孫海波

(中鐵隧道局集團(tuán)有限公司設(shè)備分公司， 廣東 廣州 511458)

0 引言

再制造裝配是按再制造產(chǎn)品規(guī)定的技術(shù)要求和精度，將已經(jīng)再制造加工后性能合格的零件、可直接利用的零件以及其他報(bào)廢后更換的新零件安裝成組件、部件或再制造產(chǎn)品，并達(dá)到再制造產(chǎn)品所規(guī)定的精度和使用性能的工藝過程。作為產(chǎn)品再制造的重要環(huán)節(jié)，裝配質(zhì)量的好壞，對再制造產(chǎn)品的性能、再制造工期及成本等起著非常重要的作用[1]。主驅(qū)動(dòng)作為TBM的“心臟”，其裝配質(zhì)量和精度直接關(guān)系著再制造TBM產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。施工期間一旦TBM主驅(qū)動(dòng)出現(xiàn)異常問題，將會(huì)耗費(fèi)較長時(shí)間修復(fù)才能恢復(fù)施工[2-4]，甚至無法洞內(nèi)修復(fù)而只能更換新件[5-6]，工期至少耽誤半年甚至更久，損失巨大。

TBM主驅(qū)動(dòng)以往大都在國外組裝好再整體運(yùn)送至國內(nèi)，或者在國外技術(shù)專家的指導(dǎo)下完成裝配工作。隨著近年來全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)國產(chǎn)化快速發(fā)展，TBM主驅(qū)動(dòng)也開始在國內(nèi)進(jìn)行組裝且以我方人員主導(dǎo)。目前行業(yè)內(nèi)關(guān)于TBM主驅(qū)動(dòng)裝配工藝及其質(zhì)量檢驗(yàn)方面的實(shí)踐研究基本是針對新機(jī)的，例如：王吉業(yè)等[7]研究了敞開式TBM主驅(qū)動(dòng)裝配及齒側(cè)間隙測量方法；張嘯等[8]研究了敞開式TBM主軸承密封滑道安裝工藝；李永成[9]、李南川[10]研究了雙護(hù)盾TBM主驅(qū)動(dòng)安裝工藝及齒輪副接觸精度。有觀點(diǎn)認(rèn)為，因新機(jī)裝配件均為新制件，其質(zhì)量精度相對可控，只要執(zhí)行正常裝配流程和工藝就可保證最終的組件裝配精度，無需再通過檢測手段去驗(yàn)證，實(shí)際上一些TBM新機(jī)在裝配過程中往往未進(jìn)行主驅(qū)動(dòng)齒輪副嚙合質(zhì)量檢測；而再制造TBM則情況不同，因其主驅(qū)動(dòng)組件是由再制造加工件、原型舊件及新制件共同裝配而成，理論上會(huì)存在一定的組件裝配誤差，需要通過檢測手段去驗(yàn)證最終齒輪副嚙合精度，以消除用戶對再制造產(chǎn)品裝配質(zhì)量的疑慮。

本文結(jié)合大瑞鐵路高黎貢山隧道平導(dǎo)TBM再制造項(xiàng)目(原型機(jī)為羅賓斯φ6.39 m敞開式TBM)，系統(tǒng)性總結(jié)工廠內(nèi)再制造TBM主驅(qū)動(dòng)裝配關(guān)鍵工藝流程與工藝標(biāo)準(zhǔn)、齒輪副嚙合質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)及檢測方法(“壓鉛法”和“紅丹粉涂色法”)，通過目標(biāo)工程應(yīng)用案例驗(yàn)證其可行性與可靠性，以期為今后TBM主驅(qū)動(dòng)制造、維修和再制造以及使用單位在加強(qiáng)主驅(qū)動(dòng)維保和延長主驅(qū)動(dòng)使用壽命方面提供借鑒。

1 主驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)形式

本文以大瑞鐵路高黎貢山隧道φ6.39 m再制造敞開式TBM為例進(jìn)行研究。該TBM最大推力為15 150 kN，額定轉(zhuǎn)矩為4 054 kN·m，脫困轉(zhuǎn)矩為6 080 kN·m，主驅(qū)動(dòng)最大功率為2 310 kW，刀盤最高轉(zhuǎn)速為11.97 r/min，主軸承外徑為3 285 mm，大齒圈為漸開線直齒輪，齒頂圓直徑為2 442 mm。

