大型吊機軸承與船體的裝配方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種大型吊機軸承與船體的裝配方法，本發(fā)明包含以下步驟：加工船體的安裝孔，安裝孔的孔徑大于吊機軸承的外圈直徑；將吊機軸承安裝到船體的安裝孔內(nèi)，吊機軸承的外圈與船體之間具有間隙；設(shè)置一擋板，將所述擋板設(shè)置于所述吊機軸承下側(cè)面，所述擋板遮蔽所述間隙；從所述吊機軸承上側(cè)面填充液態(tài)橡膠至所述間隙，并使所述液態(tài)橡膠固化形成一公差校正及能量吸收層。采用本發(fā)明的大型吊機軸承的裝配方法，在吊機軸承外圈與船體的安裝孔之間填充橡膠層，改為鋼-柔-鋼的配合方式，消除了結(jié)構(gòu)的公差問題，在使用過程中能夠吸收船體結(jié)構(gòu)變形對吊機軸承的影響，且降低了吊機軸承的作用力而導(dǎo)致船體結(jié)構(gòu)的變形的可能。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種大型軸承的裝配方法，具體地說，是涉及大型吊機使用的大型軸 承與船體的裝配方法。 大型吊機軸承與船體的裝配方法

【背景技術(shù)】
[0002] 大型海工吊機(千噸級別）大多是由上下兩個吊機軸承支撐吊機主軸，吊機主軸通 過吊機軸承在船體結(jié)構(gòu)中旋轉(zhuǎn)。而這種吊機所采用的軸承外徑大多在10米左右，上下兩軸 承之間的距離30米左右。因此軸承與船體結(jié)構(gòu)相接觸位置公差的控制非常嚴(yán)格，一般需要 在8-20毫米之內(nèi)。
[0003] 對于船體結(jié)構(gòu)有如下的要求，首先與之配合的船體結(jié)構(gòu)加工公差必須控制在8-20 毫米公差范圍之內(nèi)以保證吊機能正常安裝。如此大直徑的軸承及如此大的跨度，要想保證 兩個圓的同軸度及圓本身的圓度綜合累積公差范圍如此小，那么就需要嚴(yán)格保證結(jié)構(gòu)的受 溫度變形，焊接時焊接變形，焊接后內(nèi)應(yīng)力消除的結(jié)構(gòu)變形等諸多公差之和在這個范圍之 內(nèi)，加工難度就非常之大。同時還要保證受力后結(jié)構(gòu)的變形也在上述公差范圍之內(nèi)。否則 會導(dǎo)致軸承變形，從而導(dǎo)致吊機不能旋轉(zhuǎn)。
[0004] 傳統(tǒng)的工藝方法是船體加工好后使用大型吊機起吊軸承，使其穿過船體結(jié)構(gòu)，進 行定位。由于公差要求苛刻，采用這種軸承與船體的鋼對鋼的配合關(guān)系會導(dǎo)致加工難度大。 除此之外，考慮吊機的使用過程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形，結(jié)構(gòu)勢必需要做的很強來抵抗變形。結(jié) 構(gòu)強就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的重量增加。加工難度增加及結(jié)構(gòu)重量的增加都會使材料成本、加工成 本及使用成本增加，且加工效率較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有吊機軸承與船體結(jié)構(gòu)相接觸的位置加工精度要求高，力口 工難度大及成本高的問題，提供一種大型吊機軸承的裝配方法，該方法形式簡單，施工方 便，易于推廣。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種大型吊機軸承與船體的裝配方法，包含以下 步驟：
[0007] S10 :加工船體的安裝孔，安裝孔的孔徑大于吊機軸承的外圈直徑；
[0008] S20 :將吊機軸承安裝到船體的安裝孔內(nèi)，吊機軸承的外圈與船體之間具有間隙；
[0009] S30:設(shè)置一擋板，將所述擋板設(shè)置于所述吊機軸承下側(cè)面，所述擋板遮蔽所述間 隙；
[0010] S40 :從所述吊機軸承上側(cè)面填充液態(tài)橡膠至所述間隙，并使所述液態(tài)橡膠固化形 成一公差校正及能量吸收層。
[0011] 上述的大型吊機軸承的裝配方法，其中，所述間隙為50至100毫米。
[0012] 上述的大型吊機軸承的裝配方法，其中，所述步驟S10和所述步驟S20之間還包括 將船體放置一段時間，使其自然失效的步驟。
[0013] 上述的大型吊機軸承的裝配方法，其中，所述步驟S30還包括將所述擋板與所述 船體點焊連接的步驟。
[0014] 上述的大型吊機軸承的裝配方法，其中，所述擋板呈環(huán)形。
[0015] 采用本發(fā)明的大型吊機軸承的裝配方法，在吊機軸承外圈與船體的安裝孔之間填 充橡膠層，改為鋼-柔-鋼的配合方式，具體地說，具有以下三個方面的有益效果。
[0016] 1、消除了結(jié)構(gòu)的公差問題。
