EXY125MN楔式鍛壓機(jī)離合器的大修與改進(jìn)

中國第一拖拉機(jī)股份有限公司鍛造廠 （河南洛陽 471003） 魏江波 薛曉江 王祎偉

該鍛壓機(jī)是我廠的關(guān)鍵設(shè)備，為引進(jìn)德國的先進(jìn)技術(shù)，與輥鍛機(jī)、切邊機(jī)、扭擰機(jī)及校正機(jī)，并配以機(jī)械手和運(yùn)輸鏈，組成了一條自動化生產(chǎn)線，像這么大的生產(chǎn)線在全國鍛壓行業(yè)也是屈指可數(shù)的。該壓力機(jī)可以完成壓彎、預(yù)鍛工序，可生產(chǎn)鍛件主要為曲軸、前梁、齒輪等，由于所生產(chǎn)的零件精度高，生產(chǎn)效率也高。因此，在現(xiàn)代化的汽車工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。

1.問題描述

EXY125MN是我廠的重點(diǎn)設(shè)備，產(chǎn)量最高已經(jīng)達(dá)到全廠40%左右，對全廠的生產(chǎn)起著關(guān)鍵性的作用。經(jīng)過4年多的高負(fù)荷使用，出現(xiàn)主機(jī)滑塊打滑，滑塊到不了上死點(diǎn)位置，離合器接觸不良、制動器不靈敏等現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作，出于對設(shè)備正常使用及人員安全的考慮，我們決定對設(shè)備的關(guān)鍵部位進(jìn)行修復(fù)及改進(jìn)。

2.原因分析

考慮到造成滑塊打滑的原因是壓縮空氣壓力降低和密封處漏氣兩個原因，我們經(jīng)過檢查排除了壓縮空氣壓力不足的原因，最后得出的結(jié)論是活塞密封磨損導(dǎo)致的漏氣，才會出現(xiàn)滑塊打滑。

滑塊不能停在上死點(diǎn)，離合器在正常工作時經(jīng)常打滑，導(dǎo)致壓力機(jī)不能制動，經(jīng)分析，有可能是兩個原因會造成這種現(xiàn)象，其一是離合器的摩擦片經(jīng)過長時間的高強(qiáng)度工作造成了磨損，另一個原因是摩擦片沾上潤滑油，導(dǎo)致摩擦片打滑。第二個原因造成的打滑概率很低，因?yàn)閺馁忂M(jìn)設(shè)備到目前為止我們還沒有拆解過，正常工作時也不會對其潤滑，因此這個原因被排除，所以導(dǎo)致壓力機(jī)打滑最大的原因是摩擦片磨損。

3.離合器結(jié)構(gòu)

該壓力機(jī)使用的離合器（見圖1）為雙盤片式摩擦離合器，離合器的控制閥為E100-5電磁閥，與氣缸蓋連接在一起的大齒輪帶動離合器運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)不傳動轉(zhuǎn)矩時，大齒輪及與其連接在一起的主動零件只是在滾動軸承上空轉(zhuǎn)。

輪轂由楔鍵固定在曲軸上，輪轂外圈是一種特殊齒，與摩擦盤上相應(yīng)的齒嚙合，摩擦盤上裝有摩擦片并由它們傳動轉(zhuǎn)矩。

與摩擦盤相對應(yīng)的緊摩擦盤和外摩擦盤是由穿過支撐體的銷與大齒輪連接的，氣缸蓋、活塞、支撐體通過螺栓與大齒輪連接，可以通過螺栓的調(diào)節(jié)來調(diào)整氣缸蓋與支撐體之間的距離。

壓縮空氣經(jīng)電磁閥、旋轉(zhuǎn)空氣接頭進(jìn)入離合器后，推動活塞壓向摩擦盤，大齒輪的運(yùn)動經(jīng)摩擦盤輪轂傳到曲軸上，從而帶動壓力機(jī)的滑塊運(yùn)動。當(dāng)氣缸內(nèi)氣壓達(dá)到0.55MPa時，為離合器的正常工作壓力，離合器傳遞工作轉(zhuǎn)矩。

圖1 離合器

離合器排氣后，在彈簧的作用下，托板和托板推動壓盤、中間盤、使摩擦盤逐次脫開，大齒輪空轉(zhuǎn)，離合器不傳遞轉(zhuǎn)矩。

離合器同時還有過載保護(hù)作用，活塞的壓緊力是按所允許的最大傳遞轉(zhuǎn)矩考慮的。在超過這個轉(zhuǎn)矩時，摩擦片之間就開始打滑，飛輪的能量很快耗盡，這樣壓力機(jī)也就停止運(yùn)轉(zhuǎn)，磨損量測量示意見圖2。

