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摘要:作者针对砂轮回转机在生产过程中存在的问题,积极进行改进,并自己设计新的砂轮回转机,很好的满足了生产的需要。本文主要是作者对砂轮回转机设计和改进的总结。
关键词:砂轮回转机;设计;改进
中图分类号:S611文献标识码: A
砂轮是机械行业进行磨削加工的主要工具,而砂轮回转机是砂轮质量检测的主要设备之一,砂轮回转就是通过使砂轮以60米/秒的线速度进行回转,以发现砂轮中从外观检测不出来的质量缺陷,是砂轮出厂前的最后一道质检工序,直接关系到砂轮使用时的设备和人员安全。因为生产砂轮的规格很多,外形尺寸差距较大,所以每一台砂轮回转机只能回转一定规格和尺寸范围内的砂轮。为了适应生产的需要,我们自己设计、制造了φ1250砂轮回转机、φ1560砂轮回转机和φ100小高速砂轮回转机等,并对原有的砂轮回转机进行了技术改进,有效的提高了生产效率和产品质量。
砂轮回转机主要包括主轴箱、防护罩、电机及调整部分、底座、油雾润滑部分、电器等几部分组成,以下从各部分的设计和改进分别进行阐述。
1 主轴箱部分:
这是回转机的最重要的部分,他的结构决定了回转机能否正常安全的使用。图2是主轴箱的典型结构,设计改进的几个地方如下:
1.1主轴:
主轴的材料一般使用40Cr等合金钢,并进行调质处理,以提高其综合机械性能。主轴是主要的受力零件,承受了较大的剪切力和扭矩,在确定主要负荷后,要对主轴进行应力分析和强度计算,以确保主轴要有足够的强度和必要的刚度。我公司原先的砂轮回转机的主轴为整体结构,在生产过程中,主轴前端夹紧砂轮的地方一般磨损较快,导致整根主轴无法使用。我们主要采用了一下两种办法:第一种办法是将主轴分为两部分-----主轴和回转轴(如下图),第二种办法是将前端易磨损部分用轴套进行保护。这样我们只需要更换回转轴或轴套即可,既降低了维修成本,又提高了维修速度。
主轴装配图
1.2轴承的选择和轴承间隙的测量及消除:
回转较小重量的砂轮的回转机一般采用C级或D级精度的角接触球轴承,回转外径Φ1200以上的砂轮的回转机则前端轴承(图2件10)改用D级精度的调心滚子轴承(锥孔),以承受较大的负载。
为提高轴承的使用寿命和回转精度,需要调整两盘轴承之间的内隔环(图2件7、件2)与外隔环(图2件6、件11)的厚度差,以消除轴承的间隙。我们自制了测量轴承间隙的模具,通过施加一定的预加载荷,用百分表测量轴承间隙的数值。实际使用结果证明这种测量方法简单可行,数据准确。用这种方法安装的回转机的主轴径向跳动都小于0.02毫米,完全达到设计要求。
1.3防尘与润滑:
主轴箱为全封闭,前、后压盖与密封盖之间采用迷宫密封,并进行油雾润滑,有效的保护了轴承,延长了使用寿命。
2防护罩:
防护罩在主轴箱前面,将回转的砂轮罩在里面,防止砂轮破碎造成安全事故。防护罩的四周有两层钢环,并在两层钢环组成的空腔内填充木屑,以承受和缓冲破碎砂轮的冲击力。
防护罩前面的门右边通过转轴固定在防护罩上,左边通过锁紧装置在运转时锁紧。转轴上安装推力球轴承和深沟球轴承,使门在180°内灵活转动。锁紧装置通过门把手的转动,使锁紧块在锁紧圈的斜面上转动,从而把门锁紧。锁紧的位置安装限位开关,使电机只有在门锁紧的情况下才可以启动。门中间设有观察孔,平时用盖板封闭,在需要观察防护罩内情况使可以打开进行观察。
