拋光機(jī)6圓磨塊粗拋拋光頭的改進(jìn)

1、拋光機(jī)6圓磨塊粗拋拋光頭的改進(jìn) 摘 要 筆者對(duì) 6圓磨塊粗拋拋光頭進(jìn)行了改進(jìn)， 選用了 合理的自轉(zhuǎn)速度， 在不需降低功率的條件下， 提高了易損軸承的 承載能力，延長(zhǎng)了每次維修后的正常使用時(shí)間、 降低了維修費(fèi)用、 提高了生產(chǎn)效率。 1 前言 瓷質(zhì)拋光磚是新興起的新型建筑裝飾材料， 因具有抗磨、 防 污、耐腐蝕、光潔豪華等一系列優(yōu)點(diǎn)而倍受人們喜愛(ài)。拋光是瓷 質(zhì)拋光磚生產(chǎn)工序中的重要生產(chǎn)工序， 粗拋?zhàn)鳂I(yè)量約占拋光工序 50%左右。如何延長(zhǎng) 6 圓磨塊粗拋拋光頭的正常使用時(shí)間，降低 維修時(shí)間、費(fèi)用是生產(chǎn)中急需解決的問(wèn)題。 2 原有狀況 2.1 原結(jié)構(gòu)及工作原理 原圓磨塊粗拋拋光頭結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 1：有主動(dòng)齒

2、輪 49 齒，中介 齒輪 25 齒兩件，從動(dòng)齒輪 49 齒，大傘齒輪 41 齒，小傘齒輪 14 齒。 其工作原理為：主軸由上軸帶動(dòng)并以 520r/min 的速度作圓 周運(yùn)動(dòng)，由氣缸帶動(dòng)作上下運(yùn)動(dòng)控制磨削壓力大?。?6 圓磨塊粗 拋拋光頭的磨塊作復(fù)合運(yùn)動(dòng)，其一是隨主軸作以主軸為中心的 520r/min 的圓周運(yùn)動(dòng)（即公轉(zhuǎn)）；其二是由主從齒輪間差速使 大傘齒輪轉(zhuǎn)速不等于主軸轉(zhuǎn)速， 形成大傘齒輪驅(qū)動(dòng) 6 個(gè)小傘齒輪 軸，使 6 圓磨塊各以小齒輪軸為中心作自轉(zhuǎn)。 自轉(zhuǎn)作用是使整個(gè) 磨塊磨削均勻呈圓柱體； 保持磨塊與磚面線接觸， 克服磨塊呈板 塊狀碰裂磚邊。 2.2 原各齒輪的速度及圓磨塊自轉(zhuǎn)功率 （1

3、） 主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速 =主軸轉(zhuǎn)速 =520r/min （2）中介齒輪轉(zhuǎn)速=520X 49一 25 =1019.2r/mi n （3）從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速=1019.2 X 25-51 =499.608r/min 從動(dòng)齒輪（使磨塊自轉(zhuǎn)）當(dāng)量轉(zhuǎn)速 =499.608-520=-20.392（ 負(fù)號(hào)表示與公轉(zhuǎn)方向相反 ） （4）小傘齒輪自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 （ 即圓磨塊自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 ） =（從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速-主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速）X （大傘齒輪齒數(shù)小傘 齒輪齒數(shù) ） =（499.607- 520） X （41 -14） =-59.72 r/min（ 負(fù)號(hào)表示與公轉(zhuǎn)方向相反 ） 圓磨塊自轉(zhuǎn)線速度=n DN=t X 125X（ -59.72）

4、=-23451.989mm/min =-0.39m/s （圓磨塊平均中徑約 125mm） （5） 在正常操作氣壓下，經(jīng)實(shí)際測(cè)算圓磨塊轉(zhuǎn)速為 1m/s 時(shí)所需功率為1.4285kW（暫不考慮方向，設(shè)齒輪傳動(dòng)效率100%） 小傘齒輪（圓磨塊）自轉(zhuǎn)所需功率為 : 1.4285kWX0.39=0.5571kW 3 原使用情況 3.1 維修費(fèi)用 本公司19931996年間共引進(jìn)三條意大利拋光機(jī)生產(chǎn)線 , 其中 6 圓磨塊粗拋拋光頭每線 5個(gè)，三條線共 15個(gè)；拋光機(jī)每 天工作約22h，經(jīng)一段時(shí)間使用發(fā)現(xiàn)該圓磨塊粗拋拋光頭較易損 壞，維修周期約 6 個(gè)月。易損壞零配件包括 49 齒主動(dòng)齒輪， 25 齒中介

