王躍,成吉永
(1.營口鍛壓機床有限責任公司,遼寧 營口 115099;2.科維(營口)工業(yè)有限公司,遼寧 營口 115005)
電動螺旋壓力機,由于其具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,故障率低,打擊能量可精準設(shè)置,并且可進行程序鍛造等特點,成為各鍛造零件制造廠的首選設(shè)備。
如圖1 所示,簡單了解一下電動螺旋壓力機的主要結(jié)構(gòu)。
圖1 結(jié)構(gòu)簡圖
飛輪與主螺桿連接為一體,安裝在機身橫梁內(nèi),在電機的驅(qū)動下進行旋轉(zhuǎn)運動?;瑝K螺母與滑塊固定連接在一起,由機身導軌進行導向,通過螺桿的驅(qū)動完成沖壓鍛造。
主螺桿和滑塊螺母是螺旋壓力機的關(guān)鍵零件,有傳遞運動和傳力兩項基本功能,工作負載非常大,并且多數(shù)設(shè)備配有自動機械手臂進行工件抓取,自動化程度較高,長時間摩擦還會導致螺旋副工作溫度過高。因此需要對其進行良好的潤滑,降低螺旋副的磨損,延長零件的使用壽命。
常規(guī)的潤滑方式是采用電動油脂潤滑泵對螺旋副進行油脂潤滑,這種潤滑方式最大的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)備制造成本低廉。但是存在諸多問題。首先,在設(shè)備不工作時容易產(chǎn)生潤滑脂干涸,導致管道阻塞,潤滑脂不能足量進入。其次,由于潤滑脂無法回收,會有許多雜質(zhì)以及磨損的螺母銅屑滯留在潤滑脂中,也會影響螺母的散熱。最后,電動油脂潤滑泵都是采用人工添加潤滑脂,對設(shè)備維護人員素質(zhì)有一定要求,許多中小企業(yè)由于維護不及時,導致螺母過度磨損。最嚴重的情況將導致螺桿螺母粘黏。
由于設(shè)備的傳動結(jié)構(gòu)特性,并且采用油脂潤滑,設(shè)備在使用2~3 年后,需要對滑塊螺母進行更換。且更換過程工作量巨大,更換周期較長。會增加用戶在設(shè)備維護方面的開支。
面對這種狀況,很多國內(nèi)外設(shè)備制造商對設(shè)備螺桿螺母采用稀油循環(huán)潤滑系統(tǒng),以延長滑塊螺母的使用壽命,降低用戶的維護成本。
我公司借鑒國內(nèi)外設(shè)備制造商的潤滑方案,并結(jié)合多年實踐經(jīng)驗,也更新升級螺桿螺母的潤滑方案,并投放市場,且收效良好。如圖2 所示,下面就敘述稀油循環(huán)潤滑系系統(tǒng)的潤滑方案。
圖2 潤滑方案圖
首先,由潤滑油箱開始給主螺桿和滑塊螺母供油,對螺旋副進行潤滑。在潤滑油進行潤滑之前需要先經(jīng)過圖2 中的6 號件分油器。分油器采用的是遞進式分油器,這種分配器具有檢測功能,一旦潤滑管道發(fā)生阻塞,分油器便可向控制系統(tǒng)發(fā)出潤滑警報,提示潤滑異常,這樣就可實現(xiàn)對潤滑系統(tǒng)的實時監(jiān)測,第一時間發(fā)現(xiàn)并排除故障。
滑塊的動作是上下的往復運動,分油器固定在設(shè)備機身上,兩者之間需要進行軟連接,可采用膠管總成,并且膠管外需要增加隔熱包布,對膠管進行保護,防止膠管老化。具體長度需要根據(jù)設(shè)備的尺寸及滑塊行程范圍確定。
既然是循環(huán)潤滑,就要有潤滑油回收裝置,圖2中的4 號滑塊回油管與滑塊進行固定連接,對滑塊內(nèi)腔的潤滑油進行回收,潤滑油引出后流入3 號回油管中,3 號回油管固定在設(shè)備立柱上,由于滑塊回油管隨滑塊一起進行上下往復運動,因此3 號回油管的口徑要大于4 號管,使滑塊回油管在3 號管內(nèi)往復運動的同時對潤滑油進行回收。3 號固定回油管與1 號冷卻油箱之間,可采用大口徑的透明軟管進行連接,在保證回油順暢的同時,也可對回油情況進行觀察。
