專利名稱：紅套超長襯套的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紅套襯套的方法，特別是涉及一種用陶瓷加熱器帶電水平紅套 超長襯套的方法。
背景技術(shù)：
一般來說銅襯套長度小于2000mm工藝制定相對簡單，襯套中心容易找中，紅 套時軸溫變化不大，安裝間隙也可以保證；但對于長度大于2500mm的超長銅襯套來 說，制定工藝就相對復(fù)雜的多，準(zhǔn)備工作也要做得細(xì)致全面；由于銅襯套長度長，必須 考慮襯套的定位、加熱時間、溫度變化、軸溫變化、安裝間隙等等，否則盲目施工將會 產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，一旦在施工過程中發(fā)生卡死現(xiàn)象，銅襯套將報(bào)廢，不但會影響修理工 期，對船東和船廠的直接和間接影響都是很大的?，F(xiàn)有的紅套方法有明火加熱法、紅 外線電熱爐加熱法，且多為垂直裝吊，操作起來不安全，且由于車間高度需要30m高， 或開挖十五米左右深的地坑，許多工廠往往受車間高度的影響，無法進(jìn)行垂直裝吊，因 此無法加工，或者即使加工，成本也很昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有超長襯套紅套作業(yè)成本高、操作不 安全且易抱死的缺陷，提供一種操作安全且對中準(zhǔn)確，成本低廉的紅套超長襯套的方 法。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的一種紅套超長襯套的方 法，其包括以下步驟Si、先加熱該超長襯套，s2、將加熱的該超長襯套穿套在一長軸 上，其特征在于，該步驟Sii前平置并水平校中該長軸；步驟S2中的該超長襯套是處于 帶電加熱的情況下水平穿套在該長軸上的，該帶電穿套的步驟包括S21、用一支架撐住該長軸的中部；S22,平吊該帶電的超長襯套，并對其水平校準(zhǔn)及軸心校準(zhǔn)；S23、穿套該超長襯套并頂住露出的該長軸尾端的中心；S24、拆除該支架，將該超長襯套平套于該長軸；S25、對該超長襯套均勻斷電。較佳地，在步驟S1中對該超長襯套的帶電加熱，是通過一纏繞在該超長襯套外 表周壁上的加熱裝置進(jìn)行的循環(huán)加熱。較佳地，該加熱裝置包括多組加熱線圈。較佳地，該加熱線圈為陶瓷電極加熱線圈。較佳地，該加熱線圈為至少分別纏繞在該長軸頂部、中部及尾部的三組，斷電 時，是先對纏繞在該長軸頂部的第一組加熱線圈斷電，再對剩下的加熱線圈組斷電。較佳地，該加熱裝置電連接一用于控制該加熱裝置的加熱溫度的控制箱。較佳地，該加熱裝置與該控制箱間還電連接一溫控裝置，該溫控裝置用于控制該超長襯套的加熱溫度保持在預(yù)設(shè)的溫度值。較佳地，該溫控裝置內(nèi)設(shè)有一溫度限位開關(guān)，用于接通或斷開該加熱裝置。較佳地，各組該加熱線圈與該超長襯套外表周壁間還盤覆一熱傳導(dǎo)性絕緣管， 用于該加熱線圈和超長襯套間的導(dǎo)熱及保溫。較佳地，該超長襯套為超長銅襯套或超長不銹鋼襯套。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于不僅操作安全、成本低廉，且襯套紅套時對中準(zhǔn)確。