圖2 磨損量測量圖

4.拆解及修復(fù)、改進(jìn)離合器部件

（1）拆解 由于設(shè)備部件很大，第一次拆解這么大的設(shè)備，還沒有經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致在拆解與裝配過程中造成很大的難度，在拆解過程中還需加工一些輔助工具對其進(jìn)行拆解及保護(hù)，遇到一些復(fù)雜的問題進(jìn)行全面溝通，在最短的時間內(nèi)做出可行性方案。

在修理的過程中，為了能夠提高效率，一組拆離合器部件，另一組加工或修復(fù)更換的部件。由于設(shè)備一些零部件很大，重心不好掌握，起重就成了一個最大的難點(diǎn)。起重工憑著幾十年的工作經(jīng)驗(yàn)，制作了各種吊具，這樣在很大程度上減少了拆解的難度，也為提前完工提供了很大的保障。

（2）修復(fù)及改進(jìn) 離合器上面有兩個摩擦盤，分別是緊摩擦盤、外摩擦盤。拆開離合器時發(fā)現(xiàn)緊摩擦盤上的摩擦片大部分都已經(jīng)沒有了，出現(xiàn)掉塊的現(xiàn)象，鉚釘一碰就掉。而外摩擦盤磨損不是太嚴(yán)重。像這種現(xiàn)象就很難起到摩擦作用，大幅降低了其摩擦因數(shù)，所以必須更換新的摩擦片。

離合器上的摩擦片有24片，每片上需鉚36個孔，總共是864個鉚釘孔，數(shù)量多，工作量很大。原廠設(shè)備采用黃銅鉚釘，我們經(jīng)過研究決定采用錫青銅鉚釘，這種材質(zhì)塑性好，很容易將摩擦片和摩擦盤鉚到一起。為了能夠盡快完成，鉗工組分成三班倒對摩擦片進(jìn)行修配、鉆孔、銑凹槽，再通過輔助設(shè)備的配合對其鉚鉚釘（見圖3）。

圖3 離合器摩擦片

原Y形密封圈，材質(zhì)是橡膠，耐磨程度不是很好。根據(jù)我們多年的經(jīng)驗(yàn)，決定用材質(zhì)為丁氰的Y形密封圈，其具有抗變形能力強(qiáng)，回彈性能好，耐磨性能好等特點(diǎn)。

5.離合器的裝配

安裝離合器之前，必須檢查定距環(huán)，確保定距環(huán)與滾動軸承之間是否緊靠在一起，無間隙。

首先裝入離合器輪轂，用4個楔鍵使輪轂與曲軸緊密連接，還要檢查輪轂端面與滾動軸承的角環(huán)是否貼緊。然后將壓力彈簧裝入齒輪的彈簧座內(nèi)（銷、螺紋銷已預(yù)先裝在齒輪上），再裝摩擦盤、中間盤、摩擦盤和壓環(huán)，最后裝銷支撐，裝配時注意所有零件上的標(biāo)記“0”都必須與齒輪上的標(biāo)記“0”對齊，在裝中間盤之間還必須先將托板裝入相應(yīng)的孔中。

在擰緊銷支承的固定螺釘后，銷支撐固定、中間盤和壓盤在壓力彈簧的作用下壓向銷支撐，此時，齒輪還沒有和離合器結(jié)合，可以在滾動軸承上自由旋轉(zhuǎn)。

氣缸蓋與活塞和密封圈組裝在一起，然后裝在大齒輪上，注意活塞的裝配位置，使得其上的鍵能準(zhǔn)確地嵌入壓盤的相應(yīng)槽中。

然后，將所有的螺母（M100×4）按照給定尺寸擰在螺紋銷上，螺釘（M64×4）擰入氣缸蓋與銷支撐接觸，并用M64×4螺母鎖緊。

6.離合器調(diào)整

離合器裝完以后，需進(jìn)行檢查，確定是否達(dá)到正確裝配位置。離合器活塞行程為10mm，氣壓為0.1MPa時，隨著氣缸內(nèi)壓力的增高，實(shí)際的活塞行程要大一點(diǎn)。在給出的磨損量表中a2+b2的總值為65mm，當(dāng)裝入新的摩擦片時必須測量實(shí)際尺寸并記在磨損量表中.

調(diào)整過程中要測量間隙，松開螺釘，然后往后退回一些，再在圓周上均勻擰螺母，以減少間隙值，檢查銷支撐與氣缸蓋之間在圓周上的平行性，在調(diào)整完畢后，輕輕擰緊螺釘并用螺母鎖固，再鎖緊螺母，此時還要再次用測量桿檢查一次活塞行程，其測量結(jié)果必須與所給出參數(shù)（見附表）相符合。

離合器摩擦片的磨損量情況

經(jīng)過這次修復(fù)和改進(jìn)后，設(shè)備正常使用已經(jīng)超過一年，運(yùn)行狀態(tài)良好，未再出現(xiàn)離合器打滑等故障，證實(shí)改進(jìn)措施有效。