制桶工藝學
第四章 桶身整形
第三節 整形設備的易損件
4.3.1 整形設備中的摩擦副
桶身整形設備中的整形胎具、控制氣閥、氣缸活塞及軸承等零件易于磨損。這些零件都是間隙配合副(摩擦副)的組件。其工作表面,由于相互接觸面之間的摩擦作用,零件工作表面逐漸磨損,致使它的尺寸及幾何形狀逐漸起變化,變化量增長到配合副的工作表面出現異常現象。這是零件已經磨損的具體表現。一般來說,由于接觸面之間的嚙合和吸引的兩種物理現象,使摩擦表面在相對運動時產生一定的摩擦阻力,致使摩擦表面產生變化。其相互接觸之處,由于壓強大、工作溫度高(特別在轉速高和潤滑不良的情況下),產生一定程度的彈性與塑性變形,金屬的相變與軟化等,因而在變化區層形成脆性氧化物,導致摩擦表面出現破壞。摩擦副表面在變化過程中,如承受交變載荷或循環載荷,那么處于變化區層的金屬由于內應力或疲勞的影響而導致破壞。
整形設備的有關零件的損壞主要是粘附磨損和熔著磨損。前者如整形胎具,后者則表現在軸承等零件的損壞上。粘附磨損,主要是由摩擦表面的固態塑性變形所引起。當桶身板材與整形胎具接觸時,其相對速度較小,而實際接觸部位的壓強超過金屬材料的屈服點時,使接觸部位產生塑性變形,其接觸距離相對說又很小,分子間的吸引作用使強度較小的金屬表面被另一方取走,或被塑性變形后的冷硬化性所強化的桶身金屬表面所擦傷。
而軸承或氣缸活塞等零件的磨損,則主要由工作表面的熔態金屬熔接引起。當工作面的相對運動速度和接觸壓強很大時,表面由于塑性流動,溫度急劇增長,而引起表面層金屬回火軟化,致使耐熱性弱的表面熔接在耐熱性強的表面,并將熔接的金屬撕裂。
這些零件的主要失效形式表現為工作表面的幾何形狀和尺寸變化及表層金屬的平面度。如軸承和氣缸活塞沿徑向有圓度,沿軸向有圓柱度,缸壁和活塞產生敲擊聲。軸承與軸發生“抱死”現象。閥門失效表現控制失靈。整形胎具則表現在導致工藝尺寸不符要求,如波紋深度不夠,紋突起不明顯,漲筋深度和突起不夠等。這些易損件除整形胎具可有一定修復余量修磨后再用外,其余一般采取以新代舊更置,較少能修復再用。
4.3.2 傳動系統與輸送裝置中的易損件
另外傳動系統中采用的摩擦離合器也是較易損的設備機件。離合器的具體作用是保證電機與傳動系統平穩而可靠地接合和暫時而徹底地分離。這一作用主要是靠壓盤與摩擦片之間的摩擦力矩實現的,因此摩擦襯片是離合器的主要構件之一。當然,在使用中由于各部分零件的磨損其技術狀況都會受到影響,摩擦力矩會相應降低,乃至失效。由于整形設備的使用條件較惡劣,輸出扭矩較大,接合頻繁,因而摩擦片磨損較大,而由摩擦片的磨損引起壓緊彈簧伸長,壓力下降,再加上壓緊彈簧因疲勞和受熱退火而引起的彈力下降,造成離合器摩擦力矩顯著下降。摩擦襯片失效后可采取拆除舊片、重柳新襯片的修復措施,鉚釘應選用軟金屬(鋁或銅合金)。除此以外離合器從動盤還有一些常見損傷:花鍵套的鍵齒磨損、鋼片和接合盤之間的減振彈簧過軟或折斷等,整修方法是更換新件。壓盤的常見損傷是:工作平面磨損、擦傷、破裂、翹曲和銷孔磨損等。這些會造成離合器的非正常打滑和分離不徹底。壓盤的溝槽和翹曲可在平面磨床上磨平。但加工后的壓盤厚度不能小于標準厚皮的下限。銷孔磨損可用銅焊焊補后再鉆孔。嚴重損傷的壓盤需更新舊件。經過修理的壓盤,應進行靜平衡校驗,其平衡精度不低于15~20克·厘米。壓緊彈簧若不符合規定參數,一般應予以更換。
整形設備的附屬輸送裝置在使用中亦常會出現推角損壞、鏈斷、鏈條脫落等損耗故障。通常是由于長期使用磨損或突然撞擊所致,鏈角偏斜和鏈條過松造成。可采取改裝新推角、接新鏈或重新張緊校正鏈條、重調鏈條的松緊度等措施。