制桶工艺学
第四章 桶身整形
第三节 整形设备的易损件
4.3.1 整形设备中的摩擦副
桶身整形设备中的整形胎具、控制气阀、气缸活塞及轴承等零件易于磨损。这些零件都是间隙配合副(摩擦副)的组件。其工作表面,由于相互接触面之间的摩擦作用,零件工作表面逐渐磨损,致使它的尺寸及几何形状逐渐起变化,变化量增长到配合副的工作表面出现异常现象。这是零件已经磨损的具体表现。一般来说,由于接触面之间的啮合和吸引的两种物理现象,使摩擦表面在相对运动时产生一定的摩擦阻力,致使摩擦表面产生变化。其相互接触之处,由于压强大、工作温度高(特别在转速高和润滑不良的情况下),产生一定程度的弹性与塑性变形,金属的相变与软化等,因而在变化区层形成脆性氧化物,导致摩擦表面出现破坏。摩擦副表面在变化过程中,如承受交变载荷或循环载荷,那么处于变化区层的金属由于内应力或疲劳的影响而导致破坏。
整形设备的有关零件的损坏主要是粘附磨损和熔着磨损。前者如整形胎具,后者则表现在轴承等零件的损坏上。粘附磨损,主要是由摩擦表面的固态塑性变形所引起。当桶身板材与整形胎具接触时,其相对速度较小,而实际接触部位的压强超过金属材料的屈服点时,使接触部位产生塑性变形,其接触距离相对说又很小,分子间的吸引作用使强度较小的金属表面被另一方取走,或被塑性变形后的冷硬化性所强化的桶身金属表面所擦伤。
而轴承或气缸活塞等零件的磨损,则主要由工作表面的熔态金属熔接引起。当工作面的相对运动速度和接触压强很大时,表面由于塑性流动,温度急剧增长,而引起表面层金属回火软化,致使耐热性弱的表面熔接在耐热性强的表面,并将熔接的金属撕裂。
这些零件的主要失效形式表现为工作表面的几何形状和尺寸变化及表层金属的平面度。如轴承和气缸活塞沿径向有圆度,沿轴向有圆柱度,缸壁和活塞产生敲击声。轴承与轴发生“抱死”现象。阀门失效表现控制失灵。整形胎具则表现在导致工艺尺寸不符要求,如波纹深度不够,纹突起不明显,涨筋深度和突起不够等。这些易损件除整形胎具可有一定修复余量修磨后再用外,其余一般采取以新代旧更置,较少能修复再用。
4.3.2 传动系统与输送装置中的易损件
另外传动系统中采用的摩擦离合器也是较易损的设备机件。离合器的具体作用是保证电机与传动系统平稳而可靠地接合和暂时而彻底地分离。这一作用主要是靠压盘与摩擦片之间的摩擦力矩实现的,因此摩擦衬片是离合器的主要构件之一。当然,在使用中由于各部分零件的磨损其技术状况都会受到影响,摩擦力矩会相应降低,乃至失效。由于整形设备的使用条件较恶劣,输出扭矩较大,接合频繁,因而摩擦片磨损较大,而由摩擦片的磨损引起压紧弹簧伸长,压力下降,再加上压紧弹簧因疲劳和受热退火而引起的弹力下降,造成离合器摩擦力矩显著下降。摩擦衬片失效后可采取拆除旧片、重柳新衬片的修复措施,铆钉应选用软金属(铝或铜合金)。除此以外离合器从动盘还有一些常见损伤:花键套的键齿磨损、钢片和接合盘之间的减振弹簧过软或折断等,整修方法是更换新件。压盘的常见损伤是:工作平面磨损、擦伤、破裂、翘曲和销孔磨损等。这些会造成离合器的非正常打滑和分离不彻底。压盘的沟槽和翘曲可在平面磨床上磨平。但加工后的压盘厚度不能小于标准厚皮的下限。销孔磨损可用铜焊焊补后再钻孔。严重损伤的压盘需更新旧件。经过修理的压盘,应进行静平衡校验,其平衡精度不低于15~20克·厘米。压紧弹簧若不符合规定参数,一般应予以更换。
整形设备的附属输送装置在使用中亦常会出现推角损坏、链断、链条脱落等损耗故障。通常是由于长期使用磨损或突然撞击所致,链角偏斜和链条过松造成。可采取改装新推角、接新链或重新张紧校正链条、重调链条的松紧度等措施。