EXY125MN楔式鍛壓機(jī)離合器的大修與改進(jìn)

中國第一拖拉機(jī)股份有限公司鍛造廠 （河南洛陽 471003） 魏江波 薛曉江 王祎偉

該鍛壓機(jī)是我廠的關(guān)鍵設(shè)備，為引進(jìn)德國的先進(jìn)技術(shù)，與輥鍛機(jī)、切邊機(jī)、扭擰機(jī)及校正機(jī)，并配以機(jī)械手和運(yùn)輸鏈，組成了一條自動(dòng)化生產(chǎn)線，像這么大的生產(chǎn)線在全國鍛壓行業(yè)也是屈指可數(shù)的。該壓力機(jī)可以完成壓彎、預(yù)鍛工序，可生產(chǎn)鍛件主要為曲軸、前梁、齒輪等，由于所生產(chǎn)的零件精度高，生產(chǎn)效率也高。因此，在現(xiàn)代化的汽車工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。

1.問題描述

EXY125MN是我廠的重點(diǎn)設(shè)備，產(chǎn)量最高已經(jīng)達(dá)到全廠40%左右，對全廠的生產(chǎn)起著關(guān)鍵性的作用。經(jīng)過4年多的高負(fù)荷使用，出現(xiàn)主機(jī)滑塊打滑，滑塊到不了上死點(diǎn)位置，離合器接觸不良、制動(dòng)器不靈敏等現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作，出于對設(shè)備正常使用及人員安全的考慮，我們決定對設(shè)備的關(guān)鍵部位進(jìn)行修復(fù)及改進(jìn)。

2.原因分析

考慮到造成滑塊打滑的原因是壓縮空氣壓力降低和密封處漏氣兩個(gè)原因，我們經(jīng)過檢查排除了壓縮空氣壓力不足的原因，最后得出的結(jié)論是活塞密封磨損導(dǎo)致的漏氣，才會(huì)出現(xiàn)滑塊打滑。

滑塊不能停在上死點(diǎn)，離合器在正常工作時(shí)經(jīng)常打滑，導(dǎo)致壓力機(jī)不能制動(dòng)，經(jīng)分析，有可能是兩個(gè)原因會(huì)造成這種現(xiàn)象，其一是離合器的摩擦片經(jīng)過長時(shí)間的高強(qiáng)度工作造成了磨損，另一個(gè)原因是摩擦片沾上潤滑油，導(dǎo)致摩擦片打滑。第二個(gè)原因造成的打滑概率很低，因?yàn)閺馁忂M(jìn)設(shè)備到目前為止我們還沒有拆解過，正常工作時(shí)也不會(huì)對其潤滑，因此這個(gè)原因被排除，所以導(dǎo)致壓力機(jī)打滑最大的原因是摩擦片磨損。

3.離合器結(jié)構(gòu)

該壓力機(jī)使用的離合器（見圖1）為雙盤片式摩擦離合器，離合器的控制閥為E100-5電磁閥，與氣缸蓋連接在一起的大齒輪帶動(dòng)離合器運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)不傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩時(shí)，大齒輪及與其連接在一起的主動(dòng)零件只是在滾動(dòng)軸承上空轉(zhuǎn)。

輪轂由楔鍵固定在曲軸上，輪轂外圈是一種特殊齒，與摩擦盤上相應(yīng)的齒嚙合，摩擦盤上裝有摩擦片并由它們傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

與摩擦盤相對應(yīng)的緊摩擦盤和外摩擦盤是由穿過支撐體的銷與大齒輪連接的，氣缸蓋、活塞、支撐體通過螺栓與大齒輪連接，可以通過螺栓的調(diào)節(jié)來調(diào)整氣缸蓋與支撐體之間的距離。

壓縮空氣經(jīng)電磁閥、旋轉(zhuǎn)空氣接頭進(jìn)入離合器后，推動(dòng)活塞壓向摩擦盤，大齒輪的運(yùn)動(dòng)經(jīng)摩擦盤輪轂傳到曲軸上，從而帶動(dòng)壓力機(jī)的滑塊運(yùn)動(dòng)。當(dāng)氣缸內(nèi)氣壓達(dá)到0.55MPa時(shí)，為離合器的正常工作壓力，離合器傳遞工作轉(zhuǎn)矩。

圖1 離合器

離合器排氣后，在彈簧的作用下，托板和托板推動(dòng)壓盤、中間盤、使摩擦盤逐次脫開，大齒輪空轉(zhuǎn)，離合器不傳遞轉(zhuǎn)矩。

離合器同時(shí)還有過載保護(hù)作用，活塞的壓緊力是按所允許的最大傳遞轉(zhuǎn)矩考慮的。在超過這個(gè)轉(zhuǎn)矩時(shí)，摩擦片之間就開始打滑，飛輪的能量很快耗盡，這樣壓力機(jī)也就停止運(yùn)轉(zhuǎn)，磨損量測量示意見圖2。

