齒輪變速器軸承孔跑外側(cè)故障的定位

齒輪變速器軸承孔跑外側(cè)故障的定位

由于設(shè)備使用壽命長或制造加工質(zhì)量，通常會對減速箱和變速器進(jìn)行大規(guī)模維修。對物體內(nèi)部的齒輪和焊接件進(jìn)行測量和計(jì)算，并在制造和加工中制作標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械零件的圖紙。其過程和質(zhì)量通常是可控的，但在殼體軸承孔的外部開口，這是一個微妙的問題。更換箱體雖是最簡便的辦法，但費(fèi)用高，維修成本增加，而且因與基礎(chǔ)底板和輸入輸出的連接孔位有誤差，需重新定位和安裝；對箱體進(jìn)行鏜孔加工并鑲套，需委外加工且修理周期相對較長，費(fèi)用也不低。在長期的維修實(shí)踐中，我們根據(jù)各種具體情況，采取相應(yīng)的針對性改進(jìn)措施，成功例子很多，這里不一一列舉。本文針對軸承孔跑外圈（通常情況下，軸承寬度均大于軸承支撐孔的厚度）的情況，利用軸承孔外側(cè)未磨損的部分，合理設(shè)計(jì)一只過渡連接套作為新的軸承支撐，理論上合理，實(shí)踐中可行，既節(jié)約費(fèi)用支出、縮短了修理周期，又滿足設(shè)備技術(shù)要求，可供借鑒。1軸承孔跑社會主義我公司有一臺叉式絞線機(jī)，于1992年制造和投入，作為銅鋁導(dǎo)體絞制和絕緣線的成纜。這臺絞線機(jī)已生產(chǎn)使用了近20年，經(jīng)歷了多次大修：收排線架、雙輪牽引機(jī)及變速箱和地軸傳動系統(tǒng)的齒輪減速機(jī)均先后進(jìn)行過更換、改造或大修理，期間運(yùn)行狀態(tài)良好，但絞體部分故障較多，尤其是絞體變速箱軸承孔跑外圈較嚴(yán)重，絞體變速箱體為HT200灰鑄鐵材質(zhì)，其軸承支撐為常見結(jié)構(gòu)，如圖1所示。在每次大修時(shí)，軸承、密封圈等標(biāo)準(zhǔn)件的更換易于進(jìn)行；傳動軸、齒輪磨損或生產(chǎn)故障報(bào)廢后，可按照經(jīng)機(jī)械測繪或重新設(shè)計(jì)的圖紙進(jìn)行制造加工。而最棘手的問題是軸承孔跑外圈，本次大修時(shí)，經(jīng)初步測量，有幾個軸承孔擴(kuò)大了0.2～2mm，用表面噴涂等的處理方式已很難解決。報(bào)廢整個箱體，采購價(jià)每只約為5萬元，若外購箱體，設(shè)備廠家不愿配合，且價(jià)格在2.5萬以上，加上全部鏜孔鑲套，費(fèi)用約在1萬元以上，還需委外加工，且加工周期較長。我們對全部軸承孔進(jìn)行了測量和分析，發(fā)現(xiàn)孔與軸承相配合的部位磨損嚴(yán)重，但孔的外側(cè)部分（即壓蓋伸入孔內(nèi)的頂軸承外圈的部分）的內(nèi)表面完好無損。在箱體的制造加工過程中，各對左右箱體孔的鏜孔加工是一次鏜成的，經(jīng)測量，磨損部分和外側(cè)部分也是同心的，因此，初步分析，以外側(cè)未磨損部分作為定位基準(zhǔn)，進(jìn)行適當(dāng)改造修理是可能的。2定位基準(zhǔn)加工總的思路是：利用完好無損的軸承孔的外側(cè)部分，將此段作為定位基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)并加工一只以外側(cè)未磨損部分作為定位基準(zhǔn)的過渡連接套，同時(shí)，把連接齒輪的傳動軸（本次大修需更換的）加長約40mm，結(jié)構(gòu)如圖2所示。具體修理作業(yè)過程如下：(1）設(shè)計(jì)套的計(jì)算根據(jù)軸徑、實(shí)測軸承孔外側(cè)部分的孔徑、后蓋和箱體相關(guān)尺寸設(shè)計(jì)連接套，其中包括材料選用、熱處理、設(shè)計(jì)精度、加工要求、裝配尺寸鏈的計(jì)算等。其中，連接套材料為40Cr鋼，精車后淬火，配合表面磨削加工，連接套與軸承孔外側(cè)部分的孔徑和連接套內(nèi)的軸承孔均為過盈配合。