ZB28－6．3型滾絲機(jī)故障分析及措施

唐紹春

（本鋼板材股份有限公司，遼寧 本溪 117000）

0 引言

滾壓加工螺紋的綜合機(jī)械性能優(yōu)于切削加工螺紋，其強(qiáng)度高、硬度高、組織嚴(yán)密、耐腐蝕、節(jié)約材料、生產(chǎn)率高。ZB28系列滾絲機(jī)是目前國內(nèi)廣泛應(yīng)用的專用外螺紋滾壓機(jī)床。本文針對ZB28－6．3型滾絲機(jī)設(shè)備常見的故障現(xiàn)象、原因及應(yīng)對措施進(jìn)行了分析探討。

1 液壓系統(tǒng)噪聲大及活動主軸座進(jìn)退速度緩慢

在使用一段時(shí)間后，特別是在環(huán)境溫度較低的情況下，滾絲機(jī)常出現(xiàn)以下異常情況：液壓系統(tǒng)噪聲大大增加；活動主軸座進(jìn)退速度明顯低于正常速度；進(jìn)給速度調(diào)節(jié)閥旋鈕調(diào)節(jié)失靈；液壓油箱內(nèi)的液壓油中充滿細(xì)小氣泡；壓力表指針振動。

ZB28系列滾絲機(jī)活動主軸座進(jìn)退由液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，油泵的吸油回路簡化示意圖見圖1。出現(xiàn)上述故障的原因是發(fā)生了油泵氣蝕現(xiàn)象，主要有以下3方面原因：①該油泵吸油管路中包含一個(gè)90°直角彎頭，而且由于直角彎頭內(nèi)孔孔徑尺寸較小，無疑會大大增加油泵的吸油阻力，該結(jié)構(gòu)形式本身就容易產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象；②長期使用后，油箱內(nèi)機(jī)油雜質(zhì)含量增加，大量聚集在吸油濾油器上，堵塞濾油器；③環(huán)境溫度較低，機(jī)油黏度增大，流動性變差，加大了油泵的吸油阻力。

圖1 油泵的吸油回路簡化示意圖

以上3方面因素，都會增大油泵的吸油阻力。在它們的綜合作用下，容易發(fā)生油泵氣蝕現(xiàn)象，因此使液壓系統(tǒng)噪聲大大增加，而流量不足導(dǎo)致了活動主軸座進(jìn)退速度非常緩慢且調(diào)節(jié)失靈。其中第一、第二是主要原因，尤其是吸油回路結(jié)構(gòu)，應(yīng)采取改進(jìn)措施。即去掉油泵吸油回路原有的直角彎頭，改用一直通管接頭外加一根帶有90°圓弧圓滑過渡的彎管，從結(jié)構(gòu)上盡量減小油泵吸入管路的阻力。改進(jìn)后的吸油回路見圖2。

圖2 改進(jìn)后的吸油回路

另外，還應(yīng)定期更換新液壓油或定期用專用過濾機(jī)對油箱內(nèi)的液壓油進(jìn)行全面徹底的過濾，并徹底清洗吸油濾油器或更換油缸內(nèi)活塞密封；可選用低溫流動性更好的液壓油。采取上述針對性措施后故障排除。

2 滾壓螺紋出現(xiàn)亂扣或畸變

ZB28系列滾絲機(jī)活動主軸是由活動軸座的運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)其前進(jìn)后退功能的。在活動主軸座底部的燕尾導(dǎo)軌中有一調(diào)整燕尾導(dǎo)軌間隙的斜鐵，出現(xiàn)滾壓螺紋畸變或亂扣的原因是調(diào)整斜鐵用的緊固螺釘松動，導(dǎo)致燕尾導(dǎo)軌間隙過大；或者使用時(shí)間較長，由于磨損而導(dǎo)致燕尾導(dǎo)軌間隙過大。適當(dāng)調(diào)整緊固螺釘，使燕尾導(dǎo)軌間隙合適可消除此故障。

3 浮動主軸出現(xiàn)竄軸故障

為保證正常的滾壓加工，其固定主軸在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上是一根浮動軸，主軸在兩個(gè)彈簧一定的預(yù)應(yīng)力作用下實(shí)現(xiàn)前后微動，即該軸滾壓加工中可以在工作需要時(shí)向前或向后自動微量移動一定的距離，并且在工件滾壓完成后又能自動復(fù)位，這屬于正常情況。所謂的竄軸故障是指不正常的前后移動或超距離的前后移動，這必然會造成被滾壓工件螺紋亂扣，工件報(bào)廢，甚至造成滾絲輪損壞報(bào)廢。固定主軸實(shí)現(xiàn)浮動功能的局部結(jié)構(gòu)簡圖見圖3。出現(xiàn)竄軸故障的主要原因如下：

（1）該機(jī)蝸輪直接安裝在固定主軸上，傳動路線是：蝸桿→蝸輪→主軸→滾絲輪。正常情況下，蝸輪齒面上的作用力必然要產(chǎn)生一個(gè)軸向分力，此軸向分力就有使主軸產(chǎn)生軸向移動的趨勢，而且該分力也會使蝸輪產(chǎn)生向一側(cè)傾斜的作用。在長期使用中，往往會由于各種因素導(dǎo)致蝸輪一端磨損較重，而另一端磨損較輕，形成不均衡的磨損狀態(tài)，造成蝸輪弧面磨偏。磨偏后，工作中由于受力后蝸輪產(chǎn)生的軸向分力會越來越大，當(dāng)其大到一定程度時(shí)最終導(dǎo)致主軸發(fā)生竄軸故障，因此可更換新蝸輪并盡量減小蝸輪與主軸的配合間隙。

