設(shè)備維修專(zhuān)用工具的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

朱仁剛，高海駿，徐誠(chéng)峰，李志強(qiáng)，周利彬，裴立坤

（江蘇法爾勝精工科技有限公司，江蘇江陰 214433）

0 引言

鋼絲和鋼絲繩生產(chǎn)是將盤(pán)條拉至成鋼絲和將鋼絲捻制成鋼絲繩的生產(chǎn)過(guò)程，常見(jiàn)的生產(chǎn)設(shè)備有水箱拉絲機(jī)、管式捻股機(jī)、雙捻機(jī)等。

1 設(shè)計(jì)背景

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，與之而來(lái)的是鋼絲制品設(shè)備的高速蓬勃發(fā)展，相應(yīng)的維修難度也增加了。在設(shè)備的維修安裝和拆卸過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)難裝、難拆的現(xiàn)象，影響了維修進(jìn)程。由于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備的獨(dú)臺(tái)性，導(dǎo)致無(wú)備用設(shè)備生產(chǎn)，且設(shè)備停臺(tái)時(shí)間較長(zhǎng)耽誤正常生產(chǎn)，影響交貨期。因此，設(shè)計(jì)制作一系列安裝、拆卸專(zhuān)用維修工具[1]，以提高工作效率和質(zhì)量。

2 設(shè)計(jì)介紹

2.1 安裝專(zhuān)用工具

2.1.1 雙捻機(jī)掛腳軸承安裝專(zhuān)用工具

雙捻機(jī)小船由兩端掛腳固定，兩端掛腳各通過(guò)1 只雙列調(diào)心球軸承與傳動(dòng)主軸連接。雙捻機(jī)轉(zhuǎn)速較快，兩端軸承故障率高，維修困難。在更換損壞軸承時(shí)，由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，只能在車(chē)上現(xiàn)場(chǎng)更換。由于掛腳偏心大、重量大，又是調(diào)心球軸承[2]，安裝時(shí)需要一人扶正掛腳，另一人安裝軸承，在安裝時(shí)不能有偏差，否則極易損壞軸承花籃，造成軸承報(bào)廢（圖1）。同時(shí)，安裝時(shí)若兩人配合不當(dāng)，容易敲到手指，存在安全隱患?，F(xiàn)設(shè)計(jì)了套筒式安裝工具，安裝時(shí)只需將套筒套住主軸，就可對(duì)準(zhǔn)安裝，不需要另一個(gè)人扶正掛腳（圖2）。原來(lái)需要2個(gè)人才能完成的安裝工作、現(xiàn)在只要1 人就能輕松解決，提高了工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，為快速修復(fù)設(shè)備提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障（圖3）。

圖1 原需2 人才能安裝

圖2 掛腳軸承安裝工具

圖3 現(xiàn)只需1 人就能安裝

2.1.2 雙捻機(jī)主軸承裝配專(zhuān)用工具

雙捻機(jī)主軸軸承（7212CTYNSULP4、7210CTYNSULP4）是 角 接觸球軸承[2]，精度等級(jí)高、價(jià)格昂貴（每只軸承近千元），對(duì)裝配要求非常高，原來(lái)裝配時(shí)是通過(guò)敲棒敲擊來(lái)安裝，安裝過(guò)程中容易發(fā)生受力不均勻，單邊受力易損傷主軸（圖4）。由于單邊敲擊接觸面小、敲擊作用力大，極易造成軸承內(nèi)邊崩口，損傷軸承?，F(xiàn)設(shè)計(jì)了加長(zhǎng)套筒式安裝工具，通過(guò)加長(zhǎng)套筒安裝，由原來(lái)單邊受力變成軸承內(nèi)圈整體受力安裝，徹底解決了損傷主軸和軸承的現(xiàn)象，安裝過(guò)程方便、可靠（圖5、圖6）。

