1卷取機(jī)主軸故障分析

對(duì)出現(xiàn)故障的卷取機(jī)主軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)性分析:

(1）卷取機(jī)主軸前端6400P6mm軸段上的圓柱滾子軸承,從其表面焦黑的顏色可以斷定,該軸承由于供油不足導(dǎo)致發(fā)熱咬死后破裂。

(2）扇形伸縮板后面的主軸擋圈由于軸承咬死破裂而同時(shí)損壞,且直接影響到主軸表層質(zhì)量。

2確定維修內(nèi)容

(1）兩只軸承固定螺母可繼續(xù)使用,但螺母防松墊需重新制作。

(2）裝在6320mm軸段上的兩只圓錐滾子軸承沒(méi)損壞,因價(jià)格較高,需采用不破壞部件的方式拆卸。

(3）大齒輪與圓錐滾子軸承之間的隔套仍可繼續(xù)使用。

(4）大齒輪仍需使用。

(5）裝在6400P6mm軸段上的圓柱滾子軸承需更換。

(6）軸上法蘭、軸套等零件可繼續(xù)使用。

3維修部署

(1）按照總裝圖(圖1）和部件使用功能,擬定軸體搶修方案。(2）按損壞零件的圖樣要求,準(zhǔn)備零件毛坯,組織生產(chǎn)加工。(3）組織鉗工對(duì)軸體進(jìn)行拆卸和重新組裝。

4軸上零件的拆卸工藝

卷取機(jī)主軸體的拆卸主要由鉗工完成,根據(jù)裝配、拆卸工藝及熱脹冷縮原理拆裝主軸體上的零件。

4.16320P6mm軸段上軸承的拆卸

6320P6mm軸段與圓錐滾子軸承的配合為基孔制過(guò)盈配合,其最大過(guò)盈量為0.098mm和最小過(guò)盈量0.005mm的過(guò)盈配合,軸承為背對(duì)背安裝,如采用銅棒敲擊,由于受力點(diǎn)在外圈,勢(shì)必要損壞圓錐滾子體,即使卸下,價(jià)值5萬(wàn)多元的兩只軸承必將報(bào)廢,但又不能直接通過(guò)拉馬把軸承從軸段上拆卸,根據(jù)圖樣分析,齒輪與軸承中間有一隔套起軸向定位作用,隔套左端面直接頂在軸承內(nèi)圈上,于是決定從隔套上下手。隔套材料為30#中碳鋼,具有良好的焊接性能,在隔套圓柱面上焊幾個(gè)拉力點(diǎn),雖然會(huì)使隔套產(chǎn)生變形,即使損壞,隔套生產(chǎn)價(jià)格也比軸承小得多,且隔套徑向表面有點(diǎn)缺陷并不影響軸向定位功能,只需把焊接拉力點(diǎn)切割掉,用砂輪機(jī)拋光即可,最后在磨床上把兩端面略作平整仍可使用。方案成立后,由鉚焊技師帶領(lǐng)兩名工人落料焊接,同時(shí)鉗工開(kāi)始對(duì)常用機(jī)械油進(jìn)行加熱,一邊采用拉馬拉一邊把加熱好的油用勺子直接澆到軸承上,順利卸下主軸體右端的一對(duì)圓錐滾子軸承。

