24000kN 機械壓力機偏心銅套磨蝕故障探究

2022-03-24 13:22:50丘宇

鍛壓裝備與制造技術 2022年1期

丘宇

（柳州柳新汽車沖壓件有限公司，廣西柳州 545005）

我司現有一臺24000kN、8 連桿機械壓力機主傳動偏心體軸套，由于潤滑不良，在連續滿負荷生產條件下分別于2019 年3 月和2021 年1 月發生2 次偏心體軸套磨損抱死的重大停設備故障，嚴重影響了公司的正常生產。

24000kN、8 連桿機械壓力機偏心體軸套潤滑系統采用稀油潤滑，由潤滑泵站提供潤滑油為偏心體連桿銅套等部件潤滑。

1 實例分析

1.1 故障描述

24000kN 機械壓力機在全負荷連續生產時發現潤滑油箱回油濾網堵塞、潤滑油從立柱回油口溢出情況。經排查發現，在回油濾網中存在一定的銅粉。

進一步檢查發現，上橫梁右后偏心銅套部位溫度達到112℃，其他3 處相同位置的溫度均為30℃左右，初步判斷右后偏心存在異常。

1.2 拆解后的狀態

針對以上問題，對主傳動進行了拆解，右后偏心027 銅套與偏心研死，偏心外表面存在輕微掛銅。左前027 銅套存在輕微研傷，右前、左后027 銅套狀態較好，幾乎沒有磨損。

2 原因分析

2.1 銅套潤滑流量計算

銅套潤滑量按照下式進行計算：

式中：Q 為潤滑量計算值，單位ml/min；D 為銅套內徑，mm；L 為銅套長度，mm；K 為潤滑系數，取25×10-5。

027 銅套的相關參數為：D=985，L=347，π=3.14159，代入上式，得

038 銅套的相關參數為：D=1190，L=117，π=3.14159，代入上式，得

2.2 銅套潤滑結構分析

027 銅套的供油路徑為：潤滑泵站→潤滑分配器→主軸偏心內孔→銅套偏心→027 銅套，屬于間接潤滑。如圖1 所示。

圖1 銅套潤滑路徑

2.3 潤滑流量驗證

（1）主軸潤滑油量驗證。右后027 銅套為6 號潤滑點，設計給定流量1000 ml/min。經過對6 號潤滑點的實際流量進行了驗證，29s 接油量約550ml，潤滑量約為1100 ml/min，如圖2 所示。說明從分配器進入主軸的潤滑油量滿足設計要求。

圖2 各潤滑點流量

（2）主軸油孔驗證現場對主軸供油孔的位置進行了檢查。從痕跡可以看出，油孔可以完全與銅套環形油槽對正，如圖3 所示。這里排除了主軸潤滑油孔的影響。

圖3 主軸潤滑油孔

（3）偏心潤滑油孔驗證對偏心潤滑油孔進行了檢測，如圖4 所示，油孔能夠和內外銅套的環形油槽對正。這里排除了主軸潤滑油孔的影響。

圖4 偏心油孔

2.4 結論

通過以上檢測和分析可以看出，從分配器進入主軸的潤滑油流量能夠滿足設計要求值。但是027銅套屬于間接潤滑，中間經過的路徑能夠滿足設計要求值，但中間經過的路徑比較多，壓力和流量會出現遞減，實際能夠進入銅套的潤滑油流量無法監測。設備在高速持續運轉過程中，銅套的持續潤滑量可能不足，銅套與偏心體之間沒有形成良好的潤滑油膜，處于邊界摩擦或者干摩擦狀態，導致溫度升高，由于銅的線膨脹系數較鋼大很多，銅會迅速向偏心體方向膨脹，導致二者貼到一起，從而抱死。

因此，壓力機偏心銅套磨蝕是由于銅套間接潤滑實際供油量不足導致。

3 整改對策

首先更換右后027 銅套至連桿，內孔直徑與偏心配做。

由于027 銅套和038 銅套的潤滑均為間接供油，為了確保銅套的使用壽命，將兩銅套的潤滑方式改為直接潤滑。具體整改方案如下。

3.1 增加潤滑點

增加1 個潤滑閥板（包括2 個分配器，單個出口流量500ml/min），引出8 個潤滑點通過直角隔板接頭進入上梁蓋板，在蓋板內部焊接連接支架，連接支架上的管接頭連接軟管，軟管與固定在連桿上的連接塊相連接，潤滑油從分配器通過硬管、軟管進入連桿，對銅套直接進行潤滑，如圖5～8 所示。027 所在連桿命名為1 號連桿，038 銅套所在連桿命名為2 號連桿。