[发明专利]大型粗轧电机三段式转轴及其组装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型粗轧电机三段式转轴及其组装方法。

技术背景

转子磁轭不仅是电机磁路的一部分，同时也是转子的主要承力部件，它的可靠性直接影响着电机的整体可靠性，转子磁轭一端通常带有法兰盘，通过法兰盘使电动机的转子直接与轧机相连。容量为8000kW的粗轧电机，极数16P，电压2940V，转速54～134r/min。该电机转子如采用传统叠片式磁轭或整体锻件磁轭，轴(磁轭)的重量将超过百吨，不仅锻造难度大、成本高且轴(磁轭)的刚度和强度也无法保障。所以大型粗轧电机采用三段式组合轴(磁轭)，中间轴(磁轭部分)为空心式，但三段轴的连接和固定要求非常高。传统的连接方法是采用三段轴之间焊接固定的方法，该方法对焊接要求非常高，需大型焊接专用设备和热处理设备，且质量难以控制。。

发明内容

本发明的目的在于是克服现有技术的不足，提供一种大型粗轧电机三段式转轴及其组装方法，它能降低制造成本并能保证转轴的刚度和强度。

实现上述目的的技术方案是：一种大型粗轧电机三段式转轴，包括中间的中空轴及分别连接在中空轴两端的小轴和法兰轴，所述中空轴的两端设有凹止口以及螺孔和定位销孔，所述小轴与中空轴连接的法兰端面及法兰轴与中空轴连接的端面上分别设有与中空轴上的凹止口匹配的凸止口以及螺孔和定位销孔，所述小轴及法兰轴上的凸止口通过与中空轴上的凹止口卡装后，由螺杆、螺母及定位销以轴向固定的方式将三者紧固在一起。

上述的大型粗轧电机三段式转轴的组装方法，其中，所述中空轴是采用180mm厚的钢板滚圆及焊接后制成的。

上述的大型粗轧电机三段式转轴的组装方法，包括下列步骤：

步骤一，对每段轴进行金加工，包括车制每段轴的外圆及凹、凸止口，每段轴之间的配合面及非配合面上的螺孔划线并钻攻螺纹；

步骤二，在中空轴与小轴连接面之间钻轴向定位销孔；

步骤三，法兰轴与中空轴之间的组装，包括

(1)以竖放的方式将法兰轴组装到中空轴上；

(2)采用产品螺杆及螺母连接法兰轴和中空轴；

(3)在中空轴与法兰轴连接面之间钻轴向定位销孔；

步骤四，小轴与中空轴的之间的组装；

步骤五，在小轴和中空轴之间及法兰轴和中空轴之间安装定位销；

步骤六，采用产品螺杆及螺母连接小轴和中空轴。

上述的大型粗轧电机三段式转轴的组装方法，其中，所述步骤二中，先将中空轴竖放在装配平台上，接着将小轴由上向下安装到中空轴的一端，小轴的凸止口套进中空轴的凹止口，然后在小轴和中空轴连接面之间的螺孔中预装工艺螺栓、垫圈及螺母，再钻中空轴与小轴连接面之间的轴向定位销孔，最后拆除所有的工艺螺栓、垫圈及螺母并吊走小轴；

上述的大型粗轧电机三段式转轴的组装方法，其中，在执行所述步骤三之(1)之前，先将中空轴翻身竖放在装配平台上，然后才将法兰轴由上向下组装到中空轴的另一端上，法兰轴的凸止口套进中空轴的凹止口。

上述的大型粗轧电机三段式转轴的组装方法，其中，所述步骤四中，先利用垫块将组装好的中空轴和法兰轴水平放置且不能滚动，然后才将小轴以水平方向的形式组装到中空轴的一端上，小轴的凸止口套进中空轴的凹止口，接着在小轴和中空轴连接面之间的螺孔中间隔均布地预装若干工艺螺栓。

上述的大型粗轧电机三段式转轴的组装方法，其中，所述步骤五中，先将定位销压入定位销孔并使定位销杆预留有一伸出小轴或法兰轴的法兰面H长度的伸出段，再由专用旋紧设备施加20~25Mpa的压力压紧定位销。

上述的大型粗轧电机三段式转轴的组装方法，其中，在执行所述步骤三之(2)和步骤六时，先将所有用于连接中空轴和法兰轴的产品螺杆旋入螺孔中并使螺杆预留有一伸出法兰轴的法兰面H长度的伸出段，接着将螺母套装在螺杆伸出段上使之压紧法兰轴端面，再由专用旋紧设备施加100~105Mpa的压力压紧螺杆。

上述的大型粗轧电机三段式转轴的组装方法，其中，所述H＝145~147mm。

上述的大型粗轧电机三段式转轴的组装方法，其中，所述专用旋紧设备包括一支撑圈和具有连接油管的油缸的液压拉伸器，支撑圈套入定位销或产品螺母后其一端止抵在法兰端面上，另一端插套在油压拉伸器的内壁。

由于采用了本发明的大型粗轧电机三段式转轴及其组装方法，中空轴采用180mm厚的Q235-A钢板滚圆、焊接使整体轴不仅机械强度及结构刚性好，且重量轻，转轴(磁轭)成本低。本发明的组装方法能使整体轴在电机运行中承受着2.25倍额定转矩和轧机频繁正、反转轧制产生的巨大冲击负荷。