850T冷剪离合器故障及维护分析

侯铁军，张洪亮

（承德建龙特殊钢有限公司河北省锻造用钢工程技术研究中心，河北 承德 067201）

850T冷剪是棒材生产线对冷态棒材进行切头、切尾及定尺剪切的关键设备。设备运行受复杂载荷、高温、振动、长周期在线运行等因素影响，容易发生故障或损坏。冷剪设备一旦发生故障，棒材生产线将不能正常生产甚至出现停产，严重影响生产的产能。其中最为多发的为离合器故障，表征为摩擦片高温、冒烟，摩擦片迅速损坏。造成生产线突发停机、抢修，增加了维修人员工作强度，并带来严重的生产损失。因此，如何有效检测、预防，保持离合器处于完好状态尤为重要。

1 冷剪工作过程及离合器构成

850T冷剪组成：高速轴、过渡轴、曲轴及连杆机构，其中高速轴传动端配有配有飞轮和离合器、高速轴另一端配有制动器。冷剪在不剪切过程中，由电机通过皮带轮驱动冷剪飞轮进行蓄能；在剪切过程中，飞轮带动曲轴连杆结构进行剪切。冷剪本体传动示意如图1所示。

图1 850T冷剪本体传动示意图

工作过程：操作工在冷剪操作台手动输入剪切信号，冷剪剪前提升辊道电磁阀得电，提升辊道下降，同时压钢装置电磁阀得电，冷剪压下辊下降将来料压住，同时冷剪剪后辊道电磁阀得电，摆动辊道下降。待输入剪切信号延时1~5s，上述动作到位后，冷剪制动器电磁阀和冷剪离合器电磁阀同时得电（离合器电磁阀延时得电），冷剪飞轮随制动器松开和离合器的夹紧从而带动曲柄运转，飞轮曲柄带动剪刃作剪切运动。当曲柄运转到一个设置角度触发行程开关，此时离合器电磁阀和制动器电磁阀同时失电（制动器电磁阀延时失电），曲柄随离合器的松开和制动器的夹紧而被制动。此时曲柄触发另一行程开关（该信号作为冷剪停位正常信号），压钢装置电磁阀失电，压辊抬起，剪前提升辊道电磁阀失电，辊道抬起，剪后摆动辊道气动电磁阀失电，摆动辊道升起，剪切后轧件输出，完成一次剪切过程。

冷剪离合器采用LIM324气动盘式离合器，内部结构由4片石棉摩擦片及3片动金属摩擦片组成，当离合器气囊充气后，高速运动的石棉摩擦片将金属摩擦片抱住，传递扭矩，同时制动器打开。当剪切完成后离合器排气阀打开，气囊在12个复位弹簧的作用迅速收缩，摩擦片也随着压缩时的弹力而相互分离，离合器壳体的小孔进入空气，带走金属摩擦片与石棉摩擦片的温度和磨削，石棉摩擦片继续随着飞轮转动，金属摩擦片静止。同时制动器闭合。其中摩擦片第1、4片为单面开槽，第2、3片尾双面开槽。离合器构成如图2所示。

图2 冷剪离合器

2 存在问题及分析

离合器发生故障最常见的表现为摩擦片温度高，之后造成爆片或离合器着火。经分析，导致摩擦片温度升高的主要是摩擦片分离不清楚，有以下几方面。

（1）离合器间隙过大或过小。离合器间隙过大，造成在闭合时，受气囊行程的限制，导致石棉摩擦片与金属摩擦片接触不实，摩擦片之间相对运动并降低传递的扭矩，摩擦片温度升高。离合器间隙过小，造成在打开时，金属摩擦片与石棉摩擦片点接触或部分面接触，导致摩擦片温度升高。

（2）在使用过程中石棉摩擦片磨损后碎裂，在离合器气囊打开后碎片在重力作用下重叠。石棉摩擦片碎裂是因为石棉摩擦片磨损变薄，抗冲击能力减弱，在气囊闭合时将摩擦片冲击打碎，在离合器气囊打开后碎片在重力作用下重叠，造成石棉摩擦片与金属摩擦片接触不实，致使温度升高。另外，石棉摩擦片的排屑槽磨损后可能造成磨屑不能及时排出离合器内，也会造成温度升高。

（3）摩擦片不平行。金属摩擦片和石棉摩擦片磨损、多次更换、温度过高等因素导致离合器摩擦片不平行，主要表现在单片及多片不平行的积累误差。在离合器打开时，旋转的石棉摩擦片晃动，与静止的金属摩擦片点接触或者部分面接触，导致温度升高。一般摩擦片的平行度标准为7级，即平行度在0.12mm以内。

（4）本体有毛刺或油污。离合器壳体、轴套内齿在使用过程中的毛刺或油污会影响摩擦片动作，导致石棉摩擦片与金属摩擦片接触不实，造成温度升高。

3 处理方法

（1）用塞尺检测石棉摩擦片、金属摩擦片的平行度。将单片摩擦片放在平板上，用直角尺放在摩擦片的平面上，透过观察光隙，用塞尺测量最大的间隙不得超过0.5mm，否则不得上线，总积累误差不得超过2mm。这样通过线下检测，配出成套的摩擦片，再组装上线。

（2）用游标卡尺测量摩擦片的厚度。用游标卡尺测量摩擦片壁厚，测六组数据，最大与最小之差不得不得超过0.5mm，否则不得上线。

（3）离合器间隙调整。离合器的绝对间隙调整需确保在8~13mm之间。压紧压力板时测量的间隙不得低于2mm，这样可减小石棉摩擦片的磨损速度，同时可避免压力板行程过大造成摩擦片爆裂。另外，在调整时，需将复位弹簧的长度调整一致。

（4）其它。更换摩擦片时，必须将壳体内的粉尘、磨屑清理干净，如有毛刺、油污，一并处理。拆检石棉摩擦片，需检查排屑槽磨损量，磨损量超过1mm不再上线。另外，更换石棉摩擦片时应让排屑槽与排屑孔对应。

4 结语

通过对850T冷剪离合器的问题进行分析，并严格按处理方法进行作业，冷剪离合器在使用过程中没有出现过摩擦片温度升高等问题，运行稳定，剪切效率提高，从根本上解决了冷剪发生离合器故障制约棒材生产线连续生产的问题。