一种轴咬死轴瓦拔出力的计算方法及拔出方法技术

一种轴咬死轴瓦拔出力的计算方法及拔出方法，属于旋转机械维修领域。本申请中轴瓦拔出力F为压出力Pxc和阻力Fs之和，当轴瓦定位装置采用圆销时，阻力Fs

【技术实现步骤摘要】
一种轴咬死轴瓦拔出力的计算方法及拔出方法
本申请涉及旋转机械维修领域，具体而言，涉及轴咬死时轴瓦拔出力的计算。
技术介绍
轴瓦是指在滑动轴承和轴颈接触部位、形状为瓦状的半圆柱面部分，其主要作用是承载轴颈所施加的作用力，使轴承平稳地工作并减少轴承的摩擦损失。轴和轴瓦配合使用是旋转机械设备常见的结构，轴和轴瓦长期处于高温、高速和高负荷的工作条件下，导致发生严重的异常磨损。严重时轴瓦和轴出现表面黏连，甚至最终出现轴瓦烧坏与轴咬死的故障。为更换烧坏的轴瓦，往往需要将轴瓦和轴一起从轴承座或机体中拔出。由于缺乏轴咬死轴瓦拔出力系统的计算方法，目前维修人员在进行拔出作业时，在选用千斤顶和焊接临时拔出工具非常盲目，往往因为对拔出力估计不足，选用千斤顶和焊接临时拔出工具承载能力不足，造成多次重复作业，延长了抢修时间，增加了企业成本。而直接采用大吨位的千斤顶和焊接临时拔出工具，工作难度大，同样耗费了大量的工作时间，浪费人力物力。因此，急需专利技术一种针对轴瓦与轴咬死时拔出力的计算方法，可确保工作人员选用较为合适的拔出工具，节省人力物力，缩短作业时间，减少经济损失。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本申请的目的之一在于提供一种轴咬死轴瓦拔出力的计算方法，通过计算拔出力，在维修工作人员选用千斤顶和焊接临时拔出工具时，提供依据，缩短作业时间，降低维修成本，减少经济损失。本申请的目的之二在于提供一种采用圆销实现轴瓦圆周方向定位的拔出力计算方法。本申请为实现以上目的，包括以下步骤：第一步骤：计算阻力Fs轴瓦定位装置采用圆销时，阻力Fs为以下两者中较大值：Fs1＝δx(Lxdx+3.14dx2/4)/1531.25；Fs2＝δddxb/(306.25de)；其中，δx——圆销的抗拉强度，MPa；Lx——圆销的有效定位长度，mm；dx——圆销直径，mm；d——轴瓦外径，mm；b——可能发生撕脱的区域宽度，mm；de——轴瓦耳突外圆直径，mm；轴瓦定位装置不采用圆销时，所述阻力Fs＝λδA/9800,其中,λ——撕脱严重程度系数；δ——轴瓦材料的屈服强度，MPa；A——可能发生撕脱的区域面积，mm2，阻力单位均为吨。第二步骤：计算压出力Pxc根据轴瓦与轴瓦座之间过盈配合，压出力Pxc为压入力Pxi的1.5倍。而压入力Pxi，包括以下计算步骤：步骤1：分别计算与轴瓦座刚性相关的系数Ca和与轴瓦和轴刚性相关的系数CiCa＝(da2+df2)/(da2-df2)+va，Ci＝(di2+df2)/(df2-di2)-vi；步骤2：计算结合表面承受的最大单位压力PfmaxPfmax＝δmax/df(Ca/Ea+Ci/Ei)；步骤3：计算压入力PxiPxi＝PfmaxπdfLfμ/9800；其中，Pxi——过盈配合装配压入力，吨；Pfmax——结合表面承受的最大单位压力，N/mm2；df——结合直径，mm；Lf——结合长度，mm；μ——结合面摩擦因数；δmax——最大过盈量，mm；Ca——与轴瓦座刚性相关的系数；Ci——与轴瓦和轴刚性相关的系数；Ea——轴瓦座的材料弹性模量，N/mm2；Ei——轴瓦和轴的材料弹性模量，N/mm2；da——轴承座的外径，mm；di——轴瓦和轴的内径，mm；va——轴承座的泊松比；vi——轴瓦和轴的泊松比。第三步骤：计算拔出力F拔出力F＝Fs+Pxc。本申请还提供了一种轴咬死轴瓦的拔出方法，包括以下步骤：S1:确定所述圆销的抗拉强度δx、圆销的有效定位长度Lx、圆销直径dx、轴瓦外径d、可能发生撕脱的区域宽度b、轴瓦耳突外圆直径de、撕脱严重程度系数λ、轴瓦材料的屈服强度δ和可能发生撕脱的区域面积A的参数取值；S2:按照第一步骤、第二步骤所述的计算方法分别计算阻力和压出力,得到拔出力值；S3:依据S2计算的拔出力值，选择接近吨位的千斤顶,并焊接临时拔出工具；S4:拆除阻碍轴瓦座与轴、轴瓦之间脱离的螺栓、端盖等零部件，将千斤顶放置于咬死的轴与轴瓦和拔出工具之间，注意使千斤顶出力方向与轴与轴瓦的脱离方向基本同轴，若采用液压千斤顶，应逐渐升高油压，直至将咬死的轴瓦与轴一起拔出。记录轴与轴瓦开始拔出时压力值及随后压力下降后稳定的压力值，这两个值分别对应实际的F、Pxc值，由此可计算出实际的Fs值，从而可验算预测的准确性。与现有技术相比，本申请具有如下的有益效果：本申请通过对轴咬死轴瓦拔出力的计算和预测，为选用千斤顶和焊接临时拔出工具提供依据，可避免对拔出力估计不足，减少重复作业，缩短抢修时间，降低企业成本，或避免过大估计拔出力，增加抢修难度，同时造成巨大的经济损失。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为主轴和轴瓦结构示意图；图2为圆销被剪断时轴瓦和轴受力分析示意图；图3为轴瓦外圆表面一个撕脱区域在圆周方向受力分布示意图；附图标记：1-轴瓦；2-主轴；3-轴瓦座；4-区域一；5-区域二；6-区域三；7-区域四；8-背转动方向区域一；9-背转动方向区域二；10-中心黄亮区域；11-迎转动方向区域；12-错位区域；13-背转动方向区域。具体实施方式下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员应当理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。以下针对本申请提供一种轴咬死轴瓦拔出力的计算方法进行具体说明：第一步骤：计算阻力Fs本申请中认为阻力Fs，可分为两种情况：一是当轴瓦定位装置采用圆销时，阻力Fs值为以下两者中较大值：Fs1＝δx(Lxdx+3.14dx2/4)/1531.25；Fs2＝δddxb/(306.25de)；其中，δx——圆销的抗拉强度，MPa；Lx——圆销的有效定位长度，mm；dx——圆销直径，mm；d——轴瓦外径，mm；b——可能发生撕脱的区域宽度，mm；de——轴瓦耳突外圆直径，mm；二是当轴瓦定位装置不采用圆销时，所述阻力Fs＝λδA/9800,其中,λ——撕脱严重程度系数；δ——轴瓦材料的屈服强度，MPa；A——可能发生撕脱的区域面积，mm2；阻力单位均为吨。本申请中主轴与轴瓦结构示意图如图1所示,其中1为轴瓦，2为主轴，3为轴瓦座。本申请通过对轴咬死轴瓦拔出过程、轴和轴瓦损伤情况分析和研究，认为阻力的产生主要是因为轴瓦的定位装置导致轴瓦局部发生屈服变形或粘着磨损。当轴咬死轴瓦时，定位装置处及其对面的圆周附近产生巨大的应力集中，其造成了轴瓦局部发生屈服变形和粘着磨损，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴咬死轴瓦拔出力的计算方法，其特征在于，轴瓦拔出力F为压出力Pxc和阻力Fs之和；/n轴瓦定位装置采用圆销时，所述阻力Fs为以下两者中较大值：/nFs

