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淺（qiǎn）談設備改造修理及應用

2019-11-12 來源：海申機電總廠（象山）作者：李峰

設備修理是指對設備（bèi）因失去或降低原有功能而不能正常工作所進行的（de）恢（huī）複，以及提升設備運行性能所進行的技術活動。因此（cǐ），設備修理在生產過程中（zhōng）扮演著重要的角色，不僅能夠維持生產（chǎn）的順利進行，還能（néng）夠延長設備使用壽命（mìng）。根據設（shè）備性能、故障程度以及加工現場實際需求，設備修理可分（fèn）為普通修理和改造修理。在普通修理後無（wú）法達到原使用要（yào）求，或原設備無法滿足生產任務提出的更高（gāo）要求，而更新設備一次性投入較（jiào）大、實施周期長，盲目對老設備進行淘汰不僅影響生產還對工廠造成一定的損失時,可采取設備改造的方式。切實、有效的改造（zào）修理投資（zī）小、見效快、風險低，是實現現有設備性能提高的主要（yào）途徑。

1、X62W 升降台銑床進給箱改造

1.1 案（àn）例簡介

X62W 升降台銑床是一台通用型銑床，海（hǎi）申機電（diàn）總廠 (象山) 於 20 世（shì）紀 70 年代（dài）初購置並投入使用，其在生產中使用頻率（lǜ）高（gāo）、工作量大，而且經常處於高速切削、高速走刀、大切削量的加（jiā）工工況，因此經常出現震動、異響，由於進給機構發生故障而使設備失去快速進給或工作（zuò）進給。X62W 銑床工作中通過滾輪、帶輪、離合器運動而實現機床的快速進給和工作進給。當按（àn）下快速進給按鈕（niǔ）時，外部（bù）牽（qiān）引電磁（cí）吸鐵通過（guò）傳動（dòng）機構使滾輪向右移動，壓緊快速進給摩擦片，實現快速進給；鬆開快（kuài）速按鈕時，複（fù）位彈簧迅速將（jiāng）滾輪複位至工作進給狀（zhuàng）態，此時在旋轉的進給軸上產生撞擊，如此反複將加劇進給軸上各（gè）零（líng）件的鬆動、磨損以及損壞。工作過程中，傳動軸將帶動（dòng）滾（gǔn）輪繞滾輪軸轉動，因此滾輪外圓表麵會因經常處於摩擦狀態而出現磨損。當磨損量達到一定程度後，滾輪與離合器（qì）的配（pèi）合間隙（xì）便越來（lái）越大。撞擊同時也會導致快（kuài）速離合器預緊螺母改變位置。由於電機實（shí）行正（zhèng）反轉進給（gěi），如預緊螺母鬆開（kāi），則會減小離合器的工作行程，從而導致銑（xǐ）床快（kuài）速進給；如預緊螺母隨傳動軸並至過緊，那麽進給軸上同時出現（xiàn）工作進給與快速進給兩種速度，將會造成進給箱內各個傳動軸不同程度的損壞。機床正（zhèng）常工作時，其動力的傳遞和中（zhōng）斷主要通過鋼球式安全離合器實現（xiàn）。正常工作時彈簧壓緊鋼（gāng）球，並將（jiāng）動力通（tōng）過（guò）離合器傳遞到（dào）下一個部位。當載（zǎi）荷過大時（shí），機床傳遞給鋼球的力大於彈簧張力，因此將鋼球向左推動，從而使（shǐ）得離合器脫開而中斷動力傳遞，此時機床（chuáng）也停止進（jìn）給而實現自我保護。鋼球式安全離合器（qì）中的（de）彈簧張力主要通過鎖緊螺母調整，機床（chuáng）的（de）安全穩（wěn）定（dìng）性（xìng）主要取決於鎖緊螺母調整質量（liàng）的（de）好壞。所（suǒ）以（yǐ）一台機床必須做到在正（zhèng）常工作時不打滑，而在發生故（gù）障或者超載等情況下能夠（gòu）及時脫開並實現自我保護。如果機床快（kuài）速進給和工作（zuò）進（jìn）給（gěi）都出現問題（tí）, 很可能就是安全離合器的彈簧（huáng）壓力調整過小，必須重新調整。多次調（diào）整過程複雜、繁瑣，並（bìng）要（yào）求修理人（rén）員有一定的工作（zuò）經驗。該銑（xǐ）床已經不止一次（cì）采用傳（chuán）統修理方法進行修理，但故障現象仍頻頻出現（xiàn），治標不治本。

1.2 改造方案

經（jīng）過前期（qī）調研，現決定在不改變設備操作方法的前提下，對進給箱中（zhōng）的離合（hé）器進行更換以提升離合器的安全性。之前機床的慢速和快速進給運動主要依（yī）靠牙嵌式離合（hé）器實現，現采（cǎi）用電磁摩擦離合器來控製機床的進（jìn）給運動。依據電磁摩擦離合器的特性（xìng），一並去除滑套、滑環、套筒（tǒng）等零（líng）件，重新加工配套的齒輪、襯套等零件。改造前後進給箱（xiāng）的相（xiàng）關結構如圖 1 所示。