[0017] 理論上吊機軸承外圈和船體的安裝孔之間必須無間隙的裝配到一起才能達(dá)到固 定吊機軸承的目的。要想達(dá)到無間隙配合，吊機軸承的外圈的直徑圓度和船體的安裝孔的 圓度必須相同。但是實際生產(chǎn)中由于各個方面的原因，不可能做到完全一樣。因此為了保 證既能裝配又能固定吊機軸承的目的，根據(jù)實際要求允許吊機軸承的外圈與船體的安裝孔 的內(nèi)圓有一定的公差，例如：有些半潛平臺項目的公差要求是8毫米。但是要保證如此大的 圓的圓度和直徑累積誤差在8毫米之內(nèi)，導(dǎo)致對結(jié)構(gòu)的強度，焊接工藝，受環(huán)境影響等等的 要求特別的嚴(yán)格，從而造成制造成本大大提高。采用本發(fā)明的填充橡膠層的方法就能降低 船體的安裝孔的加工難度，從而消除了結(jié)構(gòu)的建造公差。
[0018] 2、在使用過程中能夠吸收船體結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的能量，從而降低由于結(jié)構(gòu)變形而導(dǎo) 致軸承外圈的變形，保證軸承內(nèi)滾珠能夠正常旋轉(zhuǎn)。
[0019] 當(dāng)軸承與船體裝配后，船體受氣溫變化、內(nèi)應(yīng)力釋放等情況的影響會產(chǎn)生變形，傳 統(tǒng)安裝方式中由于船體的安裝孔的內(nèi)圓和吊機軸承的外圈緊密結(jié)合到一起，所以會導(dǎo)致吊 機軸承外圈跟隨變形。如果變形過大會導(dǎo)致吊機軸承內(nèi)的滾珠不能轉(zhuǎn)動，從而導(dǎo)致吊機不 能轉(zhuǎn)動。吊機沒法轉(zhuǎn)動就會影響正常作業(yè)。采用本發(fā)明的填充橡膠層就能消除船體的安裝 孔變形對吊機軸承外圈的影響。具體情況是當(dāng)船體的安裝孔變形后會壓縮橡膠層，當(dāng)橡膠 層被壓縮變形后就會吸收能量。因此船體的安裝孔的變形在橡膠層的隔離下就影響不到吊 機軸承的外圈。
[0020] 3、降低由于吊機軸承的作用力而導(dǎo)致船體結(jié)構(gòu)的變形。
[0021] 當(dāng)?shù)鯔C工作時，吊機上的載荷會通過吊機軸承的外圈直接傳遞到船體的安裝孔 上，當(dāng)載荷過大時會導(dǎo)致船體結(jié)構(gòu)變形破壞。因此，傳統(tǒng)工藝一般要求船體結(jié)構(gòu)的板厚在 30mm-50mm，而通過本發(fā)明的船體機構(gòu)的鋼板厚在20mm-30mm即可，大大減輕了船體結(jié)構(gòu)重 量。
[0022] 采用橡膠填充層，吊機軸承的外圈的力使橡膠層的橡膠變形而吸收能量從而降低 了對船體結(jié)構(gòu)的影響。當(dāng)外力消失后橡膠會自動恢復(fù)，從而保持吊機的正常位置。
[0023] 以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1為本發(fā)明的大型吊機軸承與船體的裝配方法裝配的大型吊機與船體的整體 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖2為圖1的E處放大圖；
[0026] 圖3為本發(fā)明的大型吊機軸承與船體的裝配方法裝配的吊機軸承與船體間的結(jié) 構(gòu)的橫截面剖視圖；
[0027] 圖4為本發(fā)明的大型吊機軸承與船體的裝配方法流程框圖。
[0028] 其中，附圖標(biāo)記
[0029] 10 大型吊機
[0030] 11 吊機主軸
[0031] 12 吊臂
[0032] 20 船體
[0033] 21 安裝孔
[0034] 30 吊機軸承
[0035] 31 內(nèi)圈
[0036] 32 外圈
[0037] 40 橡膠層
[0038] 50 擋板

【具體實施方式】
[0039] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案進行詳細(xì)的描述，以更進一步了解 本發(fā)明的目的、方案及功效，但并非作為本發(fā)明所附權(quán)利要求保護范圍的限制。
[0040] 參閱圖1至圖3,為本發(fā)明的大型吊機軸承與船體的裝配方法裝配的大型吊機與 船體的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的E處放大圖，圖3為本發(fā)明的大型吊機軸承與船體的 裝配方法裝配的吊機軸承與船體間的結(jié)構(gòu)的橫截面剖視圖。本發(fā)明的大型吊機10安裝于 船體20上。其中，大型吊機10包括吊機主軸11和吊臂12,船體20包括安裝孔21，吊機主 軸11通過上下兩個吊機軸承30安裝于船體20的安裝孔21中。其中，吊機軸承30包括內(nèi) 圈31和外圈32,吊機主軸11安裝于吊機軸承30的內(nèi)圈31中。