5、齒輪兩件， 51 齒從動(dòng)齒輪；中介齒內(nèi) 30205 圓錐滾子軸 承 4 件。每個(gè)每次維修費(fèi)用約 2400 元。15 個(gè)圓磨塊粗拋拋光頭 年維修費(fèi)用為（常用易損件）： 2400X 15X2 次/ 年=72000 元 3.2 損壞特點(diǎn) 維修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)中介齒內(nèi) 30205 圓錐滾子軸承磨損嚴(yán)重， 且 在初始微磨損時(shí)不易作重新軸向調(diào)緊，導(dǎo)致 25 齒中介齒輪支承 固定不良，與主、從齒輪嚙合不好，從而使各齒輪損壞；從齒輪 損壞痕跡看， 首先齒輪表面有較深磨損痕跡， 其次就是損壞中介 齒內(nèi) 30205 圓錐滾子軸承并導(dǎo)致掃齒頂。 4 改進(jìn)后情況 4.1 改進(jìn)對(duì)策 中介齒輪轉(zhuǎn)速較高（ 1019.2 r/mi

6、n ）時(shí)，中介齒輪工作功率 較大（0.5571kW）;中介齒輪內(nèi)30205圓錐滾子軸承磨損嚴(yán)重。 決定適當(dāng)調(diào)低主、 從齒輪間差速以降低磨塊自轉(zhuǎn)功率； 并降低中 介齒輪轉(zhuǎn)速;調(diào)整為主動(dòng)齒輪 42 齒，中介齒輪 1 件 33 齒，從動(dòng) 齒輪43齒；中介齒輪內(nèi)軸承改為22207C調(diào)心滾子軸承；調(diào)整大 傘齒輪為 40 齒，小齒傘齒輪為 15 齒。 4.2 改進(jìn)后的結(jié)構(gòu) 見(jiàn)圖 2。 4.3 改進(jìn)后各齒輪的速度及圓磨塊自轉(zhuǎn)功率 （1） 主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速 =主軸轉(zhuǎn)速 =520r/min （2）中介齒輪轉(zhuǎn)速=520X 42 - 33=661.82r/mi n （3）從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速=661.82 X 33-43=50

7、7.9r/min 從動(dòng)齒輪（使磨塊自轉(zhuǎn)）當(dāng)量轉(zhuǎn)速 =507.9-520 =-12.1r/min（ 負(fù)號(hào)表示與公轉(zhuǎn)方向相反 ） （4）小傘齒輪自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 （ 即圓磨塊自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 ） =（從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速-主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速）X （大傘齒輪齒數(shù)小傘 齒輪齒數(shù) ） =（507.9-520） X （40 一 15） = -32.267r/min（ 負(fù)號(hào)表示與公轉(zhuǎn)方向相反 ） 圓磨塊自轉(zhuǎn)線速度=n DN=n X 125X（-32.267） =-12671.09mm/min = -0.2112m/s （5）正常操作氣壓下實(shí)測(cè)圓磨塊 1m/s 所需功率為 1.4285kW（暫不考慮方向，設(shè)齒輪傳動(dòng)效率100%） 小傘齒輪