圖1 進給箱相關結構

當機床處於慢速工作進給時，由軸Ⅴ上的（de）慢速齒輪 13 將（jiāng）動力（lì）通過齧合傳遞到軸Ⅵ上的齒輪 3，然後再將運動傳遞（dì）給慢速電磁摩擦離合器 1。離合器 1通電後壓（yā）盤（pán）和摩擦（cā）片吸合，將動（dòng）力通過軸（zhóu）Ⅵ傳遞到齒輪 10 上實現工作進給。工作台（tái）快速進給實現：由軸Ⅴ上的快速齒輪（lún） 12 通過（guò）齧合將運動傳遞（dì）給軸Ⅵ上的齒輪 9（通（tōng）過兩個平鍵 11 和花鍵套連接在軸 VI上），齒輪 9 上的動力通過軸 VI 傳遞到聯接套 5 後再傳遞給電磁摩擦離合器（qì） 4，離合器 4 通電後壓盤和摩擦片（piàn）吸合，將動力通過軸（zhóu）Ⅵ傳（chuán）遞到齒輪 10 上實現工作進給。

電（diàn）器部分充（chōng）分（fèn）利用（yòng）原有線路（lù）及原件，將（jiāng）原牽引電（diàn）磁吸鐵的 380 V 電源加裝變壓器（qì），利用鎮流器改變成為一套 24 V 直流電源，作為電磁摩擦離合（hé）器的電源。利用接觸器常開與常閉觸（chù）點實現工作台快、慢（màn）

速互鎖控（kòng）製。在（zài）工作進給與快速（sù）進給轉換（huàn）時，1，4 電磁摩擦離合器運轉平穩有效，提升了設備使用性能。

2、螺杆空壓機（jī）冷卻係統改（gǎi）造

2.1 案例簡（jiǎn）介

工廠（chǎng） 2# 空（kōng）壓站單螺杆空壓（yā）機依靠機體（tǐ）內陰陽轉子相互（hù）齧合時產生容積變（biàn）化來壓縮空氣，陰陽轉（zhuǎn）子相對空氣做功產生大量的熱量。從空氣濾芯中吸入的新鮮空氣不斷被壓縮聚（jù）集而不能及（jí）時被冷卻器帶走（zǒu）時，主機排（pái）氣溫度 T1和潤滑油溫度 T3就會超過規定值，而長期處於高溫（wēn）狀態易（yì）造（zào）成主機磨損、積炭、冷卻潤滑油（yóu）過早變質、排氣量較大（dà）幅度衰減、習慣性停機（jī）等，甚至會（huì）出現整機抱死跳停機現象；頻繁更換機油濾芯、油氣分離器、油水分離器、冷卻潤滑油等專用零附件設備的維護費用居高不下（xià），也不能從（cóng）根本上解決問題。該設備因故障而頻繁停跳機，重影響工（gōng）廠生產的順利推進。

2.2 改造方案

該空壓機的油冷卻器與空氣（qì）冷（lěng）卻器均為管殼式冷卻（què）器。在空氣冷卻器中，壓縮空氣流經銅管內部而帶走外部冷卻水的熱量；在油（yóu）冷卻器中，冷卻（què）水流經銅管內部，帶走外部潤滑油的熱量（liàng）而實現冷卻。2#

空壓站（zhàn）螺杆壓縮機的油冷卻器和壓縮（suō）空氣後冷卻器以串（chuàn）聯的形式連接，即（jí）：冷卻（què）水先進入空氣冷卻器冷卻（què）排氣，帶走一定熱量的冷（lěng）卻水再進（jìn）入油冷卻器冷卻空壓機潤滑油。這種串聯（lián）方式冷卻效果差，這是因為冷卻水在進入油冷卻器之前（qián）溫度已經很高，在油冷卻器中再次（cì）進（jìn）行熱量交換時無法帶走太多熱量。冷卻器中的潤滑（huá）油不能受到冷卻水的理想冷卻，導致設備運行時溫升過快，直接使（shǐ）主機溫度升高，甚至使其溫度超過（guò）控製器設定的溫度，從而出現停（tíng）機現象（xiàng）。為了（le）保證潤滑（huá）油溫度能夠得到（dào）有效控製（zhì），將 2 個冷卻器分開（kāi）單獨（dú）進水, 將之前串聯形式的水（shuǐ）路係統改造成並聯的形式，如圖 2（b）所示。改造後發現，空壓機潤滑油和（hé）壓縮空氣的冷卻效果明顯改善，主機溫度得到很好的控製，主機排氣溫度（dù） T1也趨於正常。

圖2 螺杆空（kōng）壓機冷卻係統結構

3、結語

改造修理降低故障維（wéi）修成（chéng）本的同時（shí）還可以縮短設備維修周期，同時確保故障設備維修後能（néng）夠及時投入使用，對保障工廠各（gè）部門正常生產、有效提高企（qǐ）業的經濟效益發揮著不可替（tì）代（dài）的作用。設備改造修理與設備維修同是為保證設（shè）備正常運（yùn）行而（ér）展開，二者在技術與效果方麵有相同之（zhī）處，應相互貫通、滲透；但（dàn）是（shì）在實際操作中，二者又（yòu）具有各自的特點和必需遵循的（de）原則。改造修理逐漸（jiàn）成為消除設備故（gù）障（zhàng）、提高現有設備運行性能、降低故障發（fā）生率、減少設備維護（hù）費用的有效措施之一，為恢複和改善（shàn）現有設備狀態、提高現有設備性能作（zuò）出了有效的貢獻。

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