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报纸轮转机是报业印刷企业最重要的生产设备,其由大量的回转类、轴系零部件组成,因此在轮转机的维修过程中,主要的对象就是对轴、轴承等零部件的修复、装配和调整。我公司使用的是法国高斯UNIVERSAL70轮转印刷机,从安装投产至今已经有12年了,为报社提升报纸印量立下了汗马功劳,目前该机组频繁出现故障,所以我们今年针对报纸出现的上墨不匀、传动箱异响等问题进行了大修,更换了滚筒轴承、传动箱主轴及齿轮。在此,笔者对维修过程中遇到的问题和积累的经验总结成文,与同行交流。
法国高斯UNIVERSAL70轮转印刷机印刷单元上的滚筒两轴端所用的轴承是调心滚子轴承。这种轴承在偏心套与离合压拉杆的控制下,可实现印刷机的离压、合压。设备运转时间的增加,保养设备时润滑脂加注不到位、清洗液等的侵蚀使该调心轴承出现跳动严重、轴承内圈与轴颈的抱死、内圈磨轴颈等问题,不但影响了轮转印刷机的正常套印,而且出现了离合压不到位的现象,影响到PS版的安装和开机。我厂的UNIVERSAL70轮转印刷机从去年开始更换轴承,但是当时在更换过程中没有充分考虑到轴承游隙的问题,出现了轴承运转发热,引起跳杠、上墨不均等问题。
1.维修准备工作
①准备维修工具,包括内六方扳手、开口扳手、撬杠、吊葫芦、顶块、手动液压泵、专用拉码、锤子、铜棒等。
②停电,关气。
③拆除相应位置的胶辊。
④拆除墙板外套准机构、墙板内离合压拉杆、偏心套固定块以及轴承外圈压板。
⑤用顶块将不需要更换轴承的滚筒那一端顶紧,并用吊葫芦吊着滚筒轴颈。绷带必须着力,以确保轴承拆下时滚筒不会下沉,否则会影响轴承的安装以及另外一端轴承的安全使用。
⑥拆卸偏心套。将拉码顶定在滚筒轴心,用M8螺丝连接拉码盘与偏心套,旋转拉码芯轴,将偏心套拉出墙板。
2.拆卸轴承
图1为滚筒轴承装配图。以操作面的轴承为例,在墙板外侧的拆卸操作如下。
(1)在滚筒轴端装上连接头,用液压泵退出轴承,压力在45~50MPa即可,加压时动作要快,听到“啪”一声即停。这时轴承内环与轴颈分离,无须再加压,否则液压泵油缸内的液压油会被压出。
(2)取下液压泵接头,取出轴承、轴承内外圈压块及垫圈,清理墙板上轴承孔、滚筒轴头,并仔细检查轴颈是否有磨损,若有磨损,则需要考虑吊起滚筒,再加工修复轴颈。若轴颈完好,用煤油清洁轴颈,并涂上润滑油。
3.安装轴承
UNIVERSAL70轮转印刷机使用的是带锥度孔的调心滚子轴承,可以承受轴向、径向的力,并通过调心来补偿轴两端的同轴度误差,通过改变轴承在轴上的安装距离来改变轴承游隙大小。考虑到同批轴承之间的游隙等级以及精度不同,所以我们先进行基准数据的测量。方法是先不安装内挡圈及垫圈,直接安装轴承,用压块压紧,装上3颗M8外六方螺栓,压紧压块,一边压一边用手盘动轴承外圈。用弹簧秤挂钩勾住轴承外圈的上油孔,沿轴承外圈切线方向,弹簧秤读数大于2kg(不同批次、不同制造厂家的轴承,同一游隙等级弹簧称读数可能有所不同)刚好拉动轴承时,停止压紧压块。用深度尺测量轴承内圈与滚筒的轴端距离,并记录数据,以此数据为基准数据。然后取出轴承,安装好内挡圈及垫圈后,再安装轴承,并用深度尺测量轴承内圈与滚筒的轴端距离,记录数据。
对比两次测量得到的数据,若第二次测量数据大于基准数据,说明垫圈过厚,轴承游隙小了,将数据做差,按差值大小,在磨床上磨掉插值厚度,重新安装;若第二次测量数据小于基准数据,说明垫圈过薄,轴承游隙大了,将数据做差,按差值大小,在垫圈外加上相应差值厚度的垫片,重新安装;若第二次测量数据等于基准数据,说明垫圈厚薄合适,轴承游隙合格。
4.主轴与齿轮的装配
UNIVERSAL70轮转印刷机使用有轴传动系统,即两个单元以及各色组之间,通过传动轴连接,由共同的电机提供动力,一旦传动齿轮磨损、轮齿损坏,就会造成运动传递失效,导致印刷单元间速度不一致,在停机再开机加速时出现异响,这就需要我们对主轴和齿轮进行重新装配,找到并修复磨损部位。