圖1為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的纏繞了陶瓷加熱線圈的超長襯套的局部半剖結(jié)構(gòu) 圖。圖2為本發(fā)明的較佳實(shí)施例中的抱箍結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例的紅套前預(yù)裝圖。圖4為本發(fā)明較佳實(shí)施例的紅套裝配圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖1至圖4所示，本發(fā)明提供一種紅套超長襯套的方法，超長襯套1可以是長 度大于2500mm超長的銅襯套或超長的不銹鋼襯套，且可以由一段或多段組成。現(xiàn)以在 船艉軸4上紅套一段超長銅襯套1為例，說明具體操作步驟如下S1,先加熱該超長銅襯套1，其中，該步驟S1之前需平置并水平校中該船艉軸 4；S2,將加熱的該超長銅襯套1紅套在該船艉軸4上，此步驟中的該超長襯套1是 處于帶電加熱的情況下水平紅套在該船艉軸4上的，其中，帶電紅套超長銅襯套1的操作 步驟為(為描述簡便，以下所述的銅襯套均指超長銅襯套1)S21 >先用一支架6撐住該船艉軸4的中部以使船艉軸4保持平直；還可以做二副 頂部帶有一吊環(huán)1001、而二側(cè)各設(shè)有一手柄1002的圓形抱箍10，抱箍10用于進(jìn)行銅襯 套與船艉軸4間的徑向間隙調(diào)整；S22,當(dāng)銅襯套內(nèi)孔尺寸加熱到規(guī)定間隙后，用一平衡校準(zhǔn)吊具8吊起帶電的銅 襯套，并對其進(jìn)行水平校準(zhǔn)及與船艉軸4進(jìn)行軸心校準(zhǔn)；平衡校準(zhǔn)吊具8的使用與制作及 水平校準(zhǔn)和軸心校準(zhǔn)部分可采用現(xiàn)有技術(shù)，在此不作贅述；S23、采用溫度感應(yīng)元件9，如紅外點(diǎn)溫計(jì)，時刻測量襯套的溫度和軸溫，當(dāng)襯 套套進(jìn)船艉軸4，船艉軸尾端4004露出襯套外端時，迅速用一尾座7頂針頂牢露出的該船 艉軸尾端4004的中心，其中，帶頂針的尾座部分為現(xiàn)有技術(shù)，在此不作贅述；S24、拆除撐在船艉軸中部4002下面的支架6，用長管子1003套進(jìn)設(shè)在銅襯套兩 端的抱箍10兩側(cè)的手柄1002，并抵牢，配合行車，迅速將銅襯套平套于船艉軸4上預(yù)設(shè) 的位置；S25、對該銅襯套均勻斷電。在步驟S1中，是通過對一套纏繞在該超長銅襯套1外表周壁上的加熱裝置對該超長銅襯套1進(jìn)行循環(huán)加熱的。該加熱裝置包括多組加熱線圈3。該加熱線圈3為包括 多組加熱線圈3的陶瓷電極加熱器。為了保證帶電操作安全，在陶瓷電極加熱器外面用 石棉布包裹，抱箍10套裝在銅襯套外表的石棉布外。抱箍手柄1002采用電絕緣性及耐 熱性較好的長的丁基橡膠管，施工人員統(tǒng)一戴好絕緣手套及穿好絕緣鞋。為了控制該加熱裝置的加熱溫度，加熱裝置電連接一控制箱。控制箱主要參數(shù) 為，輸入電壓三相380V，輸出電壓四組220V，輸出功率四組共400KW(每組最 大100KW)，可調(diào)控溫度范圍0°C 1000°C。紅套前，事先把溫度控制在300°C，達(dá)到 孔徑熱膨脹要求的同時不影響銅襯套的金相組織。另外，該控制箱還可用于其他相應(yīng)功 率的紅外線電熱氈的控制，這種電熱氈可應(yīng)用于焊接件的預(yù)熱和保溫，也可用于其他需 熱處理的工程中，因此，該設(shè)備可一機(jī)多用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。該加熱裝置與該控制箱間還電連接一溫控裝置，該溫控裝置用于控制該超長襯 套1的加熱溫度保持在預(yù)設(shè)的溫度值。溫控裝置的一端嵌于管狀導(dǎo)熱層中間，另一端連 接控制箱，在溫控裝置上設(shè)置溫度限位開關(guān)，當(dāng)加熱線圈3的溫度達(dá)到300°C時，溫度限 位開關(guān)斷開，此時陶瓷電極加熱器停止加熱，處于保溫狀態(tài)，當(dāng)溫度低于300°C時，溫度 限位開關(guān)自動接通，陶瓷電極加熱器自動加熱，直至銅襯套的孔內(nèi)徑膨脹到要求大小。本發(fā)明的紅套方法根據(jù)的是銅襯套的熱膨脹原理(1)銅襯套線性熱膨脹計(jì)算銅的線性膨脹系數(shù)為18.2X10_6。