JD36—400闭式双点压力机离合器振动故障分析及修复工艺

■陕西重型汽车有限公司（西安 710200）李红兴 邓呈峰 曹婉蕴 李仁杰 郭国防

JD36—400型压力机为通用型闭式单动双点机械压力机，可用于板料零件的冲裁、成形、弯曲、校正及浅拉伸等各种冷冲压工艺，某重型汽车公司主要用于冲裁汽车车架零件。

本压力机主要由机身、传动系统、离合器、滑块、液压保护装置、移动工作台、气垫、空气管路系统、稀油集中润滑系统及电气控制系统等部分组成。

压力机传动系统主电动机通过V 带传动装置减速后，将动力传给飞轮，再经离合器、两级减速齿轮及曲柄连杆机构得以往复行程。

当压缩空气进入离合器气缸时，推动活塞，使不断旋转的飞轮通过摩擦块带动离合摩擦盘，再通过平键带动离合器轴转动，使滑块往复运动。

当压缩空气进入制动器气缸时，克服弹簧制动力，为离合器结合作好了准备。放掉压缩空气后，制动弹簧作用，通过制动摩擦块将旋转的离合器轴制动，使滑块运动停止。

现压力机由于离合器传动系统出现故障，委托机修车间进行修理。

1.离合器传动部分故障描述

离合器右支承座紧固螺钉松动：离合器轴右端支承座由4个M20及14个M10螺钉紧固安装于压力机顶梁，与左端制动器侧6个M36螺钉固定的左轴承座，支承离合器轴旋转。现右轴承座紧固螺钉14个M10经常发生松动。报修后，经维修工重新紧固，使用时间约一周左右，又发生松动，且螺纹扣滑丝。为此，维修工改螺孔14个M10为14个M12（见图1），而且装配时涂螺纹紧固胶，使用大约10天，又出现上述情况，效果不行。可以说，经过实践证明，扩孔攻螺纹涂胶紧固螺钉对离合器右支承座紧固无任何效果，它只是一个修理手段。在没有找出故障根源前提下，说修理是没有意义的。

2.故障原因分析

经查看机床铭牌，此压力机为济南某机床厂1993年生产，至今，已运行20余年。查询相关维修记录，压力机离合器右轴承座螺钉松动现象最早2012年已出现。经现场观察离合器运行及询问车间维修人员，在紧固离合器右轴承座的螺钉中，4个M20螺钉从未见松动，经常发生松动的为14个M10小螺钉，而右轴承座为离合器轴输出动力端。经过对离合器装配图和设备现场查看观察分析，引起离合器右轴承座小螺钉松动的原因如下：

（1）离合器轴输出端传动齿轮啮合状况，齿轮间是否夹杂异物，齿面是否有磨损、剥落、变形和啃伤；传动齿轮的键槽、离合器轴输出端的键槽、平键的装配状况，是否变形、损伤。

（2）离合器轴右端轴承座支承轴承的磨损，包括轴承滚道、旋转精度、轴承润滑及轴承是否变形、破裂；可以通过拆卸轴输出端齿轮，测量输出端轴颈外圆径向跳动进行检查。由于右端支承轴承2007134/GB297—1964为面对面安装，要是轴承磨损，会引起离合器轴的轴向窜动。因此，离合器轴的轴向窜动是否正常也必须检查。

经过现场观察，离合器轴与离合端花盘右端面局部变形（见图2），且轴与离合器花盘键槽发生明显损坏，轴颈180 mm外圆发生研伤，可见明显金属粉末。

左端制动轮、轴与制动花盘联接键槽、左轴承座未见明显损坏。

因此，经过上述现场观察及装配理论分析，我们决定拆解离合器轴。若出现离合器轴轴颈研伤、联接键槽滚键，将是引起离合器支承座螺钉松动的根本原因，也是我们此次修理的重点对象，即离合器轴、离合端花盘。