3电机调整部分:
电机调整部分采用车床横向和纵向进给刀架的结构,好处是既可以方便的调整电机的位置,又可以涨紧多楔带。使用多楔带是因为它传递功率大,效率高,传动平稳。
4油雾润滑部分:
由于主轴高速转动(有的可以达到20000转∕分钟),主轴轴承需要在充足、连续的润滑下运行,所以使用油雾润滑装置。由压缩空气通过过滤、减压、油雾三联件产生油雾,对主轴轴承进行润滑。
在使用上要求操作工人在开车前,必须先检查气源压力是否达到0.1MPa以上,油杯内润滑油是否足够,调整雾化油滴数不少于50滴∕分钟。在回转机运行中也必须注意观察,发现异常及时停车检查。
5电器方面的改进:
5.1对于不同规格内的砂轮,需要用不同的速度进行回转,这就要求一臺回转机能在不同的速度下运转。我厂原来的回转机通过更换皮带轮来改变传动比,从而改变主轴的回转速度。这种做法需要制作数量众多的皮带轮,而且存在着回转速度不准确、劳动强度大、生产效率低等缺陷。通过技术改造,我厂现在的回转机全部使用变频器来调整回转速度,既安全可靠又大幅提高了生产效率。
5.2 电器方面另外一个较大的改进就是增加了数显测速装置,可以准确直观的知道回转机的运转速度,以便提高回转机的运行精度。
6基础及安装调试:
因为回转机在运转时有很大的震动,所以在设计回转机的安装基础时,都要设240~300毫米宽的防震沟,以防止引起周围设备的共振。
安装时调整好回转机的水平后,采用地脚螺栓二次灌浆。在基础达到使用强度后,组织设计、制造和使用各部门进行调试和验收,验收合格后才可以使用。
结束语:
我们通过对砂轮回转机设计技术的消化吸收,并结合生产实际所作的技术改造和创新,既产生了很好的经济效益,又提高了技术人员的技术水平,为生产设备的升级换代积累了宝贵的经验。
作者简介:李东峰(1977—),男,机械助理工程师,监理工程师
关键词:砂轮回转机;设计;改进
中图分类号:S611文献标识码: A
砂轮是机械行业进行磨削加工的主要工具,而砂轮回转机是砂轮质量检测的主要设备之一,砂轮回转就是通过使砂轮以60米/秒的线速度进行回转,以发现砂轮中从外观检测不出来的质量缺陷,是砂轮出厂前的最后一道质检工序,直接关系到砂轮使用时的设备和人员安全。因为生产砂轮的规格很多,外形尺寸差距较大,所以每一台砂轮回转机只能回转一定规格和尺寸范围内的砂轮。为了适应生产的需要,我们自己设计、制造了φ1250砂轮回转机、φ1560砂轮回转机和φ100小高速砂轮回转机等,并对原有的砂轮回转机进行了技术改进,有效的提高了生产效率和产品质量。
砂轮回转机主要包括主轴箱、防护罩、电机及调整部分、底座、油雾润滑部分、电器等几部分组成,以下从各部分的设计和改进分别进行阐述。
1 主轴箱部分:
这是回转机的最重要的部分,他的结构决定了回转机能否正常安全的使用。图2是主轴箱的典型结构,设计改进的几个地方如下:
1.1主轴:
主轴的材料一般使用40Cr等合金钢,并进行调质处理,以提高其综合机械性能。主轴是主要的受力零件,承受了较大的剪切力和扭矩,在确定主要负荷后,要对主轴进行应力分析和强度计算,以确保主轴要有足够的强度和必要的刚度。我公司原先的砂轮回转机的主轴为整体结构,在生产过程中,主轴前端夹紧砂轮的地方一般磨损较快,导致整根主轴无法使用。我们主要采用了一下两种办法:第一种办法是将主轴分为两部分-----主轴和回转轴(如下图),第二种办法是将前端易磨损部分用轴套进行保护。这样我们只需要更换回转轴或轴套即可,既降低了维修成本,又提高了维修速度。