圖1為TBM主驅(qū)動(dòng)裝配示意圖。如圖所示，主軸承外圈通過M36×350 mm六角螺栓(10.9級)連接固定在機(jī)頭架上，大齒圈通過M39×470 mm雙頭螺柱連接固定在刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)上，刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)又通過M39×570 mm雙頭螺柱連接固定在主軸承內(nèi)圈上，刀盤法蘭通過M39×780 mm雙頭螺柱與刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)和主軸承內(nèi)圈連接固定為一體。由此形成的TBM主驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)路線為VFD變頻電機(jī)—主減速機(jī)—小齒輪總成—大齒圈—主軸承內(nèi)圈+刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)+刀盤法蘭—刀盤。

1—機(jī)頭架； 2—M39×470 mm雙頭螺柱； 3—大齒圈； 4—內(nèi)密封隔環(huán)； 5—內(nèi)密封； 6—內(nèi)密封耐磨鋼帶； 7—內(nèi)密封擋圈； 8—內(nèi)密封壓環(huán)； 9—刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)； 10—M39×570 mm雙頭螺柱； 11—外密封擋圈； 12—外密封壓環(huán)； 13—外密封耐磨鋼帶； 14—外密封； 15—外密封隔環(huán)； 16—M36×350 mm六角螺栓； 17—O型圈； 18—主軸承； 19—定位銷。

圖1 TBM主驅(qū)動(dòng)裝配示意圖

Fig. 1 Assembly diagram of TBM main drive

2 裝配關(guān)鍵工藝流程

2.1 再制造裝配件質(zhì)量控制

在當(dāng)前長大隧道施工項(xiàng)目中，TBM法施工里程一般不低于5～10 km。為確保再制造TBM主驅(qū)動(dòng)裝配件質(zhì)量可控，主軸承、大齒圈、小齒輪等進(jìn)口精密部件一般委托專業(yè)廠家進(jìn)行整體再制造；高強(qiáng)度螺栓、內(nèi)外唇形密封、耐磨鋼帶、O型圈再制造時(shí)一般采用換件法；主驅(qū)動(dòng)附屬結(jié)構(gòu)件按照設(shè)計(jì)圖紙要求，經(jīng)尺寸公差、無損探傷等檢測后確定修復(fù)方案，一般采取“焊接/噴涂增材+機(jī)加工減材”再制造工藝技術(shù)，以保證結(jié)構(gòu)件再制造質(zhì)量[11]。

2.2 再制造TBM主驅(qū)動(dòng)裝配工藝流程

再制造TBM主驅(qū)動(dòng)裝配工藝流程如圖2所示。

圖2 再制造TBM主驅(qū)動(dòng)裝配工藝流程

3 裝配關(guān)鍵工藝標(biāo)準(zhǔn)

3.1 安裝耐磨鋼帶

內(nèi)、外密封耐磨鋼帶與機(jī)頭架、刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)之間設(shè)計(jì)為過盈配合，采取“熱裝法”裝配。鋼帶厚度小，溫度降低速度快，安裝過程要求一次性快速完成。主要工藝如下：

1)熱裝場地選擇在空氣流動(dòng)相對較小的區(qū)域，避免影響鋼帶受熱和降溫。

2)耐磨鋼帶需預(yù)先放置在支撐環(huán)正上方5～10 cm處，以便后續(xù)就近、快速安裝，避免溫降過快而提前收縮。

3)相對外界環(huán)境溫度，可將支撐環(huán)預(yù)熱溫度適當(dāng)增加20～30 ℃。

4)由4～6人使用氧氣-乙炔加熱槍多點(diǎn)、均勻加熱耐磨鋼帶外表面，如圖3所示，加熱裝配溫度為110～120 ℃。若加熱溫度過低，則鋼帶熱膨脹量不夠，無法安裝；若加熱溫度過高，會(huì)使耐磨鋼帶合金材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而影響耐磨性能,故加熱點(diǎn)需“W波浪形”上下擺動(dòng)，嚴(yán)禁長時(shí)間定點(diǎn)加熱；耐磨鋼帶熱裝溫度計(jì)算公式為T=(ΔD+δ)/(α×d)+T0(式中： ΔD為耐磨鋼帶與其支撐環(huán)之間的過盈量；δ為熱裝時(shí)的間隙，一般取鋼帶支撐環(huán)外徑D的0.9‰～1.4‰[12]；α為耐磨鋼帶材料線膨脹系數(shù)；d為耐磨鋼帶支撐環(huán)內(nèi)徑；T0為環(huán)境溫度)。

