王琳琳　劉宇飛

（齊（qí）重（chóng）數控裝備股份有限（xiàn）公（gōng）司，黑龍江齊齊哈爾（ěr）　161005）

　　摘　要：本文（wén）分析了電主軸的（de）故障原因，並針對生產設備數控（kòng）磨齒機的電主軸故障進行（háng）了排查，總結了電主軸維修、保（bǎo）養（yǎng）和裝配的經驗和（hé）注意（yì）事項。

　　關鍵詞：磨齒機；電主軸；維修
　　1　概述
　　隨著機械製造業（yè）的快速（sù）發展，電主軸越來越多地被應用到高速數控機（jī）床上，並成為影響機床（chuáng）精度的關鍵部（bù）件。但由於電機內置、結構緊湊、轉速高等特點，電主軸不可避免（miǎn）地會出現一些工作故障。近期（qī），YK7332、YK73125等磨齒機就頻繁出現了異常噪音、發熱、抱死等故障，嚴（yán）重（chóng）地影響了生產運行。為此，我們進行了電主軸（zhóu）故障診斷和維修的（de）嚐試。
　　2　以（yǐ）YK73125磨齒機為例故障排查及維修（xiū）
　　2.1故障表現
　　（1）Z初表現為電（diàn）主軸過熱和（hé）輕微噪聲，初步診斷為（wéi）帶輪（lún）磨損產生傳遞（dì）蹩勁而更換傳動帶和（hé）帶輪（lún）。更（gèng）換帶、輪後，又產生異常噪聲和過熱。拆卸傳動帶和（hé）電主（zhǔ）軸後診查發（fā）現：傳動輪齒形及（jí）尺寸有誤，帶輪之間齧合角錯誤，力矩傳遞受（shòu）阻；主軸內軸承缺少潤滑。
　　（2）更換帶輪、添加（jiā）軸承潤滑脂後，電主軸依然過熱，空載無噪音，工作抱（bào）死。
　　2.2診查及分析
　　（1）對電主軸進行空載運行檢查。對主軸傳動鏈和內部部件質量（liàng）、清潔度進行檢查（chá）。
　　（2）對（duì）電主軸轉（zhuǎn）子和定子進行動平（píng）衡檢（jiǎn）查。
　　（3）對電主軸冷卻係（xì）統、潤滑係統檢查。
　　通過采取上述排查措施，診（zhěn）斷為：YK73125磨齒機故障的主要原因是冷卻不足和由（yóu）於裝配不當造成軸承研傷而引起的過熱。具體分析為：Z初（chū）電主軸過熱和輕微（wēi）噪聲的原因是軸承潤滑脂不足、內（nèi）部循環冷卻不足。但由於初次（cì）故障判（pàn）斷帶輪磨損不正確，更換自製的傳動輪加工尺寸和齒形不正確而導致帶輪無法正常傳動（dòng），加重了電主軸（zhóu）的故障問題，產生異常噪音。通過（guò）內外部檢查（chá），發現電主軸內部軸承潤滑脂（zhī）缺失。添加軸承潤滑脂後，由於原軸承疲勞磨損和裝配不當而產（chǎn）生的研傷，導致主軸運轉磨擦（cā）過大而溫度過熱、繼而（ér）抱死。為此，該電主軸必須進行修（xiū）複。
　　2.3修複和保養
　　YK73125磨齒機的電主軸轉速：15000r/min，功率：20KW（S6製，60%常載率）。結構如圖1：