圖2 中1 號冷卻油箱,油箱先對回收的潤滑油進行過濾,之后對其進行沉淀降溫,并且油箱內(nèi)帶有螺旋冷卻管,與設(shè)備基礎(chǔ)內(nèi)的冷卻水連接,使冷卻效果進一步加強。經(jīng)過處理的潤滑油將被重新注入潤滑油箱,為了便于潤滑油的回收,冷卻油箱會被安裝在設(shè)備基礎(chǔ)內(nèi)。
如圖3 所示,這樣就形成了一個由潤滑油箱,分油器,冷卻油箱組成的閉合回路,對主螺桿和滑塊螺母進行供油潤滑,雜質(zhì)沖洗,降溫,并且具有潤滑故障報警的循環(huán)潤滑系統(tǒng)。
圖3 循環(huán)潤滑系統(tǒng)
在稀油循環(huán)潤滑系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,我公司還做出一些輔助設(shè)計,在細節(jié)上對潤滑系統(tǒng)進行完善。
通常設(shè)備的主螺桿有一部分是暴露在空氣中,采用稀油潤滑后,潤滑液由于螺桿的高速旋轉(zhuǎn)會四處飛濺,對于這種情況,我公司在設(shè)備上增加了一個防塵伸縮罩,見圖2 中零件8,這種護罩需要外購定制,采用耐油材料,并且要有較長的使用壽命(≥5年)。護罩兩端帶有連接法蘭。下端連接在滑塊體上端,上端連接在橫梁內(nèi)部的擋油套上,見圖2 中7 號零件。
防塵罩可以防止?jié)櫥惋w濺,并且將飛濺的潤滑油回收至滑塊內(nèi)腔。由于鍛造設(shè)備在工作時會對零件噴灑潤滑石墨,空氣中會存在大量粉塵。防塵罩還可以阻擋粉塵進入潤滑系統(tǒng),避免潤滑油被污染。
對潤滑油箱以及冷卻油箱,我公司也增加了一些相應(yīng)的設(shè)置。首先潤滑油箱是持續(xù)向螺桿螺母進行供油,因此需要進行最低油位進行限制,防止油泵干抽并導致?lián)p壞,當潤滑油箱油位過低時,會向控制系統(tǒng)發(fā)出信號。冷卻油箱接收反饋信號后,會向潤滑油箱進行補油。保證潤滑油箱油量充足。潤油箱到達容積上限后同樣回發(fā)出信號,這時冷卻油箱將停止向潤滑油箱補油。
冷卻油箱也是如此,當設(shè)備回收的潤滑油達到油箱上限時,冷卻油箱會自動向潤滑補油。將潤滑油箱補至容積上限。
為了防止由于回油不暢導的潤滑系統(tǒng)油量不足,冷卻油箱同樣存在最低油位限制。這些在控制方面的設(shè)置可以保證潤滑系統(tǒng)處在一個動態(tài)平穩(wěn)的循環(huán)狀態(tài)。
不同型號的設(shè)備,其主螺桿的直徑也不同,因此對潤滑油的供給量也有所差別,所配置的分油器排量也不同。我公司產(chǎn)品涉及的型號比較齊全。包括公稱力400t~6300t 之間的全部標準型號。為了規(guī)范設(shè)計,我公司做出如下要求,如表1 所示。
表1 潤滑方案
上述內(nèi)容是我公司針對電動螺旋壓力機主螺桿潤滑系統(tǒng)的升級方案,以及細節(jié)方面的優(yōu)化處理,希望對行業(yè)內(nèi)從業(yè)人員提供一個參考方案。
與油脂潤滑相比,稀油循環(huán)潤滑系統(tǒng)在設(shè)備制造成本上會有一定的增加,但因其具有的雜質(zhì)沖洗,降溫冷卻的功效,延長了螺桿螺母的使用壽命,減少設(shè)備故障對生產(chǎn)效率的影響,也大大降低了設(shè)備維護的費用。