圖3 固定主軸實(shí)現(xiàn)浮動功能的局部結(jié)構(gòu)簡圖

（2）由于調(diào)整浮動主軸彈簧預(yù)應(yīng)力大小的鎖緊螺母松動，造成彈簧的預(yù)應(yīng)力太小或消失，此時(shí)浮動主軸就太過于“浮動”了，如果在滾壓中稍有外力干擾，就會出現(xiàn)竄軸故障。因此應(yīng)重新調(diào)整彈簧預(yù)應(yīng)力鎖緊螺母，將固定主軸前后浮動的兩個(gè)彈簧的預(yù)應(yīng)力調(diào)整為合適數(shù)值。

（3）固定主軸前后浮動的兩個(gè)彈簧中的某一彈簧損壞或失效。應(yīng)更換損壞的彈簧。

（4）主軸前端的滾針軸承徑向間隙過大有時(shí)也會造成竄軸故障。此軸承是無內(nèi)圈無保持架滾針軸承，正常工作情況下滾針的方向應(yīng)平行于主軸軸線；此外，為保證主軸軸徑尺寸和滾針軸承能承受足夠的滾壓力，此滾針軸承的滾針又細(xì)又長，滾針的剛性較差。在長期使用磨損或由于其他原因使?jié)L針軸承與軸承座圈間隙變大后，導(dǎo)致滾針在軸承外圈與軸承座圈之間處于不平行于主軸軸線的傾斜狀態(tài)，由于滾針剛性較差，在這種情況下滾針可能會有微量的彈性彎曲變形。如果此時(shí)滾針軸承仍在回轉(zhuǎn)，就會產(chǎn)生一個(gè)軸向分力，這個(gè)軸向分力如果足夠大的話就會導(dǎo)致主軸發(fā)生竄軸故障。滾針軸承徑向間隙越大，滾針與主軸軸線可能傾斜形成的夾角亦越大，產(chǎn)生的軸向分力亦越大，就越容易導(dǎo)致主軸發(fā)生竄軸故障。此時(shí)應(yīng)更換與滾針軸承配合的座圈，必要時(shí)將滾針軸承也一同更換，以盡量減小軸承徑向間隙。

4 滾壓螺紋直徑尺寸不穩(wěn)定

一般情況下影響滾壓螺紋直徑尺寸的主要因素有毛坯直徑尺寸、毛坯材質(zhì)與質(zhì)量和滾壓用量等，排除上述各因素后仍然發(fā)生螺紋直徑尺寸不穩(wěn)定故障，原因主要有兩個(gè)：

（1）由于長期使用，固定主軸座或油缸座的固定螺栓有所松動、定位銷釘有所變形，應(yīng)更換定位銷，重新緊固螺栓。

（2）主軸與滾絲機(jī)內(nèi)孔間隙偏大，應(yīng)更換滾絲輪。

5 工件在滾壓中溫升太快

滾壓中溫升太快是由于支架偏低造成的，正常情況下支架應(yīng)保證被滾壓工件中心比滾絲輪中心低0．2 mm～0．3mm，如果超出此范圍，工件受到的向下分力過大，工件在被滾壓過程中與支架的上支撐面摩擦嚴(yán)重，從而會導(dǎo)致工件發(fā)熱嚴(yán)重。因此應(yīng)適當(dāng)增加支架的高度，保證滾壓中工件高度合適。

6 活動主軸無進(jìn)給動作

ZB28系列滾絲機(jī)活動主軸的前進(jìn)和后退是由液壓系統(tǒng)的電磁換向閥控制實(shí)現(xiàn)的。出現(xiàn)活動主軸無進(jìn)給故障是由于電磁鐵換向閥上的電磁鐵線圈發(fā)熱而短路燒毀造成的。

國產(chǎn)交流電磁鐵一般要求通電率指標(biāo)不應(yīng)超過60%。當(dāng)滾絲機(jī)連續(xù)滾壓工作時(shí)，由于滾絲機(jī)退回時(shí)間少于進(jìn)給時(shí)間，該情況下?lián)Q向閥電磁鐵的通電率已接近60%（如果是由熟練操作技工來操作，換向閥電磁鐵的通電率甚至?xí)扔诨虺^60%）。因此該滾絲機(jī)換向閥電磁鐵線圈發(fā)熱比較嚴(yán)重，尤其是當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，其發(fā)熱問題就更加突出，從而短路而導(dǎo)致發(fā)生燒毀故障。此故障是該類滾絲機(jī)的一個(gè)很常見的現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)給予足夠的重視。

7 結(jié)語

本文對ZB28－6．3型滾絲機(jī)實(shí)際使用中的常見故障進(jìn)行了概括總結(jié)，并提出了具體的應(yīng)對措施，可有效減少滾絲機(jī)故障停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)也為其他型號的滾絲機(jī)故障維修提供有價(jià)值的參考和依據(jù)。