链板式排屑器故障分析及改进.pdf
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1、:./.链板式排屑器故障分析及改进霍洪旭(通用技术集团机床工程研究院有限公司 沈阳分公司辽宁 沈阳)摘 要:链板排屑器构造简单主要应用在机床加工和生产线中 由于排屑器运行过程中时滑动摩擦面较多因此正常使用时存在磨损必须进行定期维护 该文着重分析排屑器机械故障原因及改进措施 通过对 数控车床排屑器的结构原理及故障分类的分析发现排屑器堵塞和磨损是排屑器的主要故障这些故障主要是设计原理和实际状况不匹配造成 为防止故障发生给出维护保养措施建议设计阶段和使用阶段要考虑客户对切削工艺的要求并定期实施维护保养以减少故障发生关键词:链板式排屑器故障分析中图分类号:.文献标识码:文章编号:()(.):.:引 言
2、排屑系统是数控机床必备功能部件之一随着数控机床技术水平的提高排屑器系统已不只是起简单的排屑作用而是综合了排屑、切屑液过滤、高低压刀具冷却液供给等功能直接影响着工件加工质量及机床可靠性 链板式排屑器广泛应用于现代各种机床和生产线主要用于收集和输送各种材质的卷状、团状、条状、块状切屑也可作为冲压机床小型零件的输送机其在减轻劳动强度和提高整机的自动化程度方面起到重要作用许多学者已经在排屑器诊断方面做出了一些研究 焦红卫等针对 排屑系统不工作、无报警的故障现象进行研究确定故障原因为排屑输送机输入芯片已损坏 纪琳针对德马吉数控车床排屑系统存在的问题进行了分析诊断提出通过改进线路来解决故障 王勇等设计了可
3、调摩擦片式机械保护装置和可调超力离合器式机械保护装置实现了工作过程中的过载保护 刘耕提出了一种按照实际需求运转的排屑系统控制方法并对节能方法的重要技术进行了研究 孙冠琳等阐述了一体式单机综合过滤系统重点对过滤系统的组成进行了简要说明 经过分析发现每一种理论都有一定的局限性有待改进笔者以 数控车床为研究对象通过对链板排屑器售后问题的跟踪和工况的调研梳理了排屑器常见的机械故障种类 运用理论与实际结合方法改造排屑器仰角、异步电动机转速和促使成团屑等方面进行改进试验为进一步优化排屑器结构和减少故障提供了参考 链板式排屑器结构简述和原理链板式排屑装置主要由机体、传动系统、链条张紧系统、润滑系统、链板输送
4、带、过载保护装置等部件组成如图 所示对于链板式排屑器理想的铁屑长度就是不大于机械研究与应用 年第 期(第 卷总第 期)经验交流收稿日期:作者简介:霍洪旭()男河北衡水人硕士研究生工程师主要从事数控车床和专机的设计与研发方面的科研工作刮板间距 这样无论铁屑处于何种角度都会被刮板挡住进而输送到铁屑车中如图 所示图 传动系统图.链板式输送带.传动系统.链条张紧系统.润滑系统.过载保护装置.接屑小车.爬升腔 此外转速要和切削量相匹配产生的铁屑高度不能大于刮板高度否则就会在角度突变的位置形成推挤而造成卡死 一般型链板排屑器长度在 以下输送量在./大型链板排屑器长度 以下输送量在./长度 以下输送量在./
5、排屑机爬升腔的盖板不单是一个美观的作用经过分析更重要的作用是形成方腔可以对团状铁屑进行压缩并导向以便链板进行输送如图 所示图 链板式输送带 图 爬升腔内部 链板排屑器主要故障分类排屑器堵塞和磨损是排屑器的主要故障此外还包括异响、切削液异常等 为更好分析故障内因需要对排屑器进行进一步分析.排屑器堵塞碎铁屑一部分从链板缝隙坠落更多的是粘附在链板上转到链板底部脱落 碎铁屑在链板底部堆积填满间隙后就会造成排屑器堵塞长铁屑的长度超过链板的刮板间距后无法被横向输送只能纵向移动 在爬升腔上升时长铁屑必然会脱落到进口处造成堆积 经过一段时间的堆积后就会在进口处被挤压成长条状的铁屑块铁屑块的运送功率超过电机的输
6、出功率时就造成排屑器堵塞 因此团状铁屑直径一般只要不大于爬升腔的高度就不会出现堵塞情况 此外在实际应用中如果电机转速过高扭矩变小也容易造成堵塞.排屑器磨损排屑器磨损是排屑器损坏的重要原因之一 排屑器机械部件磨损易受零件质量、输送速率、提升仰角等因素影响传动系统中零部件硬度低造成正常工作下的磨损加快 其中保护器链轮、传动轴、链轮、轴承、刹车片和节片是常见易损件图 为传动系统中常见的易损件 其中刹车片(也叫来令片)是用于排屑器的机械保护的关键部件其主要成分为非石棉编制型树脂 当排屑器发生堵转现象电机扭矩大于刹车片与保护器链轮之间的摩擦力传动轴停止起到机械保护作用 刹车片材料应当符合 摩擦系数在.范
7、围且磨损率不得大于./传动轴在传动系统中承受较大扭矩因此在设计传动轴时与两端链轮接触轴面需进行研磨前高频淬火 和发蓝处理以提高其表面硬度和防锈能力图 传动系统中常见易损件.刹车片.保护器链轮.链轮.传动轴.轴承 节片是输送带中连接链板和销轴的关键零件设备长期使用过程中链条会伸长导致传送带张紧力减小进而造成节片断裂如图 所示 为减小节片的变形设计上常见方法是对其进行调质热处理以增加其抵御变形的能力 工程上可通过机械调整链条位置或是拆卸链板和节片来实现链条的张紧图 输送带 输送速率和加工切屑量不匹配也会造成排屑器磨损 车削精加工切削余量一般不会超过 主动链轮过快的转速加快了各零部件的磨损同时更容易
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