8、（圓磨塊）自轉(zhuǎn)所需功率 P 為:1.4285kW X 0.2112=0.3017kW （6）從動(dòng)齒輪（使磨塊自轉(zhuǎn)）的當(dāng)量圓周力 從動(dòng)齒輪（使磨塊自轉(zhuǎn)）當(dāng)量線速度 : 從動(dòng)齒輪直徑=MZ=3 43=129mm V= n DN=t X 129X 12.1=4903.71mm/min 根據(jù)手冊(cè)公式，從動(dòng)齒輪（使磨塊自轉(zhuǎn)）的當(dāng)量圓周力為 : Fr =2000 X 9549P- DN =2000X 9549X 0.3017 一 （129 X 12.1）=3691.37N 4.4中介齒輪內(nèi)軸承22207C的理論使用壽命計(jì)算 根據(jù)手冊(cè)查表，22207C軸承的參數(shù)為：Cr=59500N, e=0.31， Y1

9、=2.1 （1）以中介齒輪自重Fa=21N計(jì)算當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷作用在軸承 上的軸向負(fù)荷， 考慮到作用在軸承上的軸向負(fù)荷分布不均勻， 設(shè) 軸向力系數(shù)為 2，則： 單個(gè)軸承軸向力 =2Fa/2=21N Fa/Fr=21/3691.37=0.0057 e Pr=Fr+Y1Fa=3691.37+2.1X21=3735.47N 當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷為 :P=FmFdFr 根據(jù)手冊(cè)查表，力矩負(fù)荷系數(shù)Fm=1.5,沖擊負(fù)荷系數(shù)Fd=1.8 當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷為 :P=1.5X1.8X3735.47 =10085.769N 10085.8N （2）軸承22207C的理論使用壽命計(jì)算 根據(jù)手冊(cè)公式（查表滾子軸承 =10/3 ）: L1

10、0h=1000000X (Cr/P) /60n =1000000X (59500/10085.8)10/3/(60 X 661.82) =9342.52h 設(shè)每天工作22h，每月30天，則： 9342.52/(22 X 30)=14.1553 月14 個(gè)月 4.5 圓磨塊粗拋拋光頭改進(jìn)后的維修費(fèi)用及損壞特點(diǎn) (1) 維修費(fèi)用 1997 年下半年至 2001 年末的使用維修情況為拋光機(jī)每天工 作約22h，改進(jìn)后的維修周期平均值為10.5月；(每線5個(gè)粗 拋拋光頭，第 1 、2 個(gè)約為 10 個(gè)月 / 次；第 3、4、5 個(gè)約為 11 個(gè) 月 / 次。第 1、2 個(gè)粗拋拋光頭的工作磨擦力稍大些)，

11、易損件為 42齒主動(dòng)齒輪 1 件、 33齒中介齒輪 1 件、 43齒從動(dòng)齒輪 1 件、 中介齒輪里22207C調(diào)心滾子軸承2件；一個(gè)配件每次維修費(fèi)用 約 2250元，則 15個(gè)圓磨塊粗拋拋光頭年維修費(fèi)用 (常用易損件) 為： 15X2250X12/10.5=38571.43 元 (2) 圓磨塊粗拋拋光頭改進(jìn)后的損壞特點(diǎn) 42 齒主動(dòng)齒輪、 33 齒中介齒輪、 43 齒從動(dòng)齒輪的磨損比較 均勻；22207C軸承內(nèi)、外圈有磨損，軸承保持架磨損，使各齒 輪工作響聲變大；尚未出現(xiàn)掃齒頂現(xiàn)象。 5 安裝使用注意問(wèn)題 (1)安裝中介齒輪內(nèi)22207C軸承時(shí)需調(diào)節(jié)好軸向松緊度， 軸向緊定螺栓需加涂緊固膠防止松脫； 要調(diào)節(jié)好中介齒輪內(nèi)中墊 圈厚度，使中介齒輪與主、從齒輪嚙合相對(duì)應(yīng)； （ 2） 定時(shí)定量給圓磨粗拋拋光頭加潤(rùn)滑油，密切注意圓磨 粗拋拋光頭的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)異常響聲、振動(dòng)需及時(shí)處理，防止 發(fā)生大故障。 6 結(jié) 束 語(yǔ) （1） 圓磨塊粗拋拋光頭改進(jìn)后的使用周期比原來(lái)增加： （10.5-6）/6=75% ，圓磨塊粗拋拋光頭改進(jìn)后年維修費(fèi)用比原來(lái)節(jié) 約（常用易損件）： 1- （3