圖3 耐磨鋼帶加熱

5)加熱到裝配溫度后，由4～6人同時(shí)使用尖嘴鉗將耐磨鋼帶放置到安裝支撐環(huán)上，要求動(dòng)作快而準(zhǔn)，冷卻收縮后過盈配合裝配于支撐環(huán)，如圖4所示。

圖4 耐磨鋼帶安裝

6)檢查耐磨鋼帶是否安裝到位，檢查耐磨鋼帶與支撐環(huán)間是否存在間隙，要求緊密貼合、不留縫隙。

3.2 安裝大齒圈

大齒圈與主軸承為分體式設(shè)計(jì)，兩者之間通過刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)過渡連接形成一個(gè)回轉(zhuǎn)整體。大齒圈與刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)之間裝配工藝主要如下：

1)大齒圈裝配面、通孔及螺紋孔徹底清理干凈，確保無異物。

2)大齒圈裝配面上均勻、連續(xù)涂抹LOCTITE#277膠，以增加與刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)結(jié)合面之間的貼合緊密度。

3)調(diào)平大齒圈與刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)，通過4根M39×500 mm全螺紋絲桿引導(dǎo)刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)通孔與大齒圈螺紋孔之間找正對齊。

4)M39×470 mm雙頭螺柱螺紋表面噴涂適量MOLYCOAT 321R黏性潤滑劑，以減小螺紋摩擦力，防止螺紋卡死。

5)根據(jù)ITH-GmbH液壓拉伸器使用要求，為給螺栓液壓拉伸缸預(yù)留足夠的螺桿拉拔接觸面積，確保螺桿拉伸量符合設(shè)計(jì)要求，在將雙頭螺柱旋入螺栓液壓拉伸缸之前，需測量M39×470 mm雙頭螺柱螺母上方是否有足夠的螺紋伸出量(一般情況下，螺母上方螺紋伸出量H= (0.8～1)×M=(0.8～1)×39 mm=31.2～39 mm，式中M為螺桿公稱直徑)，如圖5所示。

6)螺栓之間存在彈性交互作用[13]。為獲得均勻一致的預(yù)緊載荷，采取對角交叉加載方式進(jìn)行螺栓預(yù)緊。根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)參數(shù)，分2個(gè)階段緊固M39×470 mm 雙頭螺柱。第1階段拉伸器泵站壓力保持在60.7～65.7 MPa，第2階段拉伸器泵站壓力保持在104.5～114.6 MPa。

該再制造TBM主驅(qū)動(dòng)采購的雙頭螺柱由德國知名緊固件供應(yīng)商(RS RANDACK)提供，參考德國連接工藝標(biāo)準(zhǔn)： 螺栓液壓拉伸缸加載至指定壓力后，被施加軸向力的螺桿在其彈性變形范圍內(nèi)拉長，螺桿直徑相應(yīng)減小，擰緊螺母到底時(shí)一般需要再適當(dāng)回調(diào)半圈泄壓。目的是恢復(fù)部分螺桿彈性變形，同時(shí)消除預(yù)緊應(yīng)力，在后續(xù)長時(shí)間高溫和振動(dòng)載荷作用下，降低螺桿產(chǎn)生塑性應(yīng)變和失效的概率，延長螺桿使用壽命。圖6為螺栓液壓拉伸缸加載示意圖。