主轴装配图
1.2轴承的选择和轴承间隙的测量及消除:
回转较小重量的砂轮的回转机一般采用C级或D级精度的角接触球轴承,回转外径Φ1200以上的砂轮的回转机则前端轴承(图2件10)改用D级精度的调心滚子轴承(锥孔),以承受较大的负载。
为提高轴承的使用寿命和回转精度,需要调整两盘轴承之间的内隔环(图2件7、件2)与外隔环(图2件6、件11)的厚度差,以消除轴承的间隙。我们自制了测量轴承间隙的模具,通过施加一定的预加载荷,用百分表测量轴承间隙的数值。实际使用结果证明这种测量方法简单可行,数据准确。用这种方法安装的回转机的主轴径向跳动都小于0.02毫米,完全达到设计要求。
1.3防尘与润滑:
主轴箱为全封闭,前、后压盖与密封盖之间采用迷宫密封,并进行油雾润滑,有效的保护了轴承,延长了使用寿命。
2防护罩:
防护罩在主轴箱前面,将回转的砂轮罩在里面,防止砂轮破碎造成安全事故。防护罩的四周有两层钢环,并在两层钢环组成的空腔内填充木屑,以承受和缓冲破碎砂轮的冲击力。
防护罩前面的门右边通过转轴固定在防护罩上,左边通过锁紧装置在运转时锁紧。转轴上安装推力球轴承和深沟球轴承,使门在180°内灵活转动。锁紧装置通过门把手的转动,使锁紧块在锁紧圈的斜面上转动,从而把门锁紧。锁紧的位置安装限位开关,使电机只有在门锁紧的情况下才可以启动。门中间设有观察孔,平时用盖板封闭,在需要观察防护罩内情况使可以打开进行观察。
3电机调整部分:
电机调整部分采用车床横向和纵向进给刀架的结构,好处是既可以方便的调整电机的位置,又可以涨紧多楔带。使用多楔带是因为它传递功率大,效率高,传动平稳。
4油雾润滑部分:
由于主轴高速转动(有的可以达到20000转∕分钟),主轴轴承需要在充足、连续的润滑下运行,所以使用油雾润滑装置。由压缩空气通过过滤、减压、油雾三联件产生油雾,对主轴轴承进行润滑。
在使用上要求操作工人在开车前,必须先检查气源压力是否达到0.1MPa以上,油杯内润滑油是否足够,调整雾化油滴数不少于50滴∕分钟。在回转机运行中也必须注意观察,发现异常及时停车检查。
5电器方面的改进:
5.1对于不同规格内的砂轮,需要用不同的速度进行回转,这就要求一臺回转机能在不同的速度下运转。我厂原来的回转机通过更换皮带轮来改变传动比,从而改变主轴的回转速度。这种做法需要制作数量众多的皮带轮,而且存在着回转速度不准确、劳动强度大、生产效率低等缺陷。通过技术改造,我厂现在的回转机全部使用变频器来调整回转速度,既安全可靠又大幅提高了生产效率。
5.2 电器方面另外一个较大的改进就是增加了数显测速装置,可以准确直观的知道回转机的运转速度,以便提高回转机的运行精度。
6基础及安装调试:
因为回转机在运转时有很大的震动,所以在设计回转机的安装基础时,都要设240~300毫米宽的防震沟,以防止引起周围设备的共振。
安装时调整好回转机的水平后,采用地脚螺栓二次灌浆。在基础达到使用强度后,组织设计、制造和使用各部门进行调试和验收,验收合格后才可以使用。
结束语:
我们通过对砂轮回转机设计技术的消化吸收,并结合生产实际所作的技术改造和创新,既产生了很好的经济效益,又提高了技术人员的技术水平,为生产设备的升级换代积累了宝贵的经验。
作者简介:李东峰(1977—),男,机械助理工程师,监理工程师