沖床結(jié)構(gòu)原理與典型故障分析

曹芳青

（格力電器（石家莊）有限公司，河北石家莊 050000）

沖床結(jié)構(gòu)原理與典型故障分析

曹芳青

（格力電器（石家莊）有限公司，河北石家莊 050000）

根據(jù)沖床結(jié)構(gòu)組成和工作原理，研究沖床典型故障機(jī)理，給出排除方法和預(yù)防措施，便于沖床日常保養(yǎng)與維修。

沖床；飛輪；變頻器

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.12

0 前言

沖床作為鈑金車間主要設(shè)備，主要完成鈑金件沖壓工作。通過對沖床結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行分析，能夠使設(shè)備維修人員深入了解沖床狀況，快速判斷設(shè)備故障點(diǎn)并找到解決辦法，通過對沖床典型故障進(jìn)行分析，找到相應(yīng)預(yù)防措施，減少設(shè)備停機(jī)時間，降低設(shè)備故障率，提高設(shè)備維修效率，對做好設(shè)備保障工作具有舉足輕重的作用。

1 沖床結(jié)構(gòu)

沖床按照滑塊驅(qū)動力分為機(jī)械式?jīng)_床、液壓式?jīng)_床；按照滑塊運(yùn)動方式分為單動、復(fù)動、多動；按照滑塊驅(qū)動結(jié)構(gòu)分為曲軸式?jīng)_床、無曲軸式?jīng)_床、肘節(jié)式?jīng)_床、摩擦式?jīng)_床、螺旋式?jīng)_床、齒條式?jīng)_床、連桿式?jīng)_床、凸輪式?jīng)_床；同時沖床有不同噸位，以格力電器（石家莊）有限公司鈑金噴涂分廠數(shù)量較多的單曲軸200 t沖床（型號OCP-200E）為例，該沖床主要包括14個部分，即平衡器、曲軸前軸受、連桿、左導(dǎo)板、滑塊、集油槽、滑塊板、臺盤、雙手操作盤、雙手操作盤托架、右導(dǎo)板、主操作面板、主操作面板托架、電控箱。

2 沖床工作原理

沖床的工作原理主要是將圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動，主電機(jī)帶動飛輪動作，經(jīng)過離合器帶動齒輪、曲軸、連桿等部件運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)成滑塊運(yùn)動。沖床對材料施加壓力，使其塑性變形，從而得到所要求的形狀和精度。每臺沖床配合一副模具，上模安裝于沖床滑塊上方，下模安裝在沖床下臺盤處。鈑金件置于模具中間，通過沖床上滑塊的上下運(yùn)動，使其變形，得到?jīng)_壓后的鈑金件，沖壓時施加于鈑金件之力所造成的反作用力，由沖床本體所吸收。

3 沖床典型故障及排除方法

3.1 沖床卡死故障（圖1和圖2）

沖床作為主要的機(jī)械裝置，經(jīng)常性出現(xiàn)的一類設(shè)備故障，即為沖床卡死，其中發(fā)生頻率較高的為沖床舉牙卡死故障。

3.1.1 故障狀況

（1）故障現(xiàn)象：沖床模高無法調(diào)整，滑塊運(yùn)動有卡阻現(xiàn)象。

（2）故障分析：①經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)主馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，傳動機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，排除造成滑塊卡阻的動力因素；②調(diào)模電機(jī)接觸器正常吸合，排除調(diào)模系統(tǒng)電控因素；③手動轉(zhuǎn)動鏈盤，左側(cè)無法轉(zhuǎn)動，右側(cè)轉(zhuǎn)動輕松，確定左側(cè)連桿或蝸輪卡死；④球頭球座拆開分離后，轉(zhuǎn)動左側(cè)蝸桿正常，確定左側(cè)舉牙卡死。同時轉(zhuǎn)動右側(cè)蝸桿時模高指示器無動作，確定為調(diào)模超上限導(dǎo)致，舉牙卡死。

3.1.2 產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

（1）原因分析。造成此類設(shè)備故障的主要原因有兩點(diǎn)：①員工不規(guī)范操作為主要原因，平時調(diào)模工在調(diào)模過程中違規(guī)操作，超過調(diào)模上限，對沖床造成較大損傷，同時員工私自打開設(shè)備配電系統(tǒng)，對設(shè)備誤操作，留下設(shè)備隱患；②設(shè)備潤滑不到位，舉牙內(nèi)油品不足，同時設(shè)備專項(xiàng)點(diǎn)檢不到位，設(shè)備定期維護(hù)不及時。

（2）采取措施。后期要求保全人員對設(shè)備操作員工進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)，提升員工操作技能；并定期對調(diào)模系統(tǒng)進(jìn)行專項(xiàng)檢查，專項(xiàng)保養(yǎng)。

圖1 沖床卡死故障1

圖2 沖床卡死故障2

3.2 沖床漏油故障（圖3和圖4）

3.2.1 故障狀況

（1）故障現(xiàn)象：設(shè)備后側(cè)內(nèi)壁出現(xiàn)大量紅褐色油跡。

（2）故障分析：①通過油品顏色判斷，設(shè)備內(nèi)壁油品為紅褐色，判斷為離合剎車油；②檢查發(fā)現(xiàn)飛輪加油口、游標(biāo)位置無漏油現(xiàn)象、飛輪內(nèi)側(cè)發(fā)現(xiàn)明顯油跡，斷定為飛輪內(nèi)側(cè)油封位置漏油；③該臺設(shè)備使用6 a之久，且每天運(yùn)行時間約20 h，密封圈存在老化現(xiàn)象，并且查詢該臺設(shè)備的履歷表，發(fā)現(xiàn)該臺設(shè)備在故障發(fā)生前曾進(jìn)行過一次吊裝移位工作，初步判斷在設(shè)備吊裝移位過程中出現(xiàn)震動，造成飛輪內(nèi)密封圈損壞，導(dǎo)致設(shè)備漏油；④經(jīng)過對飛輪拆卸發(fā)現(xiàn)離合器油品中含有少量雜質(zhì)，油品中含有雜質(zhì)，造成離合器發(fā)熱，加劇密封圈老化。

