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DZ-13型連續(xù)退火大拉機(jī)齒輪箱零件磨損原因分析與修復(fù)

2012-11-14

作者：李忠
（金川電線(xiàn)電纜廠(chǎng)）
　　摘　要：DZ-13型連續(xù)退火大拉機(jī)是我廠(chǎng)生產(chǎn)電線(xiàn)電纜銅線(xiàn)芯的主要設(shè)備之一，該設(shè)備采用了日本生產(chǎn)制造的軸承和臺(tái)灣加工處理過(guò)的齒輪、軸等備件，經(jīng)過(guò)四年的生產(chǎn)運(yùn)行，設(shè)備出現(xiàn)了運(yùn)轉(zhuǎn)噪音過(guò)大和潤(rùn)滑系統(tǒng)密封泄漏等故障，針對(duì)以上問(wèn)題，我們對(duì)該設(shè)備進(jìn)行了檢修。在本次檢修工作中，我與生產(chǎn)廠(chǎng)家技術(shù)人員共同對(duì)設(shè)備出現(xiàn)的故障問(wèn)題進(jìn)行了分析和認(rèn)真維修處理，對(duì)該設(shè)備潤(rùn)滑、密封及備件質(zhì)量有了更深刻認(rèn)識(shí)，以下是本次維修中故障原因的分析及維修中采取的一些措施的總結(jié)。
　　關(guān)鍵詞：故障；磨損；密封；修復(fù)
　　一、密封失效原因分析
　　在本次檢修，我仔細(xì)測(cè)繪和分析了備件的具體損壞程度，也認(rèn)真做了分析研究，我認(rèn)為“潤(rùn)滑嚴(yán)重失效”是造成設(shè)備備件嚴(yán)重磨損的主要技術(shù)原因。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　1、油液嚴(yán)重變質(zhì)
　　在本次檢修中，當(dāng)打開(kāi)箱體時(shí)，箱體內(nèi)壁積垢達(dá)8mm以上，底部沉積雜質(zhì)達(dá)30mm以上，油液顏色發(fā)黑，并混有大量拉絲液和銅粉、鐵屑等雜質(zhì)。這樣的潤(rùn)滑油已經(jīng)完全沒(méi)有了潤(rùn)滑效果，相反，大量的雜質(zhì)和乳液反而增大了備件的磨損和銹蝕。
　　2、油泵非正常工作
　　在試車(chē)時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)供油壓力閥長(zhǎng)期損壞。由于油管堵塞，油液不能暢通，當(dāng)油液壓力過(guò)大時(shí)，發(fā)生自然溢流，為了不發(fā)生溢流，有能正常開(kāi)機(jī)，有人就將閥用膠布包裹，使電氣系統(tǒng)采樣為油液壓力正常信號(hào)，這樣也能正常開(kāi)機(jī)。但油管內(nèi)幾乎沒(méi)有油，潤(rùn)滑只能靠齒輪飛濺潤(rùn)滑。
　　3、密封失效
　　由于油封及軸心磨損嚴(yán)重造成密封破壞，從而導(dǎo)致拉絲液流入齒輪箱形成混合溶液，這樣一來(lái)引起箱體內(nèi)零件生銹，并降低齒輪油的潤(rùn)滑性能。
　　二、零件磨損原因分析
　　1、齒輪軸磨損的原因
　　在工作時(shí)，齒輪軸表面要承受很大壓力和很高的滑動(dòng)摩擦速度，而且軸與齒輪連接處散熱效果較差，各軸頸表面易遭受磨料磨損。因此，大拉機(jī)在大修中必須對(duì)齒輪軸進(jìn)行檢驗(yàn)，查明磨損情況，并進(jìn)行正確的修理，保證齒輪軸所要求的疲勞強(qiáng)度和耐磨性。
　　齒輪軸軸頸表面的磨損是不均勻的，主軸頸與齒輪內(nèi)孔的徑向磨損主要呈橢圓形，且其Z大磨損部位相互對(duì)應(yīng)，即各主軸頸的Z大磨損處靠近齒輪內(nèi)孔磨損嚴(yán)重一側(cè)；而齒輪內(nèi)孔磨損嚴(yán)重一側(cè)的Z大磨損處也是靠近主軸頸一側(cè)。齒輪軸軸頸沿軸向還有錐形磨損。
　　軸頸的橢圓形磨損是由于作用于軸頸上的力沿圓周方向分布不均勻引起的。大拉機(jī)工作時(shí)，齒輪軸頸所受的綜合作用力始終作用在連桿軸頸的內(nèi)側(cè)，方向沿曲軸半徑向外，造成連桿軸頸內(nèi)側(cè)磨損Z大，形成橢圓形。齒輪軸軸頸產(chǎn)生錐形磨損的原因是由于通向齒輪的油道是傾斜的，當(dāng)齒輪軸回轉(zhuǎn)時(shí)，在離心力的作用下，潤(rùn)滑油中的銅泥雜質(zhì)偏積在齒輪軸軸頸的一側(cè)，加速了該側(cè)軸頸的磨損，使齒輪軸軸頸的磨損呈錐形。此外，齒輪軸彎曲、齒輪中心與齒輪軸中心線(xiàn)不垂直等原因，都會(huì)使軸頸沿軸向受力不均，而使磨損偏斜。
　　齒輪軸軸頸的磨損呈橢圓形，主要是由于受到齒輪軸、齒輪離心力的影響，使靠近齒輪軸軸頸的一側(cè)與軸承產(chǎn)生的相對(duì)磨損較大。
