淺談設（shè）備改造修理（lǐ）及應用
2019-9-16 來源：海申機電（diàn）總（zǒng）廠 作（zuò）者：李 峰
摘（zhāi） 要 ：在機電設備（bèi）維修（xiū）中，改造修理是提高（gāo）設備性能，維持正常生產的有效措施。以 X62W 升降台銑床進給箱改造和單螺杆空壓機冷卻器改造為例，在發現故障原因（yīn）的基礎上，采取更換部分部件或改變部（bù）件連接方式的方案對（duì）設備進行改造（zào）修理，體現改造修理投資小（xiǎo）、見效快的優越性。
關鍵詞 ：改造修理（lǐ） 銑床 加工性能 經濟效益
設備修理是指對設備（bèi）因失去或降低原有功能而不能正常工（gōng）作所（suǒ）進行的恢複，以及提升設（shè）備（bèi）運行性能所進行（háng）的技（jì）術（shù）活（huó）動（dòng）。
因（yīn）此，設備修理在生產過程中扮演著重要的角色，不僅能夠維（wéi）持生產的順利進行，還能夠延長設備使用壽命。
根據設備性能（néng）、故障程度以及加工現（xiàn）場實際需求，設備修（xiū）理可分為（wéi）普通修理（lǐ）和改造修（xiū）理。
在普通修理後無法達到原使用要求，或原（yuán）設備無法滿足生產（chǎn）任務提出的更高要求，而更新設（shè）備一次性投入較大、實施周期長，盲目對老設備進行淘汰不僅影響生產還對（duì）工廠造成（chéng）一定的損失時,可采取設備改造的方式。
切實、有效的改造修理投資小（xiǎo）、見效快、風險低，是實現現有設備性能提高的主要（yào）途徑。
1 、X62W 升降台銑床進給箱改造
1.1 案（àn）例簡介
X62W 升降台銑床是一台通用型銑床，海申機電總廠（chǎng） (象山) 於 20 世紀 70 年代初購置並投入（rù）使用，其在生產（chǎn）中使用頻率高（gāo）、工作量大（dà），而且經常處於高速切削（xuē）、高速走刀、大切削量的（de）加工工況，因此經常出（chū）現震動、異響，由於進給機構發生故障而使（shǐ）設備失去快速進給或工作進（jìn）給。X62W 銑床工作中通過滾輪、帶輪、離合器運（yùn）動而實現機床的快速進給和工作進給。
當（dāng）按下快速進給按鈕時，外部牽引電磁吸鐵（tiě）通過傳動機構使滾輪向右移動，壓緊快速進給摩擦片，實現快速進（jìn）給；鬆（sōng）開快速按鈕時，複（fù）位彈簧迅速將滾（gǔn）輪複位至工作進（jìn）給狀態，此（cǐ）時在旋轉的進（jìn）給軸上產生（shēng）撞擊，如此反複將加劇進給軸上各零件的鬆動、磨損以及損（sǔn）壞。
工作過程中，傳動軸將帶動滾輪繞滾輪軸轉動，因此滾輪外圓表麵會因經常處（chù）於摩擦狀態而（ér）出現磨損。
當磨損量達到一定程度後，滾輪與離（lí）合器的（de）配合（hé）間隙便越來越大。撞擊同時也會（huì）導致快速離合器預緊螺母（mǔ）改變位置。
由於電機實行正反轉進給，如預緊螺母鬆開（kāi），則會減小離合（hé）器的工作行程，從而導（dǎo）致銑床快速進給；如預緊螺母（mǔ）隨傳動軸並至過緊，那麽進給軸上同（tóng）時出現工作進給與快速進給兩種速度，將會造成進（jìn）給箱內各（gè）個（gè）傳動軸不同程度的損壞。
機床正常工作時，其動力的傳遞和中斷主要通（tōng）過鋼球式安全離合器實現。正（zhèng）常工作時彈簧壓（yā）緊鋼（gāng）球，並將動力通（tōng）過離合器傳遞到下一個部（bù）位。
當載荷過大時，機（jī）床傳遞給鋼（gāng）球的力大於彈簧張力，因此將鋼球向左推動，從而使得離合器脫開而中斷動力傳遞，此時機（jī）床也停止（zhǐ）進給而實現自我保護（hù）。鋼球式安全離合器中的彈簧張力主要通過鎖緊螺母調整，機床的安全穩定（dìng）性主（zhǔ）要取（qǔ）決於鎖緊（jǐn）螺（luó）母調整質量的好壞。
所以一台機床必須（xū）做到在正常工作（zuò）時不打滑，而在發（fā）生故障或者超載等情況下能夠及（jí）時脫開（kāi）並實現自我保護。如果機床快速進給和工作進給都出現問題, 很可能就（jiù）是安全離合器的彈簧壓力調整過小（xiǎo），必須重新調整。多次調整過程複雜、繁（fán）瑣，並要求修理人員有一定的工作經驗。
該銑床已經不止（zhǐ）一次采用傳統修理方法進行修理，但故（gù）障現象仍（réng）頻頻（pín）出現，治標不治本。
1.2 改造方案（àn）
經過前期調研，現決定在不改變設備操作方法的前提下，對進給箱中的離合器進行更換以提升離合器的安全性。之前機床的慢速和快速進給運動主（zhǔ）要依靠牙嵌式離合器實現現采用電磁摩擦離合器（qì）來（lái）控製機（jī）床的進給運動。依據電磁摩擦離合器的特性，一並去除滑套、滑環、套筒等（děng）零件，重新加工配套的齒輪（lún）、襯套等零件。