(a) 雙頭螺柱拉伸前裝配位置

(b) 雙頭螺柱伸出部位

圖6 螺栓液壓拉伸缸加載示意圖

3.3 安裝主軸承

主軸承安裝的重點(diǎn)是清理徹底、定位準(zhǔn)確和緊固到位，主要裝配工藝如下：

1)主軸承裝配面、通孔及螺紋孔徹底清理干凈，確保無任何異物。

2)主軸承合套前在其外圈定位銷孔、齒輪油孔道附近合適位置劃線標(biāo)識(shí)，以便在機(jī)頭架上精準(zhǔn)定位，如圖7所示。

(a) 定位銷孔

(b) 齒輪油孔道

Fig. 7 Locating pin hole in outer ring of main bearing and gear oil hole

3)調(diào)平機(jī)頭架與主軸承，通過4根M36×1 000 mm全螺紋絲桿引導(dǎo)主軸承外圈通孔與機(jī)頭架螺紋孔之間找正對齊。

4)M36×350 mm-GR10.9六角螺栓螺紋表面噴涂適量MOLYCOAT 321R黏性潤滑劑。

5)先用風(fēng)動(dòng)扳手預(yù)緊，再用液壓轉(zhuǎn)矩扳手(型號(hào)HYDRA-HTM08)分2個(gè)階段對角交叉緊固全部M36×350 mm-GR10.9六角螺栓。根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)參數(shù)： 第1階段緊固轉(zhuǎn)矩值取2 000 N·m，并在螺栓上標(biāo)記“/”；第2階段緊固轉(zhuǎn)矩值取3 027 N·m，并在螺栓上標(biāo)記“×”。通過查閱HYDRA-HTM08液壓轉(zhuǎn)矩扳手壓力-轉(zhuǎn)矩對照表，確定最終緊固壓力值為28 MPa，確保主軸承與機(jī)頭架之間緊固到位。

3.4 安裝刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)

安裝刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)(含大齒圈)時(shí)，需注意以下裝配工藝要點(diǎn)，避免錯(cuò)裝。

1)所有裝配位置清理干凈，調(diào)平刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)(含大齒圈)，通過4根M39×1 000 mm全螺紋絲桿引導(dǎo)刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)通孔與主軸承內(nèi)圈通孔之間找正對齊。

2)M39×570 mm雙頭螺柱螺紋表面噴涂適量MOLYCOAT 321R黏性潤滑劑。

3)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，找準(zhǔn)刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)與主軸承之間的10顆M39×570 mm雙頭螺柱連接位置，如圖8所示，否則后續(xù)刀盤法蘭孔會(huì)錯(cuò)位連接，導(dǎo)致安裝失敗。

(a) 刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)(含大齒圈)

(b) M39×570 mm雙頭螺柱連接位置(共10顆)

4)檢查M39×570 mm雙頭螺柱螺母上方是否有足夠的螺紋伸出量(31.2～39 mm)。

5)采取對角交叉加載方式進(jìn)行螺栓預(yù)緊。根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)參數(shù)，使用液壓拉伸器(型號(hào)ITH-GmbH)分2個(gè)階段緊固M39×570 mm 雙頭螺柱。第1階段拉伸器泵站壓力保持在60.7～65.7 MPa，第2階段拉伸器泵站壓力保持在104.5～114.6 MPa。

3.5 安裝主軸承密封與隔環(huán)

安裝主軸承密封與隔環(huán)的關(guān)鍵是確保唇形密封、隔環(huán)的準(zhǔn)確定位(尤其是唇形密封的唇口朝向必須符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì))，使用木槌、φ30×300 mm尼龍棒等工裝輔助安裝，通過游標(biāo)卡尺檢驗(yàn)主軸承內(nèi)、外密封及其隔環(huán)圓周方向各點(diǎn)位安裝深度是否保持一致。

3.6 安裝主軸承密封壓環(huán)與擋圈

安裝主軸承密封壓環(huán)與擋圈注意要點(diǎn)是確保裝配面潔凈和按標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩緊固，通過機(jī)械轉(zhuǎn)矩扳手沿對角線依次對稱緊固M16×60 mm-GR8.8內(nèi)六角螺栓和M16×110 mm-GR8.8內(nèi)六角螺栓(螺紋表面涂抹LOCTITE#242膠)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)緊固轉(zhuǎn)矩為181 N·m。

3.7 安裝小齒輪總成

如圖9所示，為方便操作，需將機(jī)頭架180°翻轉(zhuǎn)后豎直安裝小齒輪總成。小齒輪軸前端無內(nèi)圈軸承、后端調(diào)心軸承與機(jī)頭架對應(yīng)軸承安裝座之間設(shè)計(jì)均為過渡配合，采用“冷裝法”安裝，即使用銅棒在軸承外圈各點(diǎn)位均勻錘擊，游標(biāo)卡尺同步測量軸承外圈安裝高度，確保軸承整體逐步、對應(yīng)裝入安裝座孔。