4.2齒輪的拆卸

齒輪的拆卸相對(duì)于軸承的拆卸難度系數(shù)有較大提高,該齒輪為大型直齒圓柱齒輪,齒輪直徑12000mm,厚度280mm,重約2t,齒輪內(nèi)孔和軸段的配合為基孔制過(guò)盈配合,最大、最小過(guò)盈量分別為0.244mm、0.15mm,根據(jù)此配合狀況,常態(tài)下該齒輪拆卸的軸向力800kN左右,沒(méi)有現(xiàn)成液壓機(jī),采用熱脹冷縮原理進(jìn)行拆卸。根據(jù)最大過(guò)盈量情況,采用3只30t千斤頂拆卸。千斤頂?shù)囊活^頂在齒輪左端面,另一頭通過(guò)工裝作用頂在已破損的圓柱滾子軸承內(nèi)圈上,在3只千斤頂增加軸向頂緊力的同時(shí),用幾把火焰槍在靠近齒輪軸齒輪端面加熱,保持受熱均勻,加熱處的齒輪軸段左右用石棉繩纏繞,使軸段受熱減少。由于齒輪與齒輪軸為過(guò)盈配合,對(duì)齒輪加熱的同時(shí),熱將通過(guò)齒輪傳遞到齒輪軸上,等于同時(shí)加熱齒輪軸,所以光靠加熱仍不能解決配合過(guò)盈量減少的問(wèn)題,還必須對(duì)齒輪軸加以冷卻,當(dāng)把齒輪加熱到近200℃時(shí),開(kāi)始向主軸孔中加一定量干冰,從主軸內(nèi)部向軸表面冷卻。但剛加干冰就用千斤頂加力是徒勞的,因?yàn)楦杀鋮s到齒輪軸表面需要一定時(shí)間,最理想狀況是齒輪加熱與齒輪軸冷卻臨界面正好在孔軸配合面上,但這很難控制也很難判別,可采用以下方法來(lái)判別是否接近臨界面:(1）判斷齒輪軸表面是否出現(xiàn)小水點(diǎn),出現(xiàn)小水點(diǎn)表明軸已受冷,空氣中的水蒸氣凝成小水點(diǎn),必須注意小水點(diǎn)應(yīng)離齒輪稍遠(yuǎn)的齒輪軸上。因?yàn)辇X輪附近的齒輪軸不可能出現(xiàn)小水點(diǎn),齒輪附近即將凝固的小水點(diǎn)被火焰加熱后成蒸汽蒸發(fā)掉。(2）經(jīng)常對(duì)千斤頂預(yù)加軸向力,當(dāng)齒輪加熱與齒輪軸冷卻達(dá)到臨界點(diǎn)時(shí),千斤頂便很容易開(kāi)始運(yùn)動(dòng),將齒輪頂出。齒輪卸下后,拆卸工作基本完成,剩下的軸承內(nèi)圈不需再利用,可采用破壞性拆卸,利用氧乙炔火焰直接對(duì)內(nèi)圈快速加熱,再用銅棒敲擊卸下即可。

5卷取機(jī)主軸部件的裝配工藝

(1）對(duì)軸套法蘭、軸套零件進(jìn)行清洗,準(zhǔn)備好裝折工具,制定好裝配工藝。

(2）軸套安裝。軸套安裝由鉗工完成,原主軸左側(cè)大臺(tái)肩已破裂,修理中車去原有軸肩。安裝一軸套補(bǔ)損主軸臺(tái)肩結(jié)構(gòu),與之配合的軸套與車去軸段間留有0.5mm過(guò)盈量,并在軸套右側(cè)位置的軸段上開(kāi)一軸槽,在軸槽內(nèi)配上軸環(huán)承受軸向力。軸套因留有0.5mm過(guò)盈量,所以需采用電磁感應(yīng)加熱器對(duì)軸套加熱到一定溫度,使孔徑尺寸大于軸尺寸,安裝到準(zhǔn)確位置,然后依次安裝軸環(huán)、定距套、法蘭等零件。

(3）6400P6mm軸段上圓柱滾子軸承的安裝。將圓柱滾子軸承清洗干凈放在電磁感應(yīng)加熱器上加熱保溫一段時(shí)間,用內(nèi)卡鉗測(cè)量軸承內(nèi)孔大于軸段最大極限尺寸時(shí),把軸承熱套在軸段上,裝上止動(dòng)墊旋上鎖緊螺母,使軸承正確定位在軸向位置上。

(4）齒輪安裝。齒輪安裝在整個(gè)安裝過(guò)程中是最難裝配的一部分。首先用電磁感應(yīng)加熱器對(duì)齒輪加熱保溫2h,加熱溫度達(dá)到180℃左右。其次,用天車吊起,保證兩個(gè)方向的可調(diào)量,使齒輪軸心線與軸的軸心線平行,還需在直徑方向保證可微量旋轉(zhuǎn),保證齒輪的鍵槽與軸上的鍵位置重合。可采用手葫蘆調(diào)節(jié),在所有要求調(diào)整到位后,在齒輪軸上涂一層機(jī)油,保證齒輪推進(jìn)時(shí)有良好的潤(rùn)滑。為便于齒輪進(jìn)入,操作鉗工戴上石棉手套挾穩(wěn)齒輪,用行車吊起逐步向里安裝。安裝時(shí)應(yīng)不斷晃動(dòng)鋼絲繩以便更好進(jìn)入,推入時(shí)速度一定要快,防止中途冷卻后而無(wú)法進(jìn)入,避免重新拆卸,裝入后,可用紙或塞尺檢查是否到位,待其自然冷卻。

(5）裝隔套。

(6）裝圓錐滾子軸承。

(7）裝鎖緊螺母。

(8）裝鎖緊螺母防松保險(xiǎn)片。

6結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)卷取機(jī)主軸的搶修,現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員對(duì)卷取機(jī)主軸維修過(guò)程有了較深刻的認(rèn)識(shí),并總結(jié)出了以上維修方法,為今后的維修積累了經(jīng)驗(yàn),維修后的卷取機(jī)滿足企業(yè)使用要求,短期內(nèi)恢復(fù)了生產(chǎn)。