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1、1螺焊管铣边机的故障分析研究李国凯 ，古同合（江汉石油沙市钢管厂，湖北荆州市 434000）摘要：铣边机进退刀系统是铣边机的对刀装置，它的好坏直接影响着整条生产 线的正常运行。因此本文对铣边机进退刀系统进行了详细的故障分析研究，目 的是对其进行更好的维护，提高抢修速度，保障正常的生产历程。 关键词：铣边机 进退刀系统 故障分析Abstract:The edge milling machine onset and retreat knife system is the edge milling machine to the knife installment, its quality immed
2、iate influences entire strip production lines normal operation. Therefore this article has conducted the detailed fault analysis research to the edge milling machine onset and retreat knife system, the goal is carries on a better maintenance to it, will enhance repairing speed, will safeguard the no
3、rmal production course.Key word: Edge milling machine Onset retreat knife system trouble analysis1 前言铣边机是螺旋焊管生产线中的重要设备，它的作用是给钢管的制造提供一 个合适的焊接坡口。因此，铣边机若出现故障，整条生产线就陷入瘫痪状态， 从而影响生产的正常进行。沙市钢管厂螺旋制管车间采用的是双铣边机床，可 以同时对带钢两边进行铣边。然而，在铣边时，我们需要进行对刀，进退刀系 统便是实现这一操作的工具。如果它损坏了，便无法进行对刀操作，因此，保 证此系统设备的正常运行是铣边机维护的一个重要方面。2
4、 故障现象铣边机进退刀系统是铣边机对刀系统，它无法正常工作，既不能进刀，又 不能退刀，用 10t 千斤顶都无法将其顶动。3 原因分析及相应的解决方案3.1 铣边机进退刀系统理论分析3.1.1 铣边机进退刀系统结构 电机减速机联轴器丝杆铜螺母拖板电机通过减速机减速后，与丝杠相连，丝杠通过螺纹连接铜螺母，铜 螺母置于开有沟槽的拖板上，当电机转动时，带动丝杠丝母转动，从而带动拖 板移动来实现进退刀，此运动在机座的滑道面上移动。3.1.2 可能存在的原因分析及相应的解决方案3.1.2.1 电机损坏及其解决办法如果电机损坏，则需将减速器拆开，看电动机是否转动，若转动则电机完 好，若不转，则电机损坏，更换
5、电机。3.1.2.2 轴承损坏原因分析及解决办法2轴承在使用过程中，由于承载着各种各样的载荷，其寿命也会受到不同程度 的影响，滚动轴承的失效形式主要有疲劳破坏和永久变形，以及磨损，胶合， 内外圈和保持架破损等不正常失效。对一组同一型号的轴承，由于材料，热处 理和工艺等很多随机因素的影响，即使在相同条件下运转，寿命也不一样，因 此对于一个具体轴承，很难预知其确切寿命。但大量的试验表明，轴承的可靠 性与寿命之间有如下关系：图 2 轴承寿命曲线 由此可见，轴承的寿命并不是无规律可循，经过大量的实验与计算可知它与基 本额定动载荷 C 和当量动载荷 P 有关，其关系式为 Lh=106/60n(ftC/f
6、pp)m h ft为温度系数，fp为载荷系数， 由此可见，它与温度和载荷有关，其表现出来的特征主要是温度过高和响声异 常。由于润滑油质量不符合要求或变质，润滑油粘度过高；轴承装配过紧；轴 承座圈在轴上或壳内转动；负荷过大；轴承保持架或滚动体碎裂等原因导致轴 承温度过高从而使轴承损坏。此外由于轴承内、外圈配合表面磨损，破坏了轴 承与壳体、轴承与轴的配合关系，导致轴线偏离了正确的位置，在轴在高速运 动时产生异响。当轴承疲劳时，其表面金属剥落，也会使轴承径向间隙增大产 生异响而使轴承损坏。解决的办法是更换轴承或者更换减速机。3.1.2.3 丝杠丝母损坏原因分析丝杠丝母传动属于螺杆旋转，螺母沿轴线传动
7、，我厂铣边机进退刀系统也属于 丝杠丝母传动，其基本原理如下图所示：3丝杠丝母工作原理图 丝杠通过减速机与电机相连，拖板上开有一沟槽，丝杠通过铜螺母和沟槽与拖 板相连，当丝杠在电机的带动下旋转时，丝杠通过铜螺母带动拖板移动来实现 进退刀。丝杠在运行过程中，由于其细长的特性，强度和刚度都受到严峻的考 验，丝杠允许的最大轴向变形为 x=(1/31/4)重复定位精度，y(1/41/5)定位精 度中较小者。其拉压强度 Fmaxd2/4, 为丝杠轴许用拉压应力 N/mm2.超 过此变形量和载荷将受到损坏，影响传动性能。因此，如果是丝杠损坏，我们 首先要观察丝杠是否已经发生严重变形，丝扣是否发生损坏，如果丝
8、杠没发生 损坏，观察丝母的丝扣是否发生损坏。如果有损坏，更换损坏件。3.1.2.4 大头板滑道面损坏原因分析如图所示，上面的拖板和机座的滑道面相接触，机座长期在滑道面上移动来实 现进退刀，机械在运动过程中受到进给力 F 和摩擦力 f，摩擦力 f=FN由于摩 擦原因，久而久之接触面就被划伤，增大了摩擦面的表面粗糙度，即增大了摩 擦系数 ，从而增大了摩擦力，当摩擦到一定程度后，Ff，丝杠便不能带动机 座移动，从而不能实现进退刀。这次事故按上述方法排查，发现电机，轴承和 丝杠丝母都没问题，当时就有点疑惑了，后来发现滑道面磨损太严重，好多部 位出现了划伤，从而大大的增加了接触面的摩擦系数 ，大大增加了摩擦力。4经计算，此部分重量大约 57t，但是用 10t 天车却不能沿滑道面将其吊出，改 用 50t 天车将其吊出，用砂轮机重新修复滑道面，提高其表面粗糙度，将其达 到 Ra1.6 左右，装上上拖板等零件，便可以试车。4 试车效果重新启动电源试车，发现进退刀效果良好，从而再次证明了是滑道面拉伤损 坏所造成的。参考文献：1 成大先. 机械设计手册第四版第 1-3 卷.北京：化学工业出版社 2