圖3 沖床漏油故障1

圖4 沖床漏油故障2

3.2.2 產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

（1）原因分析。①主要為設(shè)備使用年限已久，密封圈屬于膠類，長期使用，存在較大的老化現(xiàn)象；②設(shè)備吊裝移位對設(shè)備造成一定的損傷，尤其是在移位過程中出現(xiàn)大幅度的震動現(xiàn)象；③設(shè)備油品含有雜質(zhì)，且油品更換不及時，加劇密封圈老化。

（2）采取措施。①離合剎車油品每半年更換1次，且及時檢查；②設(shè)備密封圈等易損件做好最低設(shè)備備件庫存；③盡量減少設(shè)備吊裝移位，移位過程中注意落地速度緩慢均勻，避免對設(shè)備活動部位造成沖擊。

3.3 變頻器異響故障（圖5和圖6）

3.3.1 故障狀況

（1）故障現(xiàn)象。設(shè)備運(yùn)行過程中主馬達(dá)變頻器異響嚴(yán)重。

（2）故障分析。經(jīng)拆卸檢查發(fā)現(xiàn)變頻器內(nèi)部灰塵嚴(yán)重，內(nèi)部接觸器完全被灰塵包裹，導(dǎo)致接觸器觸點(diǎn)無法正常吸合。時斷、時閉，發(fā)出異響；且變頻器安裝方式不合理，沖床長期振動較大，變頻器下方無固定支撐架，造成變頻器隨著沖床的振動內(nèi)部線路松動。

3.2.2 原因及預(yù)防措施

（1）原因分析。①設(shè)備操作人員及設(shè)備維護(hù)人員沒有及時對變頻器進(jìn)行清理，造成內(nèi)部積灰嚴(yán)重，影響設(shè)備正常使用；②變頻器安裝方式不合理。

（2）采取措施。①設(shè)備操作人員每天對變頻器進(jìn)行清理，設(shè)備保全人員每周對變頻器進(jìn)行一次深度保養(yǎng)，保證變頻器正常使用；②對變頻器結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造升級，增加輔助支撐，減少因?yàn)闆_床震動對變頻器造成的不良影響。

4 沖床日常維護(hù)保養(yǎng)

沖床日常維護(hù)保養(yǎng)與專業(yè)性檢修非常重要，尤其是作為生產(chǎn)設(shè)備，維護(hù)保養(yǎng)不到位，非常容易造成設(shè)備故障，而影響生產(chǎn)。

4.1 電氣部分

校核控制器及操作反應(yīng)情況，校核馬達(dá)及托架固定螺絲是否旋緊，各按鈕腳踏開關(guān)是否正常，校核繼電器接點(diǎn)磨耗，及時做好保養(yǎng)工作，并對變頻器等重要電器部位進(jìn)行周期性檢查。

4.2 設(shè)備潤滑

（1）離合器的空氣潤滑組件，消除所有積水，添加潤滑油至正確位置。

（2）平衡器潤滑，手動加油泵，每天1次，每次5下；曲柄軸及連桿合銅，每8 h電動黃油泵加油潤滑，主齒輪箱油浴室，1500 h更換；滑塊球座及鋸牙部，每1250 h檢點(diǎn)；離剎每2400 h時更換。

（3）注意齒輪箱及離合剎車內(nèi)潤滑油在新設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)后750 h更換，其后每2400 h更換并清洗油槽，每運(yùn)轉(zhuǎn)1250 h檢點(diǎn)滑塊球坐視情況再加50～100 mL油脂。

圖5 變頻器異響故障1

圖6 變頻器異響故障2

4.3 機(jī)械部分

（1）臺盤。確認(rèn)沒有異物放置在臺盤上，臺盤固鎖螺絲沒有任何松脫現(xiàn)象，確認(rèn)臺盤水平度在公差范圍內(nèi)。

（2）離合器。校核是否有異響。

（3）驅(qū)動齒輪。校核齒輪及鍵是否緊密，校核齒輪是否有適當(dāng)?shù)臐櫥?/p>

（4）滑塊。校核滑塊調(diào)整的渦輪蝸桿是否適當(dāng)潤滑，校核模高指示器是否準(zhǔn)確。

（5）馬達(dá)傳動。校核馬達(dá)軸與皮帶有無松脫現(xiàn)象，皮帶機(jī)皮帶輪是否有裂紋磨損和變形。

（6）清潔。清潔沖床內(nèi)外側(cè)，清楚任何異物。

5 結(jié)束語

沖床作為沖壓行業(yè)常見設(shè)備，運(yùn)行原理相對來說比較簡單，隨著設(shè)備使用年限增加，設(shè)備異常情況必然會逐年增多，必須每年對沖床進(jìn)行一次集中性的年度檢修工作，包括設(shè)備的電氣部分、機(jī)械部分，尤其對于飛輪，若出現(xiàn)異響或漏油等情況，如不及時處理，當(dāng)問題嚴(yán)重時既要對飛輪進(jìn)行拆卸，內(nèi)部元器件更換，還要耗費(fèi)大量人力物力。所以說平時加強(qiáng)對設(shè)備的保全管理，做好設(shè)備潤滑等保養(yǎng)工作，對于常見故障，要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并做好基本備件的儲備工作，故障發(fā)生后能夠快速解決。

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〔編輯 王永洲〕