圖2 磨損量測量圖

4.拆解及修復(fù)、改進(jìn)離合器部件

（1）拆解 由于設(shè)備部件很大，第一次拆解這么大的設(shè)備，還沒有經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致在拆解與裝配過程中造成很大的難度，在拆解過程中還需加工一些輔助工具對其進(jìn)行拆解及保護(hù)，遇到一些復(fù)雜的問題進(jìn)行全面溝通，在最短的時(shí)間內(nèi)做出可行性方案。

在修理的過程中，為了能夠提高效率，一組拆離合器部件，另一組加工或修復(fù)更換的部件。由于設(shè)備一些零部件很大，重心不好掌握，起重就成了一個(gè)最大的難點(diǎn)。起重工憑著幾十年的工作經(jīng)驗(yàn)，制作了各種吊具，這樣在很大程度上減少了拆解的難度，也為提前完工提供了很大的保障。

（2）修復(fù)及改進(jìn) 離合器上面有兩個(gè)摩擦盤，分別是緊摩擦盤、外摩擦盤。拆開離合器時(shí)發(fā)現(xiàn)緊摩擦盤上的摩擦片大部分都已經(jīng)沒有了，出現(xiàn)掉塊的現(xiàn)象，鉚釘一碰就掉。而外摩擦盤磨損不是太嚴(yán)重。像這種現(xiàn)象就很難起到摩擦作用，大幅降低了其摩擦因數(shù)，所以必須更換新的摩擦片。

離合器上的摩擦片有24片，每片上需鉚36個(gè)孔，總共是864個(gè)鉚釘孔，數(shù)量多，工作量很大。原廠設(shè)備采用黃銅鉚釘，我們經(jīng)過研究決定采用錫青銅鉚釘，這種材質(zhì)塑性好，很容易將摩擦片和摩擦盤鉚到一起。為了能夠盡快完成，鉗工組分成三班倒對摩擦片進(jìn)行修配、鉆孔、銑凹槽，再通過輔助設(shè)備的配合對其鉚鉚釘（見圖3）。

圖3 離合器摩擦片

原Y形密封圈，材質(zhì)是橡膠，耐磨程度不是很好。根據(jù)我們多年的經(jīng)驗(yàn)，決定用材質(zhì)為丁氰的Y形密封圈，其具有抗變形能力強(qiáng)，回彈性能好，耐磨性能好等特點(diǎn)。

5.離合器的裝配

安裝離合器之前，必須檢查定距環(huán)，確保定距環(huán)與滾動(dòng)軸承之間是否緊靠在一起，無間隙。

首先裝入離合器輪轂，用4個(gè)楔鍵使輪轂與曲軸緊密連接，還要檢查輪轂端面與滾動(dòng)軸承的角環(huán)是否貼緊。然后將壓力彈簧裝入齒輪的彈簧座內(nèi)（銷、螺紋銷已預(yù)先裝在齒輪上），再裝摩擦盤、中間盤、摩擦盤和壓環(huán)，最后裝銷支撐，裝配時(shí)注意所有零件上的標(biāo)記“0”都必須與齒輪上的標(biāo)記“0”對齊，在裝中間盤之間還必須先將托板裝入相應(yīng)的孔中。

在擰緊銷支承的固定螺釘后，銷支撐固定、中間盤和壓盤在壓力彈簧的作用下壓向銷支撐，此時(shí)，齒輪還沒有和離合器結(jié)合，可以在滾動(dòng)軸承上自由旋轉(zhuǎn)。

氣缸蓋與活塞和密封圈組裝在一起，然后裝在大齒輪上，注意活塞的裝配位置，使得其上的鍵能準(zhǔn)確地嵌入壓盤的相應(yīng)槽中。

然后，將所有的螺母（M100×4）按照給定尺寸擰在螺紋銷上，螺釘（M64×4）擰入氣缸蓋與銷支撐接觸，并用M64×4螺母鎖緊。

6.離合器調(diào)整

離合器裝完以后，需進(jìn)行檢查，確定是否達(dá)到正確裝配位置。離合器活塞行程為10mm，氣壓為0.1MPa時(shí)，隨著氣缸內(nèi)壓力的增高，實(shí)際的活塞行程要大一點(diǎn)。在給出的磨損量表中a2+b2的總值為65mm，當(dāng)裝入新的摩擦片時(shí)必須測量實(shí)際尺寸并記在磨損量表中.

調(diào)整過程中要測量間隙，松開螺釘，然后往后退回一些，再在圓周上均勻擰螺母，以減少間隙值，檢查銷支撐與氣缸蓋之間在圓周上的平行性，在調(diào)整完畢后，輕輕擰緊螺釘并用螺母鎖固，再鎖緊螺母，此時(shí)還要再次用測量桿檢查一次活塞行程，其測量結(jié)果必須與所給出參數(shù)（見附表）相符合。

離合器摩擦片的磨損量情況

經(jīng)過這次修復(fù)和改進(jìn)后，設(shè)備正常使用已經(jīng)超過一年，運(yùn)行狀態(tài)良好，未再出現(xiàn)離合器打滑等故障，證實(shí)改進(jìn)措施有效。