JD36—400閉式雙點壓力機(jī)離合器振動故障分析及修復(fù)工藝

■陜西重型汽車有限公司（西安 710200）李紅興 鄧呈峰 曹婉蘊 李仁杰 郭國防

JD36—400型壓力機(jī)為通用型閉式單動雙點機(jī)械壓力機(jī)，可用于板料零件的沖裁、成形、彎曲、校正及淺拉伸等各種冷沖壓工藝，某重型汽車公司主要用于沖裁汽車車架零件。

本壓力機(jī)主要由機(jī)身、傳動系統(tǒng)、離合器、滑塊、液壓保護(hù)裝置、移動工作臺、氣墊、空氣管路系統(tǒng)、稀油集中潤滑系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)等部分組成。

壓力機(jī)傳動系統(tǒng)主電動機(jī)通過V 帶傳動裝置減速后，將動力傳給飛輪，再經(jīng)離合器、兩級減速齒輪及曲柄連桿機(jī)構(gòu)得以往復(fù)行程。

當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入離合器氣缸時，推動活塞，使不斷旋轉(zhuǎn)的飛輪通過摩擦塊帶動離合摩擦盤，再通過平鍵帶動離合器軸轉(zhuǎn)動，使滑塊往復(fù)運動。

當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入制動器氣缸時，克服彈簧制動力，為離合器結(jié)合作好了準(zhǔn)備。放掉壓縮空氣后，制動彈簧作用，通過制動摩擦塊將旋轉(zhuǎn)的離合器軸制動，使滑塊運動停止。

現(xiàn)壓力機(jī)由于離合器傳動系統(tǒng)出現(xiàn)故障，委托機(jī)修車間進(jìn)行修理。

1.離合器傳動部分故障描述

離合器右支承座緊固螺釘松動：離合器軸右端支承座由4個M20及14個M10螺釘緊固安裝于壓力機(jī)頂梁，與左端制動器側(cè)6個M36螺釘固定的左軸承座，支承離合器軸旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)右軸承座緊固螺釘14個M10經(jīng)常發(fā)生松動。報修后，經(jīng)維修工重新緊固，使用時間約一周左右，又發(fā)生松動，且螺紋扣滑絲。為此，維修工改螺孔14個M10為14個M12（見圖1），而且裝配時涂螺紋緊固膠，使用大約10天，又出現(xiàn)上述情況，效果不行。可以說，經(jīng)過實踐證明，擴(kuò)孔攻螺紋涂膠緊固螺釘對離合器右支承座緊固無任何效果，它只是一個修理手段。在沒有找出故障根源前提下，說修理是沒有意義的。

2.故障原因分析

經(jīng)查看機(jī)床銘牌，此壓力機(jī)為濟(jì)南某機(jī)床廠1993年生產(chǎn)，至今，已運行20余年。查詢相關(guān)維修記錄，壓力機(jī)離合器右軸承座螺釘松動現(xiàn)象最早2012年已出現(xiàn)。經(jīng)現(xiàn)場觀察離合器運行及詢問車間維修人員，在緊固離合器右軸承座的螺釘中，4個M20螺釘從未見松動，經(jīng)常發(fā)生松動的為14個M10小螺釘，而右軸承座為離合器軸輸出動力端。經(jīng)過對離合器裝配圖和設(shè)備現(xiàn)場查看觀察分析，引起離合器右軸承座小螺釘松動的原因如下：

（1）離合器軸輸出端傳動齒輪嚙合狀況，齒輪間是否夾雜異物，齒面是否有磨損、剝落、變形和啃傷；傳動齒輪的鍵槽、離合器軸輸出端的鍵槽、平鍵的裝配狀況，是否變形、損傷。

（2）離合器軸右端軸承座支承軸承的磨損，包括軸承滾道、旋轉(zhuǎn)精度、軸承潤滑及軸承是否變形、破裂；可以通過拆卸軸輸出端齒輪，測量輸出端軸頸外圓徑向跳動進(jìn)行檢查。由于右端支承軸承2007134/GB297—1964為面對面安裝，要是軸承磨損，會引起離合器軸的軸向竄動。因此，離合器軸的軸向竄動是否正常也必須檢查。

經(jīng)過現(xiàn)場觀察，離合器軸與離合端花盤右端面局部變形（見圖2），且軸與離合器花盤鍵槽發(fā)生明顯損壞，軸頸180 mm外圓發(fā)生研傷，可見明顯金屬粉末。

左端制動輪、軸與制動花盤聯(lián)接鍵槽、左軸承座未見明顯損壞。

因此，經(jīng)過上述現(xiàn)場觀察及裝配理論分析，我們決定拆解離合器軸。若出現(xiàn)離合器軸軸頸研傷、聯(lián)接鍵槽滾鍵，將是引起離合器支承座螺釘松動的根本原因，也是我們此次修理的重點對象，即離合器軸、離合端花盤。