首先拆检传动箱,拆下外围防护罩,点动机器,使滚筒版口处于装版位置,用记号笔做好记号,记录传动轴、传动箱、滚筒的相对位置;然后拆下传动轴、联轴器,用吊葫芦、吊绳等取下传动箱;打开传动箱,发现箱内传动锥齿轮轮齿已经磨损,轮齿齿顶在啮合位置处断裂,于是开始研究对策。
锥齿轮齿圈与轴是过盈连接,齿圈为直齿锥齿轮,轴是光轴,如图2所示。我们发现,齿圈在轴向已经产生相对滑动,原有装配位置已经被拉伤,留下一个圆台阶。用深度尺测量并记录这一台阶到轴端面距离。由于过盈连接件拆卸难度大,用液压装入机,将外径为100mm、内径为8mm的工装圆柱筒套在轴上,通过液压装入机将齿圈与光轴分离。测量得知光轴未拉伤部分外径为80.05mm,测量更换后的新齿轮内圈内径为79.95mm,基准尺寸为80mm,装配前最大过盈量δmax=80.05-79.95=0.10mm。
修复光轴拉伤部分,先用深度尺测量齿轮安装位置,并记录数据,用不锈钢焊条堆焊轴受伤外表面,堆焊厚度高于原轴颈,自然冷却到室温。用车床粗车、半精车外圆至直径为80.15mm,上磨床精磨至80.10mm,修配轴端面,倒角处理。
计算热装配温度,公式为T =(δm a x+Δ)/(α*D)+t0。其中,δmax代表所选标准配合前的最大过盈量;Δ为加热(或冷却)后装配的最小间隙,通常取H7/g6配合的最小间隙;α为孔零件材料的线膨胀系数;D为基准尺寸;t0为装配的环境温度。装配前最大过盈量δmax为0.10mm;根据机械设计手册,D为80时,热装的最小间隙Δ为0.05mm,α=11×10-6deg-1;机械车间环境温度t0为15deg。把以上数据带入公式,得出T= 185.45deg,远低于齿轮表面淬火温度800deg,热装温度校核完毕,开始装配齿轮。
准备电炉、加热器皿、温度计、机油、布手套、成型铁丝,自行装配还需准备大铁锤、铜棒、工装、深度尺、垫铁。将齿轮用成型铁丝勾住,放置于加热器皿中,加入机油至将齿轮完全淹没,打开电炉,将温度计触电放在齿轮上,通电,加热至185deg,恒温20分钟。带好布手套,取出齿轮,按装配位置套在轴上,压力机加压,齿轮在轴上装到装配位置,等待冷却。主轴与传动齿圈安装完毕,接着进行传动箱及外围设备安装。
设备维修工作在印刷企业,尤其是设备结构复杂、数量大的印刷企业,具有举足轻重的作用。报纸印刷对时效性要求高、印刷产量大,定期的大修可以保障生产正常,所以我们有必要加强机械设计理论的学习,并联系实践,做好维修工作。
法国高斯UNIVERSAL70轮转印刷机印刷单元上的滚筒两轴端所用的轴承是调心滚子轴承。这种轴承在偏心套与离合压拉杆的控制下,可实现印刷机的离压、合压。设备运转时间的增加,保养设备时润滑脂加注不到位、清洗液等的侵蚀使该调心轴承出现跳动严重、轴承内圈与轴颈的抱死、内圈磨轴颈等问题,不但影响了轮转印刷机的正常套印,而且出现了离合压不到位的现象,影响到PS版的安装和开机。我厂的UNIVERSAL70轮转印刷机从去年开始更换轴承,但是当时在更换过程中没有充分考虑到轴承游隙的问题,出现了轴承运转发热,引起跳杠、上墨不均等问题。
1.维修准备工作
①准备维修工具,包括内六方扳手、开口扳手、撬杠、吊葫芦、顶块、手动液压泵、专用拉码、锤子、铜棒等。
②停电,关气。
③拆除相应位置的胶辊。
④拆除墙板外套准机构、墙板内离合压拉杆、偏心套固定块以及轴承外圈压板。
⑤用顶块将不需要更换轴承的滚筒那一端顶紧,并用吊葫芦吊着滚筒轴颈。绷带必须着力,以确保轴承拆下时滚筒不会下沉,否则会影响轴承的安装以及另外一端轴承的安全使用。
⑥拆卸偏心套。将拉码顶定在滚筒轴心,用M8螺丝连接拉码盘与偏心套,旋转拉码芯轴,将偏心套拉出墙板。
2.拆卸轴承
图1为滚筒轴承装配图。以操作面的轴承为例,在墙板外侧的拆卸操作如下。
(1)在滚筒轴端装上连接头,用液压泵退出轴承,压力在45~50MPa即可,加压时动作要快,听到“啪”一声即停。这时轴承内环与轴颈分离,无须再加压,否则液压泵油缸内的液压油会被压出。
(2)取下液压泵接头,取出轴承、轴承内外圈压块及垫圈,清理墙板上轴承孔、滚筒轴头,并仔细检查轴颈是否有磨损,若有磨损,则需要考虑吊起滚筒,再加工修复轴颈。若轴颈完好,用煤油清洁轴颈,并涂上润滑油。