(2）零件加工順序交付連接套的測繪設(shè)計(jì)圖紙，進(jìn)行車削和鉆削加工。加工順序依次是：鋸棒料、鉆中心孔、車削加工（磨削表面余量為0.2mm即可）、鉆孔、鉸孔（配鉸）、零件整體淬火、配合表面的內(nèi)外孔磨削。(3）粗牙常見螺紋因長期生產(chǎn)運(yùn)行，箱體上的6只M10螺紋孔嚴(yán)重磨損，螺栓連接很松，用￠10.1的鉆頭鉆6個底孔，攻M12的粗牙普通螺紋（GB/T196-1981）。(4）后蓋與底孔在連接套（與后蓋配鉆）鉆6個￠13的底孔，用于連接套與箱體的固定；轉(zhuǎn)30°角再（與后蓋配鉆）鉆6個￠8.4的底孔，攻M10的螺紋，用于后蓋與連接套的緊固；再在連接套上鉆2個錐銷孔，用于后蓋與連接套的定位。(5）內(nèi)圓研磨在切削加工、配鉆并鉸孔完成后，連接套作整體淬火，再進(jìn)行內(nèi)外表面的磨削加工。(6）裝連接套、壓入、轉(zhuǎn)型因連接套一端的外徑與箱體外側(cè)部分是過盈配合，制作一簡易工裝，利用箱體上固定后蓋的螺紋孔，將連接套壓入，或襯上厚銅板后用榔頭敲擊壓入，在裝連接套時(shí)，銷上連接套與箱體之間定位的錐銷，以保證各孔的對中，壓入后，敲緊錐銷，緊固6只M12內(nèi)六角螺栓。(7）齒輪和傳動軸的測量、設(shè)計(jì)和制造測量各組對軸承孔的中心距，以此為設(shè)計(jì)參數(shù)之一，進(jìn)行各齒輪和傳動軸的測繪設(shè)計(jì)和校核，完成零件測繪并出圖后，交付外協(xié)專業(yè)廠家制造加工。(8）安裝工藝配件在箱體內(nèi)的齒輪和傳動軸就位后，安裝單列圓錐滾子軸承的內(nèi)圈和外圈，在后蓋外圈的側(cè)面涂一層密封膠，裝上后蓋，壓緊6只M10緊固螺栓。(9）誤差、噪聲齒輪嚙合：采用涂紅丹粉法檢驗(yàn)二直齒圓柱齒輪嚙合接觸線，接觸線大于全長的95%；用百分表檢測齒輪副側(cè)隙，擺動誤差為0.09mm；均符合設(shè)計(jì)要求。齒輪箱噪音：設(shè)備以最高速運(yùn)行時(shí)，經(jīng)檢測，噪音小于82db,滿足《JBT7601.1-2008》的要求。軸承溫升：設(shè)備在最高轉(zhuǎn)速下，軸承達(dá)到穩(wěn)定溫度時(shí)，經(jīng)檢測，軸承后壓蓋的最高溫度為52°，溫升符合《JBT7601.2-2008》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。3增加了維修費(fèi)用(1）費(fèi)用分析：每組軸承孔的維修費(fèi)用為400元（只含材料費(fèi)和委外加工費(fèi)），按5組計(jì)算，共計(jì)2000元。比較本文上述不同的維修方案的費(fèi)用，節(jié)約維修費(fèi)用在萬元以上。(2）時(shí)間分析：委外鏜孔和鑲套約需10天，外購箱體約或外購齒輪箱約為15天，節(jié)約時(shí)間8～20天不等，為生產(chǎn)作業(yè)騰出了時(shí)間，按日產(chǎn)量和產(chǎn)值利潤率估算，僅此增加的經(jīng)濟(jì)效益在數(shù)萬元以上。最為重要的是解決了齒輪箱修理中長期糾結(jié)的技術(shù)難題。經(jīng)改造修理后，已投入生產(chǎn)運(yùn)行四年多，運(yùn)轉(zhuǎn)一直很穩(wěn)定，效果良好。4設(shè)備維修各環(huán)節(jié)的質(zhì)量把關(guān)與控制設(shè)備維修的基本內(nèi)涵應(yīng)是通過“維護(hù)”與“修理”，最終實(shí)現(xiàn)“修復(fù)”，而非簡單的零（配）部件更換，要實(shí)現(xiàn)“修復(fù)”，設(shè)備故障的診斷與分析、鑒別與判斷是前提，修理過程各環(huán)節(jié)的質(zhì)量把關(guān)與控制是關(guān)鍵。在實(shí)施設(shè)備維修過程中，雖有經(jīng)濟(jì)成