1—調(diào)心軸承外圈擋圈； 2—小齒輪軸套； 3—無內(nèi)圈軸承； 4—小齒輪軸套擋圈； 5—小齒輪； 6—調(diào)心軸承； 7—機(jī)頭架。

圖9小齒輪總成裝配示意圖

Fig. 9 Assembly diagram of pinion

4 齒輪副嚙合質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)

為檢驗(yàn)再制造TBM主驅(qū)動(dòng)最終裝配精度，綜合考慮檢測精度、作業(yè)空間、操作便捷性和效率，工廠內(nèi)一般采取“壓鉛法”測量齒輪副齒側(cè)間隙、“紅丹粉涂色法”測量齒輪副接觸精度。

4.1 壓鉛法

壓鉛法實(shí)施前提是實(shí)現(xiàn)小齒輪與大齒圈相對嚙合運(yùn)動(dòng)，其主要工藝技術(shù)及質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)如下：

1)如圖1和圖10所示，將主驅(qū)動(dòng)整體水平放置在4個(gè)等高的鋼支撐上，接觸位置為刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)M39×570 mm雙頭螺柱連接環(huán)面，以實(shí)現(xiàn) “刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)+主軸承內(nèi)圈+大齒圈”整體相對地面靜止。

2)在機(jī)頭架附近位置選擇一個(gè)固定支點(diǎn)，通過手拉葫蘆、鋼絲繩/吊帶等機(jī)具拉動(dòng)機(jī)頭架吊耳，帶動(dòng)“機(jī)頭架+小齒輪+主軸承外圈”整體相對地面自轉(zhuǎn)，以促使小齒輪與大齒圈完成相對嚙合運(yùn)動(dòng)，如圖11所示。

3)機(jī)頭架上某一組驅(qū)動(dòng)小齒輪完成安裝后，在其相鄰驅(qū)動(dòng)孔內(nèi)大齒圈的輪齒上用2條φ5 mm保險(xiǎn)絲大致按照大齒圈齒形彎曲并平行貼合纏繞在大齒圈4個(gè)齒上，上下均布2層，并用透明膠帶將φ5 mm保險(xiǎn)絲粘貼固定在大齒圈輪齒上，如圖12所示。

1—機(jī)頭架； 2—大齒圈； 3—主軸承外圈； 4—刀盤轉(zhuǎn)接環(huán)； 5—鋼支撐； 6—主軸承內(nèi)圈； 7—小齒輪。

圖10 TBM主驅(qū)動(dòng)大齒圈與小齒輪裝配位置關(guān)系示意圖

Fig. 10 Assembling position between main gear rim and pinion of TBM main drive

圖11 機(jī)頭架自轉(zhuǎn)

圖12 保險(xiǎn)絲初始安裝位置

4)小齒輪與大齒圈相對嚙合，平行纏繞在大齒圈4個(gè)輪齒上的2條φ5 mm保險(xiǎn)絲將被擠壓變形(如圖13所示)，通過游標(biāo)卡尺直接測量保險(xiǎn)絲被擠壓后最薄位置的厚度尺寸，即為齒輪副齒側(cè)間隙值。

圖13 保險(xiǎn)絲擠壓后狀態(tài)

該TBM主驅(qū)動(dòng)齒輪副齒側(cè)間隙(法向)檢驗(yàn)記錄見表1。值得注意的是，壓鉛法屬于間接測量法，受保險(xiǎn)絲硬度、彈性變形、擠壓后不規(guī)則截面及測量儀器操作等因素影響，導(dǎo)致壓鉛法測量存在一定誤差，不能直接、精確反映出實(shí)際的齒側(cè)間隙值[14]，但實(shí)際檢測誤差一般在可接受范圍內(nèi)。

表1主驅(qū)動(dòng)齒輪副齒側(cè)間隙(法向)檢驗(yàn)記錄

Table 1 Inspection record of side clearance (normal) of main drive gear pair

mm

注： 齒側(cè)法向間隙標(biāo)準(zhǔn)值為1.5～2 mm(TBM制造商標(biāo)準(zhǔn))，檢驗(yàn)結(jié)果均為合格。

4.2 紅丹粉涂色法

紅丹粉涂色法原理是將涂抹有紅丹粉的小齒輪通過與大齒圈嚙合，將小齒輪齒面上的紅丹粉色跡均勻印染在大齒圈輪齒齒面上，根據(jù)大齒圈齒面色痕面積及分布位置反映大齒圈與小齒輪的兩齒輪軸間垂直度、平行度及中心距精度，如圖14所示。

