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因此当轴承在转动时

  某纸业有限公司2002年安装了一台德国必诺公司生产的P25-85/32切纸机。该切纸机主要完成纸卷的退卷、纵切、打标、横切、分选及堆垛等功能。打标单是这条切纸机生产线中较为复杂、精密的一个部分。它是根据纸张的横切光标,通过复杂的控制系统运算,实现在纸张上的在线定位打月牙孔。打标的运转速度不是匀速的,而是根据纸张的实际尺寸快速加速、快速减速的跟随方式周而复始地打月牙孔。

  通过一台变频电机直连下方主轴(见图1),上、下主轴通过一对锥形齿轮实现传动。锥齿与主轴之间由液压膨胀套实现固定。

  上下标刀(件10、件11)各自固定在所在主轴的half式的标刀架(件8、件12)上。在两根主轴的传动侧安装的这对较为特殊的齿轮(件5、件1)在打标功能实现的瞬间,即上下标刀互相嵌入的那一霎那,传动的三个轮齿(上面一个齿、下面两个齿)之间的齿轮侧隙为零(无间隙齿轮)。而不在打标时,齿轮传动时其他轮齿间的齿轮侧隙是存在的。这种在打标时,无间隙齿轮的设计是为了实现纸张正常打标功能的同时更好地保护标刀不受损伤。

  主轴传动面设计的是一个圆柱滚子轴承NN3018KS-SP,可以允许因热膨胀造成主轴与轴承座之间有一定的轴向位移。由于轴向位移是在轴承内发生,而不是产生在轴承与轴或轴承与轴承座之间,因此当轴承在转动时,摩擦并没有增加,不影响设备的正常运转。主轴操作面设计的是两个O型安装的角接触球轴承7018C/P4DFA。因此,操作面的轴承是主轴的固定端,而传动面是游动端。

  最近,在切产品纸时,在打标的过程中,经常出现月牙形打孔连刀的现象:即月牙形的标刀打孔时,月牙形的纸张未能被全部切断,总是在月牙形的同一处位置,纸张粘连在一起。此问题在切纸机加减速时尤为明显。

  纸张未能切断,肯定是上下刀之间间隙增大,超出了纸张切断所需的正常间隙值。起初我们认为上下标刀是不是转动不同步,导致上下刀之间间隙加大。而上下标刀同步与否是由传动面的两个齿轮(件5、件1)来保证的。所以我们检查了齿轮的安装状况,确保无误后,反复测试,还是连刀,未能解决问题。

  既然在圆周方向没有间隙增加,那在主轴方向会不会有间隙增加的可能呢?件14是锁紧螺母KM18(M90×2)。我们将上下两根主轴操作面的锁紧螺母进行检查,发现下主轴的锁紧螺母非常紧固,无法再正向旋紧,而上主轴的锁紧螺母较为宽松。当螺母旋转一整圈后,轴向进给2mm,如果螺母旋转18°,则轴向进给0.1mm。我们正向旋进18°后锁紧螺母(用以消除一张纸的间隙)。调整结束,反复试机,故障消失了。

  仔细研究外方图纸以后,我们发现:这种轴系结构设计,操作面是固定端,传动面是游动端。操作面的两个角接触球轴承是依靠锁紧螺母(件14)来固定主轴位置,确保主轴不轴向窜动。由于我们这台机器安装至今已运行14年,上次更换此部位轴承也有五、六年时间,角接触球轴承不可避免会产生磨损,滚珠变小,这样无形中就会产生轴承间隙,导致主轴会有轻微的轴向窜动。由于纸张的厚度只有0.1mm,滚珠略微的磨损量加上原来调整好的上下标刀的间隙就会大于0.1mm。当上下标刀互相咬合期间,传动面的锥齿施加的轴向力较大(此时由于无间隙的三个轮齿互相接触,轮齿侧隙为零,轴向力较大)。因为操作面轴承间隙的存在,促使主轴有略微的轴向窜动,导致上下标刀的间隙瞬间大于0.1mm,而无法切断纸张。当上下标刀相互脱离时,传动面的锥齿施加的轴向力就减弱(此时是工作传动轮齿作用,轮齿间侧隙相对大,轴向力较小),这个减弱的轴向力不足以推动主轴窜动,因此纸张还能切断。



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