3.安装轴承
UNIVERSAL70轮转印刷机使用的是带锥度孔的调心滚子轴承,可以承受轴向、径向的力,并通过调心来补偿轴两端的同轴度误差,通过改变轴承在轴上的安装距离来改变轴承游隙大小。考虑到同批轴承之间的游隙等级以及精度不同,所以我们先进行基准数据的测量。方法是先不安装内挡圈及垫圈,直接安装轴承,用压块压紧,装上3颗M8外六方螺栓,压紧压块,一边压一边用手盘动轴承外圈。用弹簧秤挂钩勾住轴承外圈的上油孔,沿轴承外圈切线方向,弹簧秤读数大于2kg(不同批次、不同制造厂家的轴承,同一游隙等级弹簧称读数可能有所不同)刚好拉动轴承时,停止压紧压块。用深度尺测量轴承内圈与滚筒的轴端距离,并记录数据,以此数据为基准数据。然后取出轴承,安装好内挡圈及垫圈后,再安装轴承,并用深度尺测量轴承内圈与滚筒的轴端距离,记录数据。
对比两次测量得到的数据,若第二次测量数据大于基准数据,说明垫圈过厚,轴承游隙小了,将数据做差,按差值大小,在磨床上磨掉插值厚度,重新安装;若第二次测量数据小于基准数据,说明垫圈过薄,轴承游隙大了,将数据做差,按差值大小,在垫圈外加上相应差值厚度的垫片,重新安装;若第二次测量数据等于基准数据,说明垫圈厚薄合适,轴承游隙合格。
4.主轴与齿轮的装配
UNIVERSAL70轮转印刷机使用有轴传动系统,即两个单元以及各色组之间,通过传动轴连接,由共同的电机提供动力,一旦传动齿轮磨损、轮齿损坏,就会造成运动传递失效,导致印刷单元间速度不一致,在停机再开机加速时出现异响,这就需要我们对主轴和齿轮进行重新装配,找到并修复磨损部位。
首先拆检传动箱,拆下外围防护罩,点动机器,使滚筒版口处于装版位置,用记号笔做好记号,记录传动轴、传动箱、滚筒的相对位置;然后拆下传动轴、联轴器,用吊葫芦、吊绳等取下传动箱;打开传动箱,发现箱内传动锥齿轮轮齿已经磨损,轮齿齿顶在啮合位置处断裂,于是开始研究对策。
锥齿轮齿圈与轴是过盈连接,齿圈为直齿锥齿轮,轴是光轴,如图2所示。我们发现,齿圈在轴向已经产生相对滑动,原有装配位置已经被拉伤,留下一个圆台阶。用深度尺测量并记录这一台阶到轴端面距离。由于过盈连接件拆卸难度大,用液压装入机,将外径为100mm、内径为8mm的工装圆柱筒套在轴上,通过液压装入机将齿圈与光轴分离。测量得知光轴未拉伤部分外径为80.05mm,测量更换后的新齿轮内圈内径为79.95mm,基准尺寸为80mm,装配前最大过盈量δmax=80.05-79.95=0.10mm。
修复光轴拉伤部分,先用深度尺测量齿轮安装位置,并记录数据,用不锈钢焊条堆焊轴受伤外表面,堆焊厚度高于原轴颈,自然冷却到室温。用车床粗车、半精车外圆至直径为80.15mm,上磨床精磨至80.10mm,修配轴端面,倒角处理。
计算热装配温度,公式为T =(δm a x+Δ)/(α*D)+t0。其中,δmax代表所选标准配合前的最大过盈量;Δ为加热(或冷却)后装配的最小间隙,通常取H7/g6配合的最小间隙;α为孔零件材料的线膨胀系数;D为基准尺寸;t0为装配的环境温度。装配前最大过盈量δmax为0.10mm;根据机械设计手册,D为80时,热装的最小间隙Δ为0.05mm,α=11×10-6deg-1;机械车间环境温度t0为15deg。把以上数据带入公式,得出T= 185.45deg,远低于齿轮表面淬火温度800deg,热装温度校核完毕,开始装配齿轮。
准备电炉、加热器皿、温度计、机油、布手套、成型铁丝,自行装配还需准备大铁锤、铜棒、工装、深度尺、垫铁。将齿轮用成型铁丝勾住,放置于加热器皿中,加入机油至将齿轮完全淹没,打开电炉,将温度计触电放在齿轮上,通电,加热至185deg,恒温20分钟。带好布手套,取出齿轮,按装配位置套在轴上,压力机加压,齿轮在轴上装到装配位置,等待冷却。主轴与传动齿圈安装完毕,接着进行传动箱及外围设备安装。
设备维修工作在印刷企业,尤其是设备结构复杂、数量大的印刷企业,具有举足轻重的作用。报纸印刷对时效性要求高、印刷产量大,定期的大修可以保障生产正常,所以我们有必要加强机械设计理论的学习,并联系实践,做好维修工作。