岳雨蒙，孫宗建，田理中，李 逸

（徐州鍛壓機(jī)床廠集團(tuán)有限公司 研究院，江蘇 徐州 221116）

離合器是機(jī)械壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，其作用為在電機(jī)帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，使壓力機(jī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)作或者停止。機(jī)械壓力機(jī)廣泛選用的離合器有干式離合器和濕式離合器兩大類，濕式離合器的動(dòng)作通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)，整體結(jié)構(gòu)封閉在液壓油之中，由于其占用空間小、慣量及噪聲小等優(yōu)勢(shì)得到廣泛應(yīng)用。但濕式離合器的發(fā)熱問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致機(jī)器頻繁停機(jī)，維修工作繁重。本文針對(duì)濕式離合器發(fā)熱問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 發(fā)熱故障分析

造成離合器總成發(fā)熱的因素很多，其中前后軸承的發(fā)熱便是一個(gè)常見的問(wèn)題。如果得不到有效解決，直接影響軸承的使用壽命。究其原因主要是由于飛輪軸、飛輪座、飛輪、離合器后蓋等相關(guān)件的加工精度誤差所引起軸承內(nèi)外圈軸線傾斜、抗勁所導(dǎo)致。下面以某公司生產(chǎn)的L36-630B半閉式機(jī)械壓力機(jī)為例，進(jìn)行詳盡闡述。

1.1 濕式離合器總成結(jié)構(gòu)

該機(jī)床所用濕式離合器傳動(dòng)部件的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。飛輪通過(guò)前支撐軸承與飛輪座相聯(lián)，離合器后蓋通過(guò)后支撐軸承與飛輪軸相聯(lián),離合器后蓋與飛輪之間通過(guò)凸臺(tái)（止口）定位，螺釘、銷子緊固成一體，濕式離合器密閉在飛輪內(nèi)腔中。

圖1 離合器部件基本結(jié)構(gòu)圖

前支撐軸承選用兩面帶密封圈的深溝球軸承[GB/T 276-1994],該種軸承的徑向游隙比較小，向心角接觸軸承可用預(yù)緊力消除游隙，運(yùn)轉(zhuǎn)精度高；對(duì)于同尺寸的軸徑，滾動(dòng)軸承的寬度比滑動(dòng)軸承略小，可使設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)更加緊湊。

后支撐軸承選用內(nèi)圈無(wú)擋邊圓柱滾子軸承[NU型GB/T 283-2007],該種軸承的滾子與滾道為線接觸，徑向承載能力大，適用于承受重負(fù)荷與沖擊負(fù)荷；N型及NU型可軸向移動(dòng)，能適應(yīng)因熱脹或安裝誤差引起的軸與外殼相對(duì)位置的變化，可作自由端支承使用；對(duì)軸或座孔的加工要求較高，軸承安裝后內(nèi)外圈軸線相對(duì)偏斜要嚴(yán)加控制，以免造成接觸應(yīng)力集中；內(nèi)圈或外圈可分離，便于安裝和拆卸。

1.2 加工精度影響分析

由于這種離合器總成為分體式結(jié)構(gòu)，特別是離合器后蓋上裝的是圓柱滾子軸承,這種軸承對(duì)內(nèi)外圈軸線偏斜特別敏感（傾斜角控制在2′～4′）,這就要求必須嚴(yán)格控制軸承安裝孔與軸的同軸度。所以各相關(guān)零部件的加工精度（形位公差及配合間隙），以及裝配后所形成的累計(jì)誤差都是影響軸承磨損、發(fā)熱直至損壞的重要因素。

我廠生產(chǎn)第一批L36-630B這種半閉式壓力機(jī)時(shí)，濕式離合器總成在工藝上采用相關(guān)零件如飛輪座（圖2）、飛輪（圖3）、離合器后蓋（圖4）分別加工至成品，然后裝配成一體。如果各相關(guān)零件加工精度超差，即使控制在設(shè)計(jì)要求的公差范圍內(nèi)，裝配后，由于累積誤差的因素，也很難保證設(shè)計(jì)所要求同軸度（?0.05以內(nèi)）。跟蹤檢測(cè)數(shù)據(jù)如表1所示。

圖2 飛輪座

圖3 飛輪

圖4 離合器后蓋

表1 數(shù)據(jù)跟蹤表

由數(shù)據(jù)跟蹤表可見，因各相關(guān)件同軸度偏差及配合間隙所引起的同軸度總偏差,遠(yuǎn)超出圓柱滾子軸承的安裝精度要求（引起傾斜角數(shù)值均遠(yuǎn)超出額定傾斜角范圍），這必將造成軸承部件接觸應(yīng)力集中,從而引起磨損加劇、發(fā)熱等故障,從而導(dǎo)致軸承損毀。

1.3 工藝改進(jìn)及驗(yàn)證

通過(guò)對(duì)理論及實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析，離合器后蓋和飛輪分開加工的加工精度偏差而引起的累積誤差是造成離合器軸承內(nèi)外圈軸線不同軸的主要因素。對(duì)此，在工藝上做出了將離合器后蓋及飛輪進(jìn)行合加工軸承配合止口的工藝方案。

具體工藝過(guò)程為：①將飛輪車削加工成品，并在外圓精車一光面作為二次上活時(shí)校正同心用。②對(duì)于離合器后蓋（圖4）加工，除安裝圓柱滾子軸承止口留精車量外，其余加工部位均加工至成品。③鉗工將離合器后蓋緊固在飛輪上，校正端面及外圓校正帶處（保證同心在0.05mm以內(nèi)），精車離合器后蓋上圓柱滾子軸承安裝止口（圖4所示?310K7）。

跟蹤3臺(tái)機(jī)床檢測(cè)數(shù)據(jù)，具體如表2所示。

結(jié)論：工藝改進(jìn)后，該機(jī)型軸承發(fā)熱問(wèn)題得到徹底解決。該機(jī)型已成為我廠成熟產(chǎn)品，并得到用戶好評(píng)。

2 結(jié)語(yǔ)

濕式離合器的發(fā)熱問(wèn)題主要癥結(jié)在于軸承的磨損發(fā)熱，具體到結(jié)構(gòu)上即離合器后蓋和飛輪兩者的軸承安裝孔的同軸度是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。原先的“分開加工”的工藝方法會(huì)導(dǎo)致各零部件之間累計(jì)誤差較大，而改進(jìn)后“裝配后合加工”的工藝方法較好地解決累計(jì)誤差的問(wèn)題，從根本上保證了同軸度的精度要求，為濕式離合器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)創(chuàng)造優(yōu)良環(huán)境。

表2 數(shù)據(jù)跟蹤表