M1083A 無心外圓磨床一種金切設備。該設備特點剛性好、生產效率高、設備使用性能良好,能適應大批量生產需要。其磨削輪、導輪主軸前、后軸承均采用薄膜反饋靜壓軸承,軸承為四油腔對稱結構。應用該設備出現了砂輪架主軸靜壓軸承副研死故障,技術人員對其進行了成功修復。下面結合修理過程對設備發(fā)生故障原因,靜壓軸承副修復工藝加以總結。
1.故障原因分析
砂輪架主軸(磨削輪主軸)軸承研死原因主要兩個方面:第一潤滑油泵送油油路阻塞:第二進入軸承油腔主油路阻塞。這兩個原因將直接導致進入軸承油腔潤滑油油量不足或油壓不夠而導致砂輪架主軸啟動時軸承副發(fā)生研死故障。
送油油路阻塞主要濾油器處。M1083A送油路上共有三重濾油器,特別精濾器易被堵塞或濾芯紙質溶化致使送油壓力下降,油量不足,使油壓過低,而同時主軸啟動電器互鎖系統失靈,導致靜壓軸承副研死。
進入軸承油腔油路阻塞主要薄膜反饋節(jié)流閥間隙處。間隙嚴重阻塞時,進入油腔油量很少,油壓很低,主軸不能很好地軸承浮起,若扳動磨削輪則轉不動或很重,此時一旦啟動磨削主軸則同樣引起靜壓軸承副研死。
2.修復工藝
將砂輪主軸拆下后,發(fā)現故障主要主軸前軸承,后軸承則無明顯研死痕跡。首先我們用千分尺對主軸前軸頸進行精確測量,實際尺寸為?105-0.008-0.007mm,用內徑千分表測得軸承內孔直徑為?105+0.048+0.051mm,由此可知其配合間隙0.055~0.059mm之間,而靜壓軸承副配合間隙要求為0.006D(D為主軸軸頸公稱尺寸),M1083A主軸軸頸 D=105mm,其配合間隙技術要求應為0.063mm。設計要求配合間隙為0.055~0.060mm,經過實際測量尺寸可知其基本能滿足主軸與軸承之間配合間隙要求。主軸軸頸圓度誤差為0.001mm,滿足圖紙要求0.002mm圓度允差,從而保證了設備主軸部件回轉精度及剛度。
從拆下主軸上可以看出,主軸軸頸表面沒有太明顯傷痕,將主軸C630-1車床上對主軸軸頸進行表面拋光,使其表面達到Ra0.8μm要求,拋光后對主軸軸頸進行重新測量,其尺寸為?105-0.010-0.008mm。 另外,如果主軸軸頸表面有明顯傷痕,則必須對主軸軸頸進行精磨,以保證表面粗糙度:如果磨削之后,軸頸變小,不能滿足主軸與軸承配合間隙要求,則必須對主軸軸頸進行可靠涮鍍修復,以保證主軸——軸承副配合間隙達到技術要求,否則將嚴重影響設備剛性及正常工作。
檢查軸承內孔,發(fā)現前軸承孔上有明顯摩擦痕跡,而主軸軸頸等通過檢查其各項精度基本允差范圍內,排除了主軸超差因素。同時檢查潤滑油路發(fā)現油路堵塞嚴重。主軸軸頸拋光達到要求表面粗糙度后,對軸承內孔修復則較為復雜,不易操作,精度不好保證。先根據主軸軸頸?105-0.010-0.008mm尺寸及要求主軸與軸承之間配合間隙0.063mm設計制作一直徑為?105+0.038+0.040mm檢驗心軸,其錐度、圓度允差為0.002mm,作為最終檢查工具,同時設計、制作了研?105+0.038+0.040mm心棒能較順利插入軸承內孔且用丹粉檢查心棒與軸承內孔接觸均勻時軸承內孔修復就基本完成。最后,還要用內徑千分表精確校驗軸承內孔尺寸。
用心棒檢驗內孔優(yōu)點心棒較小,研磨內孔時,可以隨時測量,而主軸相對太大、太重,不易搬動。再則用心棒檢測,避免了主軸不必要磕碰傷。
研磨軸承內孔時,要注意勤測量,反復修研,反復測量,直至達到各方面要求為止。應當注意,修復研死軸承孔時,決不能用刮刀刮削軸承內孔,這樣極易使前、后軸承孔同軸度及所修軸承孔粗糙度超差,同時所修軸承孔內面上留下因刮削而產生坑洼,設備修復運轉時破壞主軸——軸承副壓力區(qū)建立。
主軸軸頸、軸承孔修復完成后,需要對潤滑油路所有液壓元件及油池進行徹底清洗。特別薄膜反饋節(jié)流閥應用干凈煤油進行多次反復分解、清洗,保證其原始間隙G0=0.07mm及潤滑系統供油壓力P=1MPa前提下,其四個出油口壓力相等。沒有阻滯情況下,用手輕輕地轉動主軸砂輪手感比較輕松,才可啟動砂輪主軸,否則必須重新對薄膜反饋系統進行分解、清洗。砂輪主軸啟動后,不能急于施加負荷,必須經過至少4h連續(xù)空運轉無異常情況發(fā)生時,才可以使之投入生產。至此,該靜壓軸承副研死故障已經全部排除。
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