此外，必須考慮，電動機(jī)（YH—250M—B3，P=55 kW，n=1350 r/min）運行是否平穩(wěn)，傳動帶（D—5000/GB1171—T4）的長短是否一致、伸長變形、張緊是否一致。檢查離合器彈簧、摩擦塊磨損量、等厚性是否一致。飛輪的平衡、平衡塊是否松動，位置是否改變。

經(jīng)拆解后，離合器軸如圖3所示：

我們可以清晰地看到，離合器軸與離合花盤裝配軸頸180 mm外圓約研去1～1.5 mm，且鍵槽發(fā)生損壞，軸輸出端裝配小人字齒輪處鍵槽也鍵槽損壞，其余各處外圓及聯(lián)接鍵槽基本完好。至此，可以認(rèn)為，離合器軸180 mm軸頸外圓研傷及兩處聯(lián)接鍵槽損壞，引起離合器軸旋轉(zhuǎn)極不平穩(wěn)，是引起離合器右軸承座14個M10螺釘松動的根本原因。

3.離合器修復(fù)工藝

更換電動機(jī)軸承，保證電動機(jī)振動振幅最小，電動機(jī)功率55 kW，請專業(yè)廠家檢修，保證電動機(jī)振動合格；更換傳動帶，保證長短一致，裝配時保證張緊力均勻；更換離合器中彈簧、摩擦塊、密封件，保證彈簧力大小一致，變形均勻。摩擦塊尺寸一致；更換制動器中彈簧、摩擦塊和密封件，保證彈簧力大小一致，變形均勻。摩擦塊尺寸一致。

離合器軸的修理工藝如下：修兩端中心孔（或配堵），保證左右兩側(cè)裝配軸承處外圓180 mm、160 mm徑向圓跳動≤0.01 mm，且高點一致。車削180 mm外圓見光，保證車起，經(jīng)磁力探傷無裂紋，修銑鍵槽，磨削外圓至175 mm即可；配作離合花盤內(nèi)孔，間隙≤0.03 mm。

經(jīng)過相關(guān)計算，由于離合器軸轉(zhuǎn)速和傳動力矩的約束限制，此傳動屬于低速大轉(zhuǎn)矩，n=375 r/min，T=1471 N·m。由于離合器軸的鍵槽損壞非常嚴(yán)重，根據(jù)經(jīng)驗及相關(guān)設(shè)計知識，我們對軸頸研傷外圓及損壞鍵槽不能采用堆焊和噴涂修理工藝。

圖1 壓力機(jī)離合器

圖2 離合器花盤及右軸承座

圖3 拆卸后離合器軸

因此，提出技術(shù)要求，對軸頸180 mm外圓車削、磨削后，表面粗糙度值達(dá)到Ra=0.8m，相對兩端軸承支承軸頸同軸度≤0.05 mm，其上鍵槽修銑后相對兩端軸承支承軸頸對稱度≤0.05 mm，待合格后裝配。

但我們對車削軸頸180 mm外圓后，經(jīng)磁力探傷，發(fā)現(xiàn)外圓有裂紋，裂紋長度≥10 mm，為了安全起見，對舊軸作報廢處理，外購心軸，進(jìn)行更換。繪制離合器軸圖樣如圖4所示，以期對外購新軸進(jìn)行技術(shù)驗收。

4.裝配

清洗檢查離合器軸所有裝配元件，均正確無誤；現(xiàn)場裝配。裝配后，保證離合器軸螺母緊固，軸承涂潤滑脂。飛輪檢查平衡，調(diào)整平衡塊。裝配后檢查右端人字齒輪處軸頸外圓徑向圓跳動≤0.05 mm，軸向竄動≤0.05 mm。

裝配后，實測離合器右端輸出軸頸外圓徑向圓跳動0.03 mm，軸向竄動0.01 mm，合格；裝配人字小齒輪。

對離合器右軸承座支撐螺釘孔重新檢查，用絲錐過孔、攻螺紋、裝配時緊固14個M12螺釘，按機(jī)床出廠說明書涂螺紋緊固膠。

圖4

5.運行試車

試車運行30天內(nèi)，每天檢查，記錄；試車運行6個月內(nèi)，每周檢查，記錄；試車運行12個月內(nèi)，每月檢查并記錄。

6.結(jié)語

壓力機(jī)2013年6月修理后，每天工作12 h，經(jīng)過半年多的運行，經(jīng)檢查，現(xiàn)壓力機(jī)14個M12的螺釘未見任何松動，離合器運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作狀態(tài)良好，達(dá)到了預(yù)期的修理目的。因此，我們在修復(fù)設(shè)備故障時，應(yīng)找出問題的根源所在，而不是盲目地頭疼醫(yī)頭，腳疼醫(yī)腳，以使設(shè)備的修理取得良好的修理效果。

[1]濟(jì)南第二機(jī)床廠.JD36－400閉式單動雙點機(jī)械壓力機(jī)使用說明書[Z].濟(jì)南：濟(jì)南第二機(jī)床廠，1993：15-24.