如果內(nèi)孔擴(kuò)大1.5mm，取D = 300mm，根據(jù) 本領(lǐng)域公知的計(jì)算公式A(膨脹量)=D(襯套的內(nèi)孔徑)Χ α (膨脹系數(shù))X T (升高的溫度)可以計(jì)算 出銅襯套內(nèi)孔直徑膨脹量。(2)銅襯套加熱后膨脹量變化與溫度的關(guān)系據(jù)統(tǒng)計(jì)溫度每升高50°C，銅襯套內(nèi)孔直徑膨脹0.273mm。銅襯套內(nèi)徑與溫度變 化的關(guān)系為線性關(guān)系，本實(shí)施例中銅襯套預(yù)設(shè)的最高加熱溫度值為350°C。在這種情況 下利用水平紅套代替垂直紅套，既保證超長紅套的準(zhǔn)確定位，且安全可靠，紅套效果較 好。為使銅襯套受熱更均勻，在紅套前選用導(dǎo)熱性及絕緣性兼好的熱傳導(dǎo)性絕緣管 2。熱傳導(dǎo)性絕緣管2用于需導(dǎo)熱且絕緣的產(chǎn)品上，同時滿足熱傳導(dǎo)性及保溫。熱傳導(dǎo) 性絕緣管2可由充滿氮化硼或者氧化鋁粒子的硅樹脂制成，氮化硼是一種別具一格的材 料。它既是熱的優(yōu)良導(dǎo)體，又是電的優(yōu)良絕緣體。將熱傳導(dǎo)性絕緣管2平整的盤覆在該 超長銅襯套1的粗糙外表面，該熱傳導(dǎo)性絕緣管2在該超長銅襯套1的外表面與加熱線圈 3間，形成一管狀導(dǎo)熱層及絕緣層，用于該加熱線圈3和超長銅襯套1間的導(dǎo)熱及保溫， 并降低加熱線圈3和超長銅襯套1間的熱阻抗，使銅襯套受熱更均勻。加熱線圈3可以選用多組，比如根據(jù)銅襯套的長度可以是多組的陶瓷電極加熱 線圈。比如從三組到三十四組，甚至更多。如果選用的是三組加熱線圈，則將其分別纏 繞在該船艉軸的頂部4001、中部4002及尾部4003，停止通電時，是先對纏繞在該長軸頂 部4001區(qū)域的第一組加熱線圈斷電，再對其余二組加熱線圈斷電。如果選用的是四組線 圈，可先將第一組加熱線圈纏繞在該船艉軸頂部4001，第二組和第三組相互交叉纏繞在 該船艉軸中部4002，以使加熱均勻，第四組纏繞 在該船艉軸尾部4003。當(dāng)紅套完畢需停止對超長銅襯套1的電源時，可先對纏繞在該船艉軸頂部4001的第一組加熱線圈斷電， 再對纏繞在該船艉軸中部4002的二組加熱線圈斷電，以使銅襯套的冷卻更均勻。本實(shí)施 例中，按照需紅套的襯套的實(shí)際尺寸，采用的是三十四組加熱線圈3。單組加熱線圈的內(nèi) 徑362mm，長度120mm，功率8.75KW，電壓380V。三十四組加熱線圈3組成 一套陶瓷電極加熱器。將三十四組加熱線圈分成四個控制單元，第一控制單元由第1組 至第6組加熱線圈3組成，第二單元由第7組至第25組加熱線圈3組成，第三單元由第 8組至第26組加熱線圈3組成，第四單元由第27組至第34組加熱線圈3組成。其中， 第二單元的加熱線圈3與第三單元的加熱線圈3交叉纏繞。采用分單元控制的方法進(jìn)行 斷電控制。采用分單元均勻斷電時，首先把需要精確定位一端的加熱線圈3斷電，也就 是切斷第一單元的加熱線圈3的電源，待冷卻IOs左右鐘后再斷掉其余單元的加熱線圈3 的電源，這樣就可保障需要精確定位一端首先冷卻，與船艉軸4安裝位置首先固定，從 而保障了裝套的精確度。采用三十四組加熱線圈3的陶瓷加熱器容易制作，且加熱溫度容易控制，組裝 方便。采用分單元均勻斷電的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)加熱溫度超過350°C時，可以分單元停止陶瓷 電極加熱器的加熱，保障銅襯套的溫度控制在需要的變化范圍內(nèi)。另外船艉軸4安裝到 位后，軸承位置需要精確定位，如果對加熱線圈3同時斷電停止加熱，銅襯套會自由收 縮，這樣就不能保障需要精確定位一端的銅襯套位置。為了取得更好的效果，紅套前還可以進(jìn)行以下準(zhǔn)備工作1、首先應(yīng)做好船艉軸外徑與超長襯套內(nèi)徑的清潔工作。2、做二根樣棒，當(dāng)超長襯套加熱至250°C時，開始檢測樣棒是否正常通過超長 襯套的內(nèi)孔，如樣棒通過超長襯套的內(nèi)孔，即可開始起吊。3、做一副紅套定位裝置5，比如一軸套，裝夾固定在紅套的船艉軸頂端，以保 證紅套時定位精確。如果超長銅襯套1為多段銅襯套，按照同樣的方法，可以依次套妥其它段。經(jīng)多次試驗(yàn)對比，現(xiàn)有的紅套方法與本發(fā)明的方法的優(yōu)劣列表如下