圖4 原安裝方式

圖5 主軸承安裝工具

圖6 現(xiàn)安裝方式

2.2 拆卸專(zhuān)用工具

2.2.1 水箱拉絲機(jī)同步帶輪拆卸專(zhuān)用工具

水箱拉絲機(jī)故障主要是主傳動(dòng)軸故障，而主傳動(dòng)軸故障中3#軸故障率最高。3#軸是所有傳動(dòng)軸中最難拆卸的，因?yàn)樵?#軸的20齒同步帶輪上，緊靠20 齒帶輪后面還有1 只30 齒帶輪，2 個(gè)同步帶輪輪緊密接觸，中間只有1 只5 mm厚的墊片（圖7）。因帶輪間間隙小，拉馬無(wú)法插入也無(wú)法固定，常用的拆卸方法無(wú)法使用。因角度關(guān)系，作用力不能全部作用于拆卸方向，而且在拆卸過(guò)程中，敲擊經(jīng)常導(dǎo)致3#軸和同步帶輪損傷、變形、損壞，所以敲擊法也無(wú)法使用。不僅給維修帶來(lái)一定困難，還造成維修成本提高，維修時(shí)間延長(zhǎng)?，F(xiàn)設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)用于拆卸3#軸同步帶輪的工具，采用2 個(gè)哈夫式滑塊設(shè)計(jì)，用6 只M12 螺絲正反向固定抱緊在帶輪上，利用哈夫式滑塊上專(zhuān)為拉馬拆卸設(shè)計(jì)的凸臺(tái)進(jìn)行拆卸（圖8、圖9）。為快速修復(fù)設(shè)備提供了強(qiáng)有力技術(shù)保障[3]。

圖7 主軸3#軸結(jié)構(gòu)

圖8 自制拉馬夾具

圖9 可輕松拆卸帶輪

2.2.2 管式捻股機(jī)小船內(nèi)部專(zhuān)用拆卸工具

管式捻股機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，各傳動(dòng)部件間空間位置較小，對(duì)拆卸和裝配要求也高，特別是小船支架軸承和小船防振圈套的拆卸（圖10）。防振圈套、軸承與筒體墻板間距離小，又在筒體內(nèi)部，僅通過(guò)筒體維修口維修，沒(méi)有敲擊空間；因防振圈套、軸承后面距離太小，拉馬腳放不進(jìn)去，最小拉馬也無(wú)法使用，拆卸極其困難。為了防止維修時(shí)筒體慣性轉(zhuǎn)動(dòng)撞到頭，維修時(shí)需要一人扶住筒體，另一人鉆進(jìn)小船維修口，才能確保安全維修。針對(duì)此維修難題，專(zhuān)門(mén)研發(fā)了防振圈套拆卸的專(zhuān)用工具和小船軸承專(zhuān)用拆卸工具（圖11、圖12）。根據(jù)拉馬原理，加工1套專(zhuān)用卡套，將軸承和防振套卡住，專(zhuān)用卡套可隨螺紋頂針直接做前進(jìn)、后退以調(diào)距。維修時(shí)，旋轉(zhuǎn)螺紋頂桿，專(zhuān)用卡套相應(yīng)后退，軸承和防振圈套就能輕松被拉出，也不會(huì)磨損小軸（圖13）。維修時(shí)，先將專(zhuān)用卡套卡住軸承和防振圈套，一只手扶助筒體，另一只手就旋轉(zhuǎn)螺紋頂桿，將軸承和防振圈套拆下。只需一個(gè)人就能安全、高效地完成維修工作，徹底解決了管式捻股機(jī)防振圈套、小船支撐軸承的拆卸難題。

圖10 小船軸承拆卸操作空間極小

圖11 軸承專(zhuān)用拆卸工具

圖12 防振套專(zhuān)用拆卸工具

圖13 輕松拆卸軸承

3 使用效果

設(shè)備維修在使用專(zhuān)用工具后，原來(lái)需要2 人甚至多人才能完成的維修工作，現(xiàn)在只需要1 人即可完成。維修效率提高了，且維修質(zhì)量也得到了保障，保障了生產(chǎn)的延續(xù)性，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

4 應(yīng)用總結(jié)

（1）減少維修人員損害，提高安全性。使用專(zhuān)用工具后，可以減少維修中的危險(xiǎn)動(dòng)作，減少維修誤操作帶來(lái)的設(shè)備損壞和維修人員傷害。

（2）節(jié)約維修成本，提高工作效益。使用維修專(zhuān)用工具安裝，拆卸簡(jiǎn)單，操作方便，提高了維修效率，解決了因拆卸困難造成的零部件損壞及精度降低，減少了由于維修不當(dāng)帶來(lái)的備件損耗，大大減少了維修時(shí)間和維修成本。

（3）保證工藝要求，提高產(chǎn)能。在維修過(guò)程中快速修復(fù)設(shè)備，減少停臺(tái)時(shí)間；提高裝配精度，延長(zhǎng)設(shè)備使用時(shí)間，既滿(mǎn)足了工藝技術(shù)的要求，又提高了產(chǎn)品的產(chǎn)能。

（4）普適性。維修專(zhuān)用工具制作簡(jiǎn)單、成本較低，對(duì)不同類(lèi)型設(shè)備維修均可應(yīng)用，對(duì)提升設(shè)備維修行業(yè)效率具有重要意義[4]。