【技术特征摘要】
1.一种轴咬死轴瓦拔出力的计算方法，其特征在于，轴瓦拔出力F为压出力Pxc和阻力Fs之和；
轴瓦定位装置采用圆销时，所述阻力Fs为以下两者中较大值：
Fs1＝δx(Lxdx+3.14dx2/4)/1531.25；
Fs2＝δddxb/(306.25de)；
其中，δx——圆销的抗拉强度，MPa；Lx——圆销的有效定位长度，mm；dx——圆销直径，mm；δ——轴瓦材料的屈服强度，MPa；d——轴瓦外径，mm；b——可能发生撕脱的区域宽度，mm；de——轴瓦耳突外圆直径，mm；
轴瓦定位装置不采用圆销时，所述阻力Fs＝λδA/9800,其中,λ——撕脱严重程度系数；A——可能发生撕脱的区域面积，mm2，阻力单位均为吨。


2.根据权利要求1所述的轴咬死轴瓦拔出力的计算方法，其特征在于，所述圆销的有效定位长度Lx为所述圆销长度与所述圆销未进入定位孔的长度的差值。


3.根据权利要求1所述的轴咬死轴瓦拔出力的计算方法，其特征在于，所述可能发生撕脱的区域宽度b值为所述圆销的有效定位长度Lx值。


4.根据权利要求1所述的轴咬死轴瓦拔出力的计算方法，其特征在于，所述圆销抗拉强度δx为420～800MPa；
可选地，所述轴瓦材料的屈服强度δ选自100～400Mpa。


5.根据权利要求1所述的轴咬死轴瓦拔出力的计算方法，其特征在于，所述撕脱严重程度系数λ选自0-1.0,其取值依据轴瓦与轴瓦座之间相互状态。


6.根据权利要求1所述的轴咬死轴瓦拔出力的计算方法，其特征在于，所述压出力Pxc为压入力Pxi的1.5倍。


7.根据权利要求6所述的轴咬死轴瓦拔出力的计算方法，其特征在于，所述压入力Pxi包括以下计算步骤：
步骤1：分别计算与轴瓦座刚性相关的系数Ca和与轴瓦和轴的刚性相关的系数Ci
Ca＝(da2+df2)/(da2-df2)+va...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈烨，戴文笠，曹勇，姜海军，赵磊，张雪飞，蔡海彬，陈小星，詹高潮，洪云辉，巫献华，
申请(专利权)人：广东韶钢松山股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44