此外，必须考虑，电动机（YH—250M—B3，P=55 kW，n=1350 r/min）运行是否平稳，传动带（D—5000/GB1171—T4）的长短是否一致、伸长变形、张紧是否一致。检查离合器弹簧、摩擦块磨损量、等厚性是否一致。飞轮的平衡、平衡块是否松动，位置是否改变。

经拆解后，离合器轴如图3所示：

我们可以清晰地看到，离合器轴与离合花盘装配轴颈180 mm外圆约研去1～1.5 mm，且键槽发生损坏，轴输出端装配小人字齿轮处键槽也键槽损坏，其余各处外圆及联接键槽基本完好。至此，可以认为，离合器轴180 mm轴颈外圆研伤及两处联接键槽损坏，引起离合器轴旋转极不平稳，是引起离合器右轴承座14个M10螺钉松动的根本原因。

3.离合器修复工艺

更换电动机轴承，保证电动机振动振幅最小，电动机功率55 kW，请专业厂家检修，保证电动机振动合格；更换传动带，保证长短一致，装配时保证张紧力均匀；更换离合器中弹簧、摩擦块、密封件，保证弹簧力大小一致，变形均匀。摩擦块尺寸一致；更换制动器中弹簧、摩擦块和密封件，保证弹簧力大小一致，变形均匀。摩擦块尺寸一致。

离合器轴的修理工艺如下：修两端中心孔（或配堵），保证左右两侧装配轴承处外圆180 mm、160 mm径向圆跳动≤0.01 mm，且高点一致。车削180 mm外圆见光，保证车起，经磁力探伤无裂纹，修铣键槽，磨削外圆至175 mm即可；配作离合花盘内孔，间隙≤0.03 mm。

经过相关计算，由于离合器轴转速和传动力矩的约束限制，此传动属于低速大转矩，n=375 r/min，T=1471 N·m。由于离合器轴的键槽损坏非常严重，根据经验及相关设计知识，我们对轴颈研伤外圆及损坏键槽不能采用堆焊和喷涂修理工艺。

图1 压力机离合器

图2 离合器花盘及右轴承座

图3 拆卸后离合器轴

因此，提出技术要求，对轴颈180 mm外圆车削、磨削后，表面粗糙度值达到Ra=0.8m，相对两端轴承支承轴颈同轴度≤0.05 mm，其上键槽修铣后相对两端轴承支承轴颈对称度≤0.05 mm，待合格后装配。

但我们对车削轴颈180 mm外圆后，经磁力探伤，发现外圆有裂纹，裂纹长度≥10 mm，为了安全起见，对旧轴作报废处理，外购心轴，进行更换。绘制离合器轴图样如图4所示，以期对外购新轴进行技术验收。

4.装配

清洗检查离合器轴所有装配元件，均正确无误；现场装配。装配后，保证离合器轴螺母紧固，轴承涂润滑脂。飞轮检查平衡，调整平衡块。装配后检查右端人字齿轮处轴颈外圆径向圆跳动≤0.05 mm，轴向窜动≤0.05 mm。

装配后，实测离合器右端输出轴颈外圆径向圆跳动0.03 mm，轴向窜动0.01 mm，合格；装配人字小齿轮。

对离合器右轴承座支撑螺钉孔重新检查，用丝锥过孔、攻螺纹、装配时紧固14个M12螺钉，按机床出厂说明书涂螺纹紧固胶。

图4

5.运行试车

试车运行30天内，每天检查，记录；试车运行6个月内，每周检查，记录；试车运行12个月内，每月检查并记录。

6.结语

压力机2013年6月修理后，每天工作12 h，经过半年多的运行，经检查，现压力机14个M12的螺钉未见任何松动，离合器运转平稳，工作状态良好，达到了预期的修理目的。因此，我们在修复设备故障时，应找出问题的根源所在，而不是盲目地头疼医头，脚疼医脚，以使设备的修理取得良好的修理效果。

[1]济南第二机床厂.JD36－400闭式单动双点机械压力机使用说明书[Z].济南：济南第二机床厂，1993：15-24.