　　此外，軸頸表面還出現(xiàn)了擦傷與燒傷。擦傷主要是由于機(jī)油不清潔，其中大量混入銅雜質(zhì)在軸頸表面刻劃引起的。軸頸表面的燒傷是由于齒輪發(fā)熱引起的，主要是由于潤(rùn)滑不足、機(jī)油太臟、油路阻塞等原因造成的。
　　三、零件的修復(fù)
　　1、齒輪軸的修復(fù)
　　一般來(lái)說(shuō)，軸頸直徑在80mm以下，圓度及圓柱度誤差超過(guò)0.025mm；或軸頸直徑在80mm以上。圓度及圓柱度誤差超過(guò)0.04 mm的軸，均應(yīng)按規(guī)定尺寸進(jìn)行修磨，或進(jìn)行振動(dòng)堆焊、鍍鉻、鍍鐵后再磨削至規(guī)定購(gòu)尺才或修理尺寸。
　　由于我廠(chǎng)加工設(shè)備所限，我們采用了車(chē)床磨削齒輪軸軸頸的修復(fù)方式。磨削是在軸校正的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。齒輪軸的磨削除了軸頸表面尺寸精度和表面粗糙度符合技術(shù)要求外，還必須達(dá)到形位公差的要求：磨削齒輪軸時(shí)，必須保證主軸頸和齒輪各軸心線(xiàn)的同軸度及兩軸心線(xiàn)間的平行度，限制半徑誤差。并保證齒輪軸軸頸相互位置夾角的精度。齒輪軸的磨削通常是在專(zhuān)用的外圓磨床上進(jìn)行的。
　　由于齒輪軸頸磨損不均勻，一般磨削后齒輪軸要使整個(gè)齒輪軸的質(zhì)量中心處于曲軸主軸頸中心線(xiàn)上，這樣可以保證齒輪安裝平衡，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)附加動(dòng)載荷。因此，在齒輪軸頸磨削時(shí)，應(yīng)盡量減少保證吃刀均勻，保證同位齒輪軸軸頸軸心線(xiàn)的同軸度誤差不大于±0.10mm，這樣才能保證齒輪軸運(yùn)轉(zhuǎn)中的平衡。
　　2、齒輪軸密封擋圈處嚴(yán)重磨損后的修復(fù)
　　由于大拉機(jī)齒輪軸密封擋圈處磨損嚴(yán)重，磨削法無(wú)法修復(fù)，修復(fù)即使效果也較差，所以我采取車(chē)床修復(fù)后，對(duì)密封圈壓蓋結(jié)構(gòu)工藝尺寸進(jìn)行了改動(dòng)，將擋圈厚度減小4mm，這樣密封圈就讓開(kāi)了過(guò)去的磨損表面，重新達(dá)到密封尺寸工藝要求。
　　3、軸承孔的處理
　　軸承孔的位置被軸承磨大了0.15mm，我們采用了工業(yè)修補(bǔ)劑修復(fù)的方法進(jìn)行了修復(fù)。
　　4、潤(rùn)滑系統(tǒng)修復(fù)
　　我們對(duì)潤(rùn)滑管路進(jìn)行了徹底疏通和更換。并修復(fù)了供油泵和壓力閥等潤(rùn)滑備件。
　　四、檢修心得
　　1、不是間隙調(diào)整的越小密封效果越好
　　其實(shí)不然，在間隙調(diào)整時(shí)一定要看圖紙，只要明確圖紙要求間隙后才可調(diào)整螺栓。我們之前就是因?yàn)闆](méi)有很好的了解該尺寸結(jié)構(gòu)，一味的緊固螺栓，導(dǎo)致個(gè)動(dòng)圈被磨損，斷裂報(bào)廢。其實(shí)，壓縮量過(guò)大，可導(dǎo)致摩擦副急劇磨損，很容易燒損；過(guò)度的壓縮使螺栓失去了調(diào)節(jié)動(dòng)環(huán)端面的能力，導(dǎo)致密封失效。
　　2、不是軸承座外壓蓋越緊越好
　　軸承座外壓蓋基本處于靜止?fàn)顟B(tài)，相對(duì)較緊密封效果會(huì)好些，但過(guò)緊也是有害的。一是引起軸承座外壓蓋因過(guò)度變形，影響密封效果；二是軸承座外壓蓋變形會(huì)造成調(diào)節(jié)螺栓過(guò)度受力極易引起斷裂；三是安裝、拆卸困難，極易損壞軸承座外壓蓋。
　　3、不是所有新備件都比舊備件好
　　相對(duì)而言，使用新機(jī)械密封的效果好于舊的，但新機(jī)械密封的質(zhì)量或材質(zhì)選擇不當(dāng)時(shí)，配合尺寸誤差較大會(huì)影響密封效果；在軸頸磨損不是很?chē)?yán)重時(shí)，還是不更換為好。因?yàn)檩S承座長(zhǎng)時(shí)間處于靜止?fàn)顟B(tài)，能使?jié)櫥椭械木酆衔锖碗s質(zhì)沉積為一體，起到了較好的密封作用。
　　4、不是拆卸維修都比不拆好
　　實(shí)際上，一旦了解了泄漏的真實(shí)原因，采取相應(yīng)的處理措施（例如，調(diào)整尺寸間隙等），不拆修比拆修更經(jīng)濟(jì)和省力。
　　5、通過(guò)本次檢修使我感到我們對(duì)設(shè)備的點(diǎn)檢工作還有很多欠缺，對(duì)設(shè)備性能結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)不足，設(shè)備潤(rùn)滑和檢修制度不健全。