權(quán)利要求
1.一種紅套超長襯套的方法，其包括以下步驟Si、先加熱該超長襯套，s2、將加熱 的該超長襯套穿套在一長軸上，其特征在于，該步驟Sii前平置并水平校中該長軸；步 驟&中的該超長襯套是處于帶電加熱的情況下水平穿套在該長軸上的，該帶電穿套的步 驟包括521、用一支架撐住該長軸的中部；522,平吊該帶電的超長襯套，并對其水平校準(zhǔn)及軸心校準(zhǔn)；s23、穿套該超長襯套并頂住露出的該長軸尾端的中心；524,拆除該支架，將該超長襯套平套于該長軸；525,對該超長襯套均勻斷電。
2.如權(quán)利要求1所述的紅套超長襯套的方法，其特征在于，在步驟S1中對該超長襯 套的帶電加熱，是通過一纏繞在該超長襯套外表周壁上的加熱裝置進(jìn)行的循環(huán)加熱。
3.如權(quán)利要求2所述的紅套超長襯套的方法，其特征在于，該加熱裝置包括多組加熱 線圈。
4.如權(quán)利要求3所述的紅套超長襯套的方法，其特征在于，該加熱線圈為陶瓷電極加 熱線圈。
5.如權(quán)利要求3所述的紅套超長襯套的方法，其特征在于，該加熱線圈為至少分別纏 繞在該長軸頂部、中部及尾部的三組，斷電時，是先對纏繞在該長軸頂部的第一組加熱 線圈斷電，再對剩下的加熱線圈組斷電。
6.如權(quán)利要求2所述的紅套超長襯套的方法，其特征在于，該加熱裝置電連接一用于 控制該加熱裝置的加熱溫度的控制箱。
7.如權(quán)利要求6所述的紅套超長襯套的方法，其特征在于，該加熱裝置與該控制箱 間還電連接一溫控裝置，該溫控裝置用于控制該超長襯套的加熱溫度保持在預(yù)設(shè)的溫度 值。
8.如權(quán)利要求7所述的紅套超長襯套的方法，其特征在于，該溫控裝置內(nèi)設(shè)有一溫度 限位開關(guān)，用于接通或斷開該加熱裝置。
9.如權(quán)利要求3所述的紅套超長襯套的方法，其特征在于，各組該加熱線圈與該超 長襯套外表周壁間還盤覆一熱傳導(dǎo)性絕緣管，用于該加熱線圈和超長襯套間的導(dǎo)熱及保
10.如權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的紅套超長襯套的方法，其特征在于，該超長 襯套為超長銅襯套或超長不銹鋼襯套。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅套超長襯套的方法，其包括S1、先加熱該超長襯套，S2、將加熱的該超長襯套穿套在一長軸上，該步驟S1前平置并水平校中該長軸；步驟S2中的該超長襯套是處于帶電加熱的情況下，該帶電穿套包括用一支架撐住該長軸的中部；S22、平吊該帶電的超長襯套，并對其水平校準(zhǔn)及軸心校準(zhǔn)；S23、穿套該超長襯套并頂住露出的該長軸尾端的中心；S24、拆除該支架，將該超長襯套平套于該長軸；S25、對該超長襯套均勻斷電。采用本發(fā)明不僅操作安全、成本低廉，且紅套對中準(zhǔn)確。
文檔編號B23P19/04GK102009339SQ20091019511
公開日2011年4月13日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者卜勝, 宋虎, 張舒, 段德林, 熊安波, 趙云青, 金守白, 錢仲康, 魏明華 申請人:上海船廠船舶有限公司