　　（1）取下冷卻管，將冷卻水腔中的殘存水分吹盡，拔下電氣插頭，從機座上卸下電主軸。
　　（2）擰鬆螺釘，卸下後蓋（gài）18及帶密（mì）封圈噴嘴。
　　（3）擰下螺釘，取出防塵罩1，搬手（shǒu）卡住主軸7，用兩腳搬手擰下螺帽2，擰（nǐng）鬆螺（luó）釘，卸出端蓋3。
　　（4）從左（zuǒ）方壓推轉軸7，連同後軸承組件一起從座殼9中取出，取出彈簧。
　　（5）拆去後壓蓋15，扳手卡住主軸7，用兩腳搬手擰下左旋螺帽17，然後抽取轉軸。
　　（6）用彈簧鋼絲（sī）分別從前後軸承座中（zhōng）鉤出軸承及隔墊。
　　（7）測（cè）量電主軸的徑向跳動及用手抬起的間隙量和軸向竄動量不大（dà）於0.005。
　　（8）用專用工具拆卸電主軸，拆卸並仔細清洗各零部件（jiàn），測量轉子擺差（chà）及磨損情況，在配合（hé）麵處滴注少量潤滑油（yóu）。
　　（9）測量電主軸套筒內孔（kǒng）和軸徑尺寸，選配軸承。保證每組軸承（chéng）外環直徑與套筒內孔間隙量0.004～0.008mm，軸承內環與主軸要保證0.002～0.005mm的間隙。清潔軸承。
　　（10）局（jú）部電鍍修磨電主軸套筒內孔磨損處至要求。
　　（11）將轉軸（zhóu）7穿到殼體9中並豎立。為（wéi）使軸7台階到位，在轉軸下方墊上相應厚（hòu）度的墊圈，將配對好的軸承與隔墊4、5依次推入軸承和座蓋6中，塗抹軸承潤滑（huá）脂KLUB-NBU15。
　　（12）平放軸殼（ké），裝蓋3並用螺釘固緊，卡住軸7用兩腳搬手擰緊螺母2。
　　（13）將一組螺旋彈簧對稱安放到座10的端孔中，將導套（tào）11套在座10上，座（zuò）10進油孔與後蓋18噴嘴（zuǐ）位置對應，並使第三排鋼球與軸承（chéng）座10前端對（duì）齊之後一並推入座殼9中。
　　（14）豎立組件，以軸端A麵支承（chéng）在塑料墊板上。將選配好的軸承（chéng）裝入到位，塗抹軸承潤滑脂，保證軸承的裝配方向與原裝主軸方（fāng）向（xiàng）相同。
　　（15）平放主軸，卡住軸7，擰緊螺母17。放入彈簧，上緊後壓蓋件15。
　　（16）手轉主軸（zhóu）保證旋轉靈活並無卡滯現象（xiàng）。裝上（shàng）O形圈、後蓋18和防塵罩1。
　　（17）對電（diàn）主軸進行進（jìn）行軸向調整，以保證（zhèng）裝配精度要求。進行空（kōng）運轉試驗，檢查運轉狀態和聲音，檢查（chá）冷卻環境、保證冷（lěng）卻條件。將狀態合格的電主軸裝入機座，使前端防塵蓋1側向排氣孔朝下。
　　（18）安裝組件於機床上，合理調整傳動帶輪間距和（hé）張緊力，保證傳動要求。
　　（19）針對冷卻不足，從液壓油站（zhàn）工件（jiàn）冷卻（què）處對電主軸加接冷卻油（yóu）管，增加（jiā）外部（bù）冷卻，改善該機床電主軸冷（lěng）卻（què）條件。
　　（20）加強電主軸日常檢（jiǎn）定和維護保養（yǎng）。每天進行工作（zuò）環境溫度檢測、電主軸發（fā）熱狀況檢測，對工作狀態下的電主軸實施日常檢查和監（jiān）控。通過對運轉聲響變化和（hé）零件的加工精度（dù）、表麵粗糙度檢驗以檢查電主（zhǔ）軸的工作平穩性。定（dìng）期過濾或更換（huàn）冷卻液，並進行（háng）設備一、二級保養。
　　3　YK係列磨齒機電主軸常見故障總結
　　3.1異常噪聲
　　（1）磨齒機電主軸的工（gōng）作運轉是通過傳動帶實現動力傳遞，因此帶輪和傳動帶的磨損會導致傳動打滑（huá）而產生噪音。
　　（2）傳動帶和帶輪磨損、齒（chǐ）型尺寸或角度有誤而接觸不良也會產（chǎn）生異常噪聲。
　　（3）主軸內軸承拉（lā）毛或損壞，使主（zhǔ）軸回轉間（jiān）隙過大，回轉（zhuǎn）時衝擊、振動（dòng）過大（dà），引起（qǐ）工作噪聲。
　　3.2發熱
　　（1）帶輪齧合過緊，令帶輪傳動產生夾角，傳遞給電主軸使電（diàn）主軸電機高速旋轉產（chǎn）生不平衡，導致電主軸發熱或過熱。
　　（2）冷卻不足使高（gāo）速旋（xuán）轉產生的熱量無法釋放帶走，電主（zhǔ）軸內部軸承潤滑脂融化流失導致冷（lěng）卻潤滑不足，電主軸（zhóu）內軸承過載運轉磨損而產生異常噪聲和過熱（rè）。
　　（3）主軸內軸承潤滑脂耗盡造成主軸（zhóu）回轉時（shí）阻力、摩擦過大，引起主（zhǔ）軸溫度升高。
　　（4）軸承預緊力過大，或超過疲勞（láo）期、精度走失或研傷損壞，都會使主軸回轉時摩擦過大（dà），引起主軸溫度急劇升高。
　　結語
　　通過對YK73125磨（mó）齒（chǐ）機的電主（zhǔ）軸故障的診查維修及增加外部冷卻，修複了該機床電主軸並改善了電主軸的冷卻條件。通過總結該電主軸的維（wéi）修經驗，相繼又修複了三台YK係列磨齒機電主軸。同時，通過采取上述維修以及對電（diàn）主軸未損之前的檢查與日常維護保養，延長了電主軸的使用周期，保證了數控磨齒機（jī）的正常運轉和生產的順利進行。
　　參（cān）考文獻
　　[1]吳玉厚.數控機床（chuáng）電主軸單元技術[M].機械工業出版社，2006.
　　[2]高速主軸（zhóu）單（dān）元的研究（jiū）開發（fā）及（jí）應用[Z].北京機床研究（jiū）所，2001.

來源：《中國（guó）新技術新產品》2013年第9期