们根据实际制造水平和加工能力，在不额外增加成本和投入的情况下，试验了多种下料和加工方案。方案一，圆孔下料，加工轴孔后修割槽口；方案二，数控圆孔下料，将其它开槽位置方孔数控，加工轴孔后割除其它槽口位置并打磨。方案三，全部数控下料，避免切割，打磨过渡区。经过比较试验，最终采用了方案三的加工方案。经一年的试行和改进完善，最终避免了切割工作量，并将打磨工作降到最低。由于取消了切割工作，轴孔精度和装配质量有了极大的提高。具体方案如下：

1.滑轮支座轴安装区主板和重磅内孔单边改为8mm，替代了原来单边20余量下料。主板和重磅数控下料，数控放样时严格按照校对检查，提前发现解决问题。下料前毛坯件均需做外观尺寸检查，如有超差需及时整改处理。安装中注意对称施焊，严格控制施焊质量，减少返工，单片滑轮支架装焊重磅时，需保证三片板槽口相对错位偏差≤2mm。如此单边8mm能够满足焊缝收缩和划线加工要求。

2.L1尺寸加大3mm，防止数控切割后后尺寸偏小，影响支座受力强度，便于严格保证设计尺寸。

3.主板和重磅其它槽口部位全部数控到位，并将槽口宽度L2加大9mm下料，用以防止主板和重磅装配焊接后错边，导致轴或轴套安装困难。因从图纸看，槽口仅仅是安装轴时便于安放，没有其它实际接触，加大尺寸不影响受力和质量，便于轴或轴套的安放。

4.主板和重磅的轴安装区和非轴安装区Detail I位置增加过渡区，上边30，下边38，高度8mm，用于孔加工区与与非加工过渡。

5.非轴安装区的重磅按图开坡口L3,非轴安装区主板和重磅不需要加工，故槽口按照图纸开制即可满足图纸要求。

6.过渡区坡口尺寸L3+8mm，此处需要加工，若按照图纸开坡口，待孔安装后焊角8mm可能被加工去除。所以此处L3需要加8mm，镗孔结束后才能保证图纸要求的焊角。

7.数控下料工艺板，内孔和轴孔加工区相同，外径可为内径+30mm，板厚可为10mm。镗孔前将此工艺板定位焊至轴孔加工区域相应位置，此工艺板方便划线测量，定位标记和加工辅助用。

8.以上下料结束后，将主板和重磅装配成组件，单片滑轮支架装焊重磅时，需保证主板和重磅内径对其，减少错边。再将其装配施焊到主结构上，几个单片滑轮支架施焊成组件时，需保证三片板槽口相对错位偏差≤2mm，并保证焊后各组滑轮支架内开档公差在0~-2mm范围内，若两侧内孔及槽口相对错位偏差超过≤3mm，需要反馈处理，采取措施。滑轮支架安装时需使用线锤配合卷尺测量槽口到主箱体腹板距离。组件施焊结束后并将工艺板安装点焊到位。

9.划线加工轴孔安装区。以箱体中心线划出滑轮支座轴孔中心线，以孔的中心线划出孔的加工余量线，并在工艺板上做好洋冲标记。根据划线标记，镗加工轴孔和刮加工重磅厚度余量（若有需要）。

  10.加工结束后去除工艺板，打磨孔与连接的过渡区Detail I位置，打磨保证能平滑过渡，注意不得伤及轴安装区域。

3.2.3无重磅开槽滑轮支座的下料与加工

无重磅形式的开槽滑轮支座的下料与加工，与以上有重磅形式基本相同。数控放样时在轴安装区和槽口位置单边预留8mm加工余量。将滑轮支架组件划线安装并焊接到主箱体结构上。保证焊后各组滑轮支架中心开档公差在-1~+1mm范围内，开槽滑轮支座组件内孔及槽口相对错位偏差≤3mm。根据各组滑轮支架实际中心线为基准，划出轴孔的十字中心线,再划出槽口边界加工线。并数控工艺板（板厚可为10mm，供划线定位用），镗孔前定位焊至轴孔槽口相应位置，方便加工、测量。根据图纸要求镗轴孔，镗孔完毕并检验合格后去除定位焊及工艺圆弧板，再打磨光滑。将主箱体送外镗车间，按图纸尺寸加工槽口(+0.5~+2.0mm)。对槽口区域与轴孔边缘打磨平滑过渡，检查合格后转入主箱体拼装工序。

4.改善结果与经济效益

  通过以上改进，改善后完全替代了手工切割，轴孔的整体质量有了极大提高，保证了图纸装配精度。通过此项方案改善，至少可节省2个切割工时，减少两个打磨工时，也减少了外场作业，除了过渡处的打磨作业外，基本实现了全过程机械加工，极大的提高了工作效率。

结束语

综上所述，此方案经过现场检验，能够提高开槽滑轮支座的精度，简化了制造过程，减轻劳动工作量，提高了滑轮装配质量，实现降本增效，避免了高空作业，切实提高了安全性。为开槽滑轮支座的下料与加工积累了宝贵经验，具有极大的参考价值。

参考文献

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