淺談 TPX61113 鏜床主軸箱Ⅱ軸打齒的故障診斷及維修
2019-4-2 來源：湖南三一工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 作者：湯金明
摘 要：鏜床加工液壓缸內(nèi)孔的設(shè)備是目前生產(chǎn)單體液壓支柱重要的設(shè)備之一，利用普通的車床刀架轉(zhuǎn)換為鏜頭鏜桿，加裝數(shù)控系統(tǒng)改造為數(shù)控鏜床，經(jīng)過一定時間的使用之后，主軸箱Ⅱ軸發(fā)生打齒故障，而且維修次數(shù)增加，增加了維修成本，影響生產(chǎn)效率。 本文針對該問題進(jìn)行深入研究，闡述導(dǎo)致主軸箱Ⅱ軸打齒故障頻發(fā)的原因，并針對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，希望能給相關(guān)工作人員提供幫助。
關(guān)鍵詞：TPX61113；鏜床；主軸箱；Ⅱ軸；打齒；故障；診斷；維修
將原有的普通鏜床改制為數(shù)控鏜床，用于單體液壓支柱油缸的鏜削加工，使用一定時間之后，發(fā)現(xiàn)主軸箱產(chǎn)生較大的噪聲，且故障發(fā)生比較頻繁，維修率增加，生產(chǎn)效率降低產(chǎn)品不合率相應(yīng)增加，維修更換新齒輪之后也出現(xiàn)了相同的問題，不僅無法提高勞動生產(chǎn)率，同時較高成本的維修費(fèi)用與企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)也嚴(yán)重不符。
1 、鏜床主軸箱二軸打齒的故障診斷
1)由受力大小的改變而導(dǎo)致主軸箱發(fā)生故障 。 數(shù)控鏜床是對原有車床基礎(chǔ)上進(jìn)行改造的，對于主軸箱內(nèi)部沒有進(jìn)行過多的改動， 該設(shè)備作為車床使用過程中被當(dāng)做是通用機(jī)床，主軸需要進(jìn)行多種速度的轉(zhuǎn)變，而且進(jìn)刀量小，扭距小，主軸箱中的各齒輪部件應(yīng)力也會相應(yīng)減小，車床在切削運(yùn)動時不需要承受較大的荷載，齒輪設(shè)計(jì)比較小，而作為鏜床來說， 尤其是只鏜直徑為 100mm 的缸凈油缸， 這種是專用機(jī)床，使用過程中無需進(jìn)行變換速度，始終需要主軸箱中的其中一副變速機(jī)構(gòu)。
作為鏜床使用時，現(xiàn)有的加工工藝采用的是滾壓一體的鏜滾頭一次性通過加工完成，主軸所承受到的扭矩比作為車床時使用的大，導(dǎo)致變換加工需要的速度齒輪負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)力增加，超出了車床設(shè)計(jì)的極限，導(dǎo)致設(shè)備壽命降低，鏜削運(yùn)動對于各齒輪的抗載荷性能有更高的要求。
然而，對于車床的紙的設(shè)計(jì)來說，已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前鏜床的技術(shù)要求。
2） 主軸箱中的潤滑程度不良 ， 進(jìn)而加速了齒輪疲勞破壞。 原有的主軸箱潤滑方式是油泵打油供油潤滑，而作為車床使用時，這種潤滑程度是可以的。 然而當(dāng)作為鏜床使用時，由于扭矩較大，齒輪發(fā)熱量大，如果仍然采取這種潤滑方式，無法滿足設(shè)備潤滑需求。
油泵的打油潤滑流量小，不能及時起到潤滑液的潤滑作用，導(dǎo)致嚙合齒輪副溫度升高。