改造前（qián）後（hòu）進給箱的相關結構如圖 1 所示。
圖1 進給箱相關結構
當機（jī）床處於慢速工作進給時，由軸（zhóu）Ⅴ上的慢（màn）速齒輪 13 將動力通過齧合傳遞到軸Ⅵ上的齒輪 3，然後再將運動傳遞給慢速電磁摩擦離合器 1。離合器 1通電後壓（yā）盤和摩擦片吸合，將動（dòng）力通（tōng）過軸Ⅵ傳遞到齒輪 10 上實現工作進給。工作台快速進給實現：由軸Ⅴ上的快速齒輪 12 通過齧合將運動傳遞（dì）給軸（zhóu）Ⅵ上的齒輪 9（通過（guò）兩個平鍵 11 和花鍵套連接在軸 VI上），齒輪 9 上的動力通過軸 VI 傳遞到聯接套（tào） 5 後再傳遞給電磁（cí）摩擦離合器 4，離合器 4 通電後壓盤和摩擦片吸合，將動力通過軸Ⅵ傳遞到齒輪 10 上實現工作進給。電器部分充分利用原有線路及原件，將原牽引電（diàn）磁吸鐵的 380 V 電源加裝變壓器，利用鎮流器改變成（chéng）為一套 24 V 直流電源，作為電磁摩（mó）擦離合器的電源。
利（lì）用接觸器常開與（yǔ）常（cháng）閉觸（chù）點實現工作台快、慢速互鎖控（kòng）製。在工（gōng）作進給與快速（sù）進給轉換時，1，4 電磁摩擦離合器（qì）運（yùn）轉平穩（wěn）有效，提升了設備使用性能（néng）。
2 、螺杆空壓機（jī）冷卻係（xì）統改造
2.1 案例簡介工廠
2# 空（kōng）壓站單螺杆空壓機依靠機體內陰陽轉子（zǐ）相互齧合時產生容積變化來壓縮空（kōng）氣，陰陽轉子相對空氣做功產生大量（liàng）的熱（rè）量。從空氣濾芯中吸入的新（xīn）鮮空氣不斷被壓縮（suō）聚集而不能及時被冷卻器帶走時，主機排氣溫度（dù） T1和潤滑油溫度 T3就會超過規（guī）定值，而長期處於高溫狀態易（yì）造成主機磨損、積炭、冷卻潤滑（huá）油過早變質、排氣量較大幅度衰減（jiǎn）、習慣性（xìng）停機等，甚至會出現整機抱（bào）死跳（tiào）停機現象；頻繁（fán）更換機油濾芯、油氣分離器、油水分離器、冷卻（què）潤滑油等專用零附件（jiàn）設備的維護費用居高不下，也不能從根本上解決問題。該設備因故障而頻繁停跳機，嚴（yán）重影響工廠生產的順利推進。
2.2 改造方案
該空壓機的（de）油冷卻（què）器與空氣冷卻器均為管殼式冷卻器（qì）。在（zài）空氣冷卻器中，壓縮空氣流經銅管（guǎn）內部而帶走外部冷卻水的（de）熱量；在油冷卻器中，冷卻水流經銅管（guǎn）內部，帶走外（wài）部潤滑油的熱量而實現冷卻。2#空（kōng）壓站螺杆壓縮機的油冷（lěng）卻器和壓縮空氣後冷卻器以串聯的（de）形式連接，即：冷卻水先進入空氣冷（lěng）卻器冷卻排氣，帶走一定熱量的冷卻水再進入油冷卻（què）器（qì）冷（lěng）卻空壓機潤滑油。這種串聯方（fāng）式冷卻（què）效果差，這是因為冷卻水在（zài）進入油冷卻（què）器之前溫度已經很高，在油冷卻器中再次進行熱量交換時無法帶走太多熱量。
冷卻器中的潤滑油不能受到冷卻水的理想（xiǎng）冷卻，導（dǎo）致設備運（yùn）行（háng）時溫升過快，直接（jiē）使主（zhǔ）機溫度升高，甚至使其溫度超過控製器設定的溫度（dù），從而（ér）出現停機（jī）現象。為了（le）保證潤滑油溫度能夠得到（dào）有效控製，將 2 個冷卻器（qì）分開單獨進水, 將（jiāng）之前串聯形式的水（shuǐ）路係統改（gǎi）造成並聯的形式，如圖 2（b）所示。
圖 2 螺杆空壓（yā）機冷卻係統結構
改造後發（fā）現，空壓機潤滑油和壓縮空氣的冷卻（què）效果明顯改善，主機溫度得（dé）到很好的控製，主機排氣溫度 T1也趨於正常。
3 、結語
改造修理降低故障維（wéi）修成本的同時還可以縮（suō）短設備維修周期，同時確保故障設備維修後能夠及時投入使用，對保障工廠各部門正常生產、有效提高企業的經濟效益發揮著不可替代的作用。設備改造修理（lǐ）與設備維修同是為保證設備正常運行（háng）而展開，二者在（zài）技術與效果方麵有相同之處（chù），應相互貫通、滲透；但是在實際操作中，二者又具有各自的特點和（hé）必需（xū）遵循的原則。
改造修理逐漸成為消除設（shè）備故障、提高（gāo）現有設備運行性能、降（jiàng）低故障發生率、減少設備維護費（fèi）用的有效措施之一，為恢複和改善現（xiàn）有設備（bèi）狀態、提高現有設備性能作出了有效的貢獻。
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