[0041] 本發(fā)明的吊機軸承30的外徑D在10米左右，上下兩吊機軸承30之間的距離L在 30米左右。
[0042] 其中，在吊機軸承30的外圈32與船體20的安裝孔21之間具有橡膠層40,橡膠層 40能夠?qū)钸M行校正及能量進行吸收。
[0043] 橡膠層40呈環(huán)狀，橡膠層40的徑向厚度為50至100毫米。
[0044] 參見圖4,圖4為本發(fā)明的大型吊機軸承與船體的裝配方法示意圖。
[0045] 首先，按照正常的加工工藝加工船體20的對應(yīng)于裝配二吊機軸承30的二安裝孔 21，安裝孔21的孔徑要大于吊機軸承30的外圈32。船體10與吊機軸承30的外圈32之間 留有50-100毫米之間的間隙。
[0046] 船體20在壓彎、焊接中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力需要一個釋放過程。建造完船體10的安裝 孔21后內(nèi)圈后，將船體20放置一段時間，然后讓其自然失效一段時間，使加工的內(nèi)應(yīng)力釋 放。
[0047] 吊裝吊機軸承30,將其安裝至安裝孔21中間。安裝孔21的軸線與水平面垂直，吊 機軸承30安裝后形成一與水平面相對的下側(cè)面，吊機軸承30的與下側(cè)面相對應(yīng)的另一側(cè) 面為上側(cè)面。
[0048] 且由于加工公差、溫度變化以及內(nèi)應(yīng)力釋放等原因勢必會導(dǎo)致圓度及與軸承的同 軸度超出裝配公差，但是本發(fā)明的方法增加了所述校正公差，大大減小了安裝過程的難度。
[0049] 再參閱圖1及圖2,使用鋼板制成一擋板50,將擋板50置于吊機軸承30的下側(cè)面， 且擋板50能夠遮蔽船體10與吊機軸承30的外圈32之間的間隙，從吊機軸承30的上側(cè)面 向船體20與吊機軸承30的外圈32之間的間隙用液態(tài)橡膠填充并固化，形成橡膠層40。如 此吊機軸承30在橡膠層40的作用下固定。
[0050] 其中，擋板50呈環(huán)形，擋板50的內(nèi)徑小于吊機軸承30的內(nèi)圈31的直徑，擋板50 的外徑大于安裝孔21的孔徑，可采用電焊焊接的方式將擋板50焊接在船體20上。
[0051] 當(dāng)大型吊機10工作時，外力會導(dǎo)致吊機軸承30發(fā)生移動。吊機軸承30移動會導(dǎo) 致橡膠層40壓縮。橡膠層40的橡膠受壓縮后就能吸收能量。能量被橡膠層40吸收后，傳 遞到船體20的力就會變小。與之相反是，當(dāng)船體20因各個原因，如外力，溫度，參與應(yīng)力釋 放等等發(fā)生變形后，橡膠層40也能吸收能量。減少對吊機軸承30的外圈32的變形。吊機 軸承30的外圈32變形控制的公差范圍內(nèi)后，大型吊機10就能正常的旋轉(zhuǎn)工作。
[0052] 當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種大型吊機軸承與船體的裝配方法，其特征在于，包含以下步驟： S10 :加工船體的安裝孔，安裝孔的孔徑大于吊機軸承的外圈直徑； S20 :將吊機軸承安裝到船體的安裝孔內(nèi)，吊機軸承的外圈與船體之間具有間隙； S30 :設(shè)置一擋板，將所述擋板設(shè)置于所述吊機軸承下側(cè)面，所述擋板遮蔽所述間隙； S40 :從所述吊機軸承上側(cè)面填充液態(tài)橡膠至所述間隙，并使所述液態(tài)橡膠固化形成一 公差校正及能量吸收層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型吊機軸承的裝配方法，其特征在于，所述間隙為50至 100毫米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型吊機軸承的裝配方法，其特征在于，所述步驟S10和所述 步驟S20之間還包括將船體放置一段時間，使其自然失效的步驟。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的大型吊機軸承的裝配方法，其特征在于，所述步驟 S30還包括將所述擋板與所述船體點焊連接的步驟。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的大型吊機軸承的裝配方法，其特征在于，所述擋板呈環(huán)形。
【文檔編號】B63B9/00GK104108456SQ201310140576
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月22日
【發(fā)明者】趙延劇 申請人:中集海洋工程研究院有限公司, 中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司, 煙臺中集來福士海洋工程有限公司, 海陽中集來福士海洋工程有限公司, 龍口中集來福士海洋工程有限公司