紅丹粉涂色法關(guān)鍵工藝技術(shù)及質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)如下：

1)將準(zhǔn)備測試的小齒輪用清洗劑徹底清洗，清除所有污染和殘油。

2)使用硬毛刷在小齒輪的全部輪齒上均勻涂抹紅丹粉涂料，涂層厚度為0.005～0.015 mm。

(a) 小齒輪涂抹紅丹粉

(b) 大齒圈紅丹粉印染痕跡

3)參考GB/T 13924—2008《漸開線圓柱齒輪精度檢驗(yàn)細(xì)則》和GB/Z 18620.4—2008《圓柱齒輪檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范 第4部分： 表面結(jié)構(gòu)和輪齒接觸斑點(diǎn)的檢驗(yàn)》，TBM大齒圈與小齒輪精度等級一般為4級或更高，在小齒輪與大齒圈裝配后測試時(shí)(空載)，齒輪精度等級和接觸斑點(diǎn)分布之間關(guān)系的一般指示如圖15和表2所示。

bc1為接觸斑點(diǎn)的較大長度；bc2為接觸斑點(diǎn)的較小長度；hc1為接觸斑點(diǎn)的較大高度；hc2為接觸斑點(diǎn)的較小高度。

圖15齒輪接觸斑點(diǎn)分布示意圖

Fig. 15 Distribution diagram of gear contact spots

受實(shí)際測試客觀條件影響，大齒圈齒面嚙合印染面積及分布位置不一定同圖15所示完全吻合，只要測試結(jié)果相似即可判定主驅(qū)動(dòng)齒輪副嚙合精度合格。該TBM主驅(qū)動(dòng)齒輪副實(shí)際檢驗(yàn)的嚙合接觸精度近似為齒寬的80%和有效齒面高度的70%，測試結(jié)果可認(rèn)定合格。

5 工程應(yīng)用情況

該再制造TBM在目標(biāo)工程掘進(jìn)過程中，主驅(qū)動(dòng)各項(xiàng)性能參數(shù)(電流、轉(zhuǎn)矩、振動(dòng)、溫度)指標(biāo)基本在正常范圍內(nèi)，截至目前累計(jì)掘進(jìn)4.4 km，期間主驅(qū)動(dòng)未發(fā)生異常情況，證明了主驅(qū)動(dòng)裝配關(guān)鍵工藝及齒輪副嚙合質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)的可行性與可靠性。

表2 直齒輪裝配后的接觸斑點(diǎn)

6 結(jié)論與建議

1)在再制造裝配前，首先保證裝配件再制造質(zhì)量，然后裝配時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行再制造裝配關(guān)鍵工藝流程與標(biāo)準(zhǔn)，采用齒輪副嚙合質(zhì)量檢測方法測定最終裝配精度,這對保證再制造TBM主驅(qū)動(dòng)裝配質(zhì)量和裝配效率具有重要作用。

2)綜合考慮檢測精度、作業(yè)空間、操作便捷性和效率，工廠內(nèi)再制造TBM主驅(qū)動(dòng)齒輪副采取“壓鉛法”測量齒側(cè)法向間隙、“紅丹粉涂色法”測量接觸精度。

3)再制造TBM主驅(qū)動(dòng)齒輪副嚙合質(zhì)量檢驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)為漸開線直齒輪齒側(cè)法向間隙值1.5～2 mm，且嚙合接觸精度近似為齒寬的80%和有效齒面高度的70%。

“壓鉛法”受保險(xiǎn)絲硬度、彈性變形、擠壓后不規(guī)則截面及測量儀器操作等因素影響，存在一定測量誤差，不能直接、精確進(jìn)行測量；“紅丹粉涂色法”受人為操作因素影響，會(huì)導(dǎo)致齒面印痕分布偏差。TBM裝配過程中需結(jié)合實(shí)際對裝配關(guān)鍵工藝、控制標(biāo)準(zhǔn)及裝配質(zhì)量檢測技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步實(shí)踐研究，同時(shí)加強(qiáng)裝配作業(yè)人員的操作技能培訓(xùn)，不斷提升裝配質(zhì)量與精度。

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