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淺談設備（bèi）改造修理及應用

2020-4-17 來源：海申機電總廠作者（zhě）：李（lǐ）峰

摘要：在機電設備維修（xiū）中，改造修理是提高設備性能，維持正常生（shēng）產的有（yǒu）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（xiàn）故障（zhàng）原因（yīn）的基礎上，采取更換部分部件或（huò）改變部件連接方式的方（fāng）案（àn）對設備進（jìn）行改造修理，體現改造修（xiū）理（lǐ）投（tóu）資小、見效快的優越性。

關鍵詞： 改造修理銑床加工性能（néng）經濟效益

設備修理是指對設備因失去或降低原有功能而不能正常工作所進行的恢複，以及提升設（shè）備運行性能所進行的技術活（huó）動。因此（cǐ），設備修理在生產過（guò）程中扮演著重要的角色，不僅（jǐn）能夠維持生產的順利進行，還能夠延長設備（bèi）使（shǐ）用壽命。根據設備性（xìng）能、故障程度（dù）以及加工現場實際需求（qiú），設備修（xiū）理可分為普通修理和改造修理。在普通修理後無法達到原使（shǐ）用要求，或原設備無法滿足生產任務提出的更高要（yào）求，而更（gèng）新設備一次性（xìng）投入較（jiào）大、實施周期長，盲目對老設備進行淘汰不僅影響生產還對工廠造成一定的損失時,可采取設備改造（zào）的方式。切實、有效的改造（zào）修理投資（zī）小、見效快、風險低，是實現現有設備性能提高的（de）主要途徑（jìng）。

1、 X62W 升降台銑床進（jìn）給箱改造

1.1 案例簡介

X62W 升降台銑（xǐ）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（chū）購置並投入使（shǐ）用，其在生產中使用頻率高、工作量大，而（ér）且經常處於高速切削、高（gāo）速走刀、大切削量的（de）加工工況，因此經常出現震動、異響（xiǎng），由於進給（gěi）機構發生故障而使設備失去快速（sù）進給或工作（zuò）進（jìn）給。X62W 銑床工作中通過（guò）滾輪、帶輪、離合（hé）器運動而實現機床的（de）快速進給和工（gōng）作進給。當（dāng）按下快（kuài）速進給按鈕時，外（wài）部牽引（yǐn）電磁吸鐵通過傳動機構使滾輪（lún）向右移動，壓緊快速進給（gěi）摩擦片，實現快速進（jìn）給；鬆開快速（sù）按鈕（niǔ）時，複位彈簧迅（xùn）速將滾（gǔn）輪複位至工作進給（gěi）狀態，此時在旋轉的進（jìn）給軸上產生撞擊，如此反複將加劇進（jìn）給軸上各零件的鬆動、磨損以及損壞。工作過（guò）程中，傳動軸將（jiāng）帶動滾輪繞滾輪軸轉動，因此滾輪外圓表麵會因經常（cháng）處於摩擦狀態而出現磨損。當磨損量達到一定程度後，滾輪與離（lí）合器的配合間隙便越來越大。撞擊同時也會（huì）導致快速離合器預緊螺母改變位置（zhì）。由於電機實行正反轉進給，如預緊螺（luó）母鬆開，則會減小離合器的工作行程，從（cóng）而導致銑床快速進（jìn）給（gěi）；如預緊螺母隨傳動軸並至過（guò）緊，那麽進給軸上同時出現工作進給與快速進給兩種速度，將會造成進給箱內各個傳動軸（zhóu）不同程度（dù）的損壞。

機床（chuáng）正常（cháng）工作時，其動力的傳遞和中（zhōng）斷主要通過鋼球式安（ān）全離合器實現。正常工作時（shí）彈簧壓緊鋼球，並（bìng）將（jiāng）動力通（tōng）過離合器（qì）傳遞到下一個部位。當載荷過大時，機床傳（chuán）遞給鋼球的力大（dà）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（duàn）動（dòng）力傳（chuán）遞，此時機床也（yě）停止進給（gěi）而（ér）實現（xiàn）自我（wǒ）保護。鋼球式安全離合器中的彈簧張力主要通過鎖緊螺母調整，機床的安全穩定性主要取決（jué）於鎖緊螺母調整質量的好壞。所以一台機（jī）床必須做到在正常工作時不打滑，而在發生故障或者超載等情況下能夠及時脫開並實現自我（wǒ）保護。如（rú）果機床快速進給和工作進給都出現問題, 很可能就是安全離合器的彈簧壓力（lì）調（diào）整過小，必須重新調整。多次調整過程複雜、繁瑣（suǒ），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（chuán）統（tǒng）修理（lǐ）方法進行修理，但故障現象仍頻頻（pín）出（chū）現，治（zhì）標不治本。

1.2 改造（zào）方案

經過前（qián）期調研（yán），現決定在不改變設備操作方法的前提下，對進給箱中（zhōng）的（de）離合器進行更換以提升（shēng）離（lí）合（hé）器的安全性（xìng）。之前機床的慢速和快速進給（gěi）運動主要依靠牙嵌式離合器實現，現（xiàn）采用電磁摩擦離合器來控製機床的進給運動。依據電磁摩擦離合器（qì）的（de）特（tè）性，一並去除滑（huá）套、滑環、套筒等零件，重新加工配套的齒輪、襯套等零（líng）件。改（gǎi）造前後進給箱的相關結構如圖 1 所（suǒ）示（shì）。