齒輪在長時間處于高溫運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下很容易加速疲勞破壞，進(jìn)而加速了主軸箱故障的發(fā)生。 除此之外，主軸箱的空間布局不合理，也給維修造成一定的難度，由于主軸箱的空間有限，而變速機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，破壞的齒輪副位于主軸箱下部，維修時需要將主軸箱全部拆開，之后平時變速不需要使用的齒輪副也需要重新進(jìn)行安裝，既費(fèi)時又費(fèi)力，而且維修時間的延長，影響了鏜床的使用率，也就是生產(chǎn)效率。
2 、鏜床主軸箱Ⅱ軸打齒的維修
對于上述產(chǎn)生的故障原因，需要對主軸箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性改造，簡化主軸箱，進(jìn)行合理布局，簡化一些變速機(jī)構(gòu)，用最少的齒輪來帶動主軸轉(zhuǎn)動，能夠達(dá)到加工時所需的轉(zhuǎn)速。
齒輪的齒數(shù)、齒寬在滿足一定速度要求下，需要盡量提高其耐磨性能以及抗沖擊性能，改變潤滑方式，充分進(jìn)行潤滑冷卻，進(jìn)而延長設(shè)備的使用壽命，以便更好的進(jìn)行鏜削加工。
1）從滑枕補(bǔ)償系統(tǒng)泵站出發(fā) ，鏜床的滑枕補(bǔ)償系統(tǒng)通過先進(jìn)的電液比例閥控制系統(tǒng)， 由高壓泵站輸出壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，數(shù)值在 0 到 12MPa 之間，最佳狀態(tài)為 3MPa。 當(dāng)調(diào)節(jié)到高壓泵站輸出油壓為 0 到 12MPa 時， 主軸箱仍未出現(xiàn)上述故障，證明故障位點(diǎn)不在補(bǔ)償系統(tǒng)泵站上。 進(jìn)而需要對前鏈條松緊度進(jìn)行調(diào)整，可以用插口扳手以及手錘打緊，再平衡錘上的六個前鏈條螺絲
，并進(jìn)行多次調(diào)整。
2）在絲杠檢查上 ，在立柱下導(dǎo)軌處打印百分表 ， 主軸箱向上下運(yùn)動，監(jiān)測絲杠的跳動情況
，經(jīng)過檢查之后，發(fā)現(xiàn)絲杠的跳動為 0.08mm，對于絲杠的磨損情況檢查未發(fā)現(xiàn)異常。 在主軸箱齒輪箱檢查過程中，變動主軸箱的一檔、二擋齒輪箱，離合器可變檢查多種齒輪， 軸承以及軸承潤滑出現(xiàn)問題時，當(dāng)主軸箱在一檔時， 利用撬桿撬動主軸箱的齒輪能撬動，而變化到二擋位置時，利用撬桿撬動主軸箱齒輪時，很難撬動，初次懷疑一檔離合器與主傳動軸由于磨損而發(fā)生損壞，當(dāng)拆下一擋的離合器和主傳動軸時未發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象，證明主軸箱的齒輪箱沒有發(fā)生故障。
在絲杠螺母潤滑檢查上，絲杠和螺母潤滑通過潤滑油泵向上打油，油壓正常，主軸箱移動之后
，絲杠向下摔油量較多，絲杠和螺母沒有故障問題，但關(guān)鍵是主軸箱出現(xiàn)該故障時，主軸箱的絲桿和螺母沒有潤滑油。
由于北方在冬季，車間溫度較低，因此更換潤滑油，清洗油泵過濾網(wǎng)之后，調(diào)整油泵供給螺母調(diào)壓閥，使得絲杠和螺母潤滑量加大，進(jìn)而使鏜床無法轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致主軸箱低速上升震動。 但調(diào)大絲杠和螺母潤滑油膜之后，換回原來的機(jī)油可以排除這種故障。
3 、結(jié)束語
經(jīng)過對鏜床主軸箱Ⅱ軸打齒的故障診斷及維修之后，通過調(diào)試，主軸箱的鏜床能夠成功鏜削出合格的產(chǎn)品，而且各項(xiàng)指標(biāo)經(jīng)過質(zhì)監(jiān)檢驗(yàn)之后能夠符合技術(shù)要求， 效果比較理想。
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