圖1 進給箱相關（guān）結（jié）構

當機床處於慢（màn）速工作進給時，由軸Ⅴ上的慢速齒輪 13 將動力（lì）通過齧合傳遞到軸Ⅵ上的齒輪 3，然後再將運動（dòng）傳遞給慢速電磁摩（mó）擦離合器 1。離合器 1通電後壓盤和摩擦片吸合，將（jiāng）動力通過軸Ⅵ傳遞到齒輪 10 上實現（xiàn）工作進給。工作台快速進給實現：由軸Ⅴ上的快（kuài）速（sù）齒輪 12 通過齧合（hé）將運動傳遞給軸Ⅵ上的齒輪 9（通過兩個（gè）平鍵 11 和花（huā）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 後再傳遞給電磁摩擦離合器 4，離合器 4 通電後壓盤和摩擦片吸合（hé），將動力通過軸Ⅵ傳遞到齒輪 10 上（shàng）實現（xiàn）工作進給。

電器部（bù）分充分利用原有線路及原（yuán）件，將原（yuán）牽引電磁吸鐵的 380 V 電源加裝變壓器，利用鎮流器改變成為一套 24 V 直流電源，作為電磁摩擦離合器的電源。利用接觸器常（cháng）開與常閉觸點實（shí）現工作台快、慢速互鎖控製。在工（gōng）作進（jìn）給與快速進給轉換時，1，4 電磁摩擦離合器運轉平穩有效，提升了設備使（shǐ）用性能。

2、螺杆空壓機冷卻係統改造

2.1 案例簡（jiǎn）介

工廠 2# 空壓站（zhàn）單螺杆空（kōng）壓機依靠機體（tǐ）內陰（yīn）陽轉子相互（hù）齧（niè）合時產生（shēng）容（róng）積變化來壓縮空氣，陰陽轉子相對空氣做功產生大量的熱量。從空氣濾芯中吸入的新鮮（xiān）空氣不斷被壓縮（suō）聚集而（ér）不能及（jí）時被冷卻器帶（dài）走時，主機排氣溫度 T1和潤滑油溫度 T3就會超過規定值，而長期處於高溫狀態易造成主機磨損、積炭、冷卻潤滑油過早變質、排氣量較大幅度衰減、習慣性停機等，甚至會出現整機抱死跳停機現象；頻繁更換機（jī）油濾芯、油氣分離器、油水分離器、冷卻潤（rùn）滑油等專（zhuān）用（yòng）零附（fù）件設備的維護（hù）費（fèi）用居高不下，也不能從根本（běn）上解決問題（tí）。該設備因故障而頻繁停跳機，嚴重影響工廠生產（chǎn）的順（shùn）利推進。

2.2 改造方案

該空壓機的油冷卻器與空氣冷卻器均（jun1）為管殼式冷卻器。在空（kōng）氣冷卻器中，壓縮空氣流經銅管內部而帶走外部冷卻（què）水的熱量；在油冷卻器（qì）中，冷卻水（shuǐ）流經銅管內部，帶走外部潤滑油的熱量而實現冷卻。2#空壓站螺杆壓縮機的油冷卻器和壓縮空氣後冷（lěng）卻器以串（chuàn）聯的形式連接，即：冷卻水先進（jìn）入空氣冷卻器冷卻排氣，帶走一定熱量（liàng）的冷卻水再進入油冷卻（què）器冷卻空壓機潤滑油。這種串聯方式（shì）冷卻（què）效果差，這是因為冷卻水在進入油冷卻器之前溫度已經很高，在油冷卻器中再次（cì）進行熱量交換時（shí）無（wú）法（fǎ）帶（dài）走太多熱量。冷卻器中的潤滑油不能受到冷卻水的理想冷卻，導致設備運行時溫升（shēng）過快，直接使主機溫度升高，甚至使其溫度超過控製器設定的溫度，從而出（chū）現（xiàn）停機現象。為了保證潤滑油溫度能夠得到有（yǒu）效控製，將（jiāng） 2 個冷卻器分開單獨進水, 將之前串聯形式的水路係統（tǒng）改造成並聯的（de）形式（shì），如圖 2（b）所示。改造後發現，空壓機潤滑油和壓縮空氣的冷卻（què）效（xiào）果明顯改善，主機溫度得（dé）到很好的控製，主（zhǔ）機排氣溫度 T1也趨於正常。

圖 2 螺（luó）杆空壓機冷卻（què）係統結構

3 、結語

改造（zào）修理降低故障維修成本的同時還可以縮短（duǎn）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（gè）部門正常生產、有效提高企業的經濟效益發揮（huī）著不可替代的（de）作用。設（shè）備改造修（xiū）理與（yǔ）設備維修同（tóng）是為保證設（shè）備（bèi）正常運行而展開，二者在技術與效果方（fāng）麵有相同之處，應相互貫通、滲透；但是在實（shí）際操作中，二者又具有（yǒu）各自的特（tè）點和必（bì）需遵循的原則。改造修理逐漸成為消除設備故障、提高（gāo）現有設備（bèi）運行（háng）性能、降低故障發（fā）生率、減少設（shè）備維護費用的有效措施（shī）之一，為恢複和改善現有設備狀態、提高現有設備性能（néng）作出了有效的貢獻。

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