曹芳青

（格力電器（石家莊）有限公司，河北石家莊 050000）

沖床結(jié)構(gòu)原理與典型故障分析

曹芳青

（格力電器（石家莊）有限公司，河北石家莊 050000）

根據(jù)沖床結(jié)構(gòu)組成和工作原理，研究沖床典型故障機(jī)理，給出排除方法和預(yù)防措施，便于沖床日常保養(yǎng)與維修。

沖床；飛輪；變頻器

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.12

0 前言

沖床作為鈑金車(chē)間主要設(shè)備，主要完成鈑金件沖壓工作。通過(guò)對(duì)沖床結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行分析，能夠使設(shè)備維修人員深入了解沖床狀況，快速判斷設(shè)備故障點(diǎn)并找到解決辦法，通過(guò)對(duì)沖床典型故障進(jìn)行分析，找到相應(yīng)預(yù)防措施，減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間，降低設(shè)備故障率，提高設(shè)備維修效率，對(duì)做好設(shè)備保障工作具有舉足輕重的作用。

1 沖床結(jié)構(gòu)

沖床按照滑塊驅(qū)動(dòng)力分為機(jī)械式?jīng)_床、液壓式?jīng)_床；按照滑塊運(yùn)動(dòng)方式分為單動(dòng)、復(fù)動(dòng)、多動(dòng)；按照滑塊驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)分為曲軸式?jīng)_床、無(wú)曲軸式?jīng)_床、肘節(jié)式?jīng)_床、摩擦式?jīng)_床、螺旋式?jīng)_床、齒條式?jīng)_床、連桿式?jīng)_床、凸輪式?jīng)_床；同時(shí)沖床有不同噸位，以格力電器（石家莊）有限公司鈑金噴涂分廠數(shù)量較多的單曲軸200 t沖床（型號(hào)OCP-200E）為例，該沖床主要包括14個(gè)部分，即平衡器、曲軸前軸受、連桿、左導(dǎo)板、滑塊、集油槽、滑塊板、臺(tái)盤(pán)、雙手操作盤(pán)、雙手操作盤(pán)托架、右導(dǎo)板、主操作面板、主操作面板托架、電控箱。

2 沖床工作原理

沖床的工作原理主要是將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，主電機(jī)帶動(dòng)飛輪動(dòng)作，經(jīng)過(guò)離合器帶動(dòng)齒輪、曲軸、連桿等部件運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)成滑塊運(yùn)動(dòng)。沖床對(duì)材料施加壓力，使其塑性變形，從而得到所要求的形狀和精度。每臺(tái)沖床配合一副模具，上模安裝于沖床滑塊上方，下模安裝在沖床下臺(tái)盤(pán)處。鈑金件置于模具中間，通過(guò)沖床上滑塊的上下運(yùn)動(dòng)，使其變形，得到?jīng)_壓后的鈑金件，沖壓時(shí)施加于鈑金件之力所造成的反作用力，由沖床本體所吸收。

3 沖床典型故障及排除方法

3.1 沖床卡死故障（圖1和圖2）

沖床作為主要的機(jī)械裝置，經(jīng)常性出現(xiàn)的一類(lèi)設(shè)備故障，即為沖床卡死，其中發(fā)生頻率較高的為沖床舉牙卡死故障。

3.1.1 故障狀況

（1）故障現(xiàn)象：沖床模高無(wú)法調(diào)整，滑塊運(yùn)動(dòng)有卡阻現(xiàn)象。

（2）故障分析：①經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)主馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，排除造成滑塊卡阻的動(dòng)力因素；②調(diào)模電機(jī)接觸器正常吸合，排除調(diào)模系統(tǒng)電控因素；③手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)鏈盤(pán)，左側(cè)無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，右側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)輕松，確定左側(cè)連桿或蝸輪卡死；④球頭球座拆開(kāi)分離后，轉(zhuǎn)動(dòng)左側(cè)蝸桿正常，確定左側(cè)舉牙卡死。同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)右側(cè)蝸桿時(shí)模高指示器無(wú)動(dòng)作，確定為調(diào)模超上限導(dǎo)致，舉牙卡死。

3.1.2 產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

（1）原因分析。造成此類(lèi)設(shè)備故障的主要原因有兩點(diǎn)：①員工不規(guī)范操作為主要原因，平時(shí)調(diào)模工在調(diào)模過(guò)程中違規(guī)操作，超過(guò)調(diào)模上限，對(duì)沖床造成較大損傷，同時(shí)員工私自打開(kāi)設(shè)備配電系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備誤操作，留下設(shè)備隱患；②設(shè)備潤(rùn)滑不到位，舉牙內(nèi)油品不足，同時(shí)設(shè)備專項(xiàng)點(diǎn)檢不到位，設(shè)備定期維護(hù)不及時(shí)。

（2）采取措施。后期要求保全人員對(duì)設(shè)備操作員工進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)，提升員工操作技能；并定期對(duì)調(diào)模系統(tǒng)進(jìn)行專項(xiàng)檢查，專項(xiàng)保養(yǎng)。

圖1 沖床卡死故障1

圖2 沖床卡死故障2

3.2 沖床漏油故障（圖3和圖4）

3.2.1 故障狀況

（1）故障現(xiàn)象：設(shè)備后側(cè)內(nèi)壁出現(xiàn)大量紅褐色油跡。

（2）故障分析：①通過(guò)油品顏色判斷，設(shè)備內(nèi)壁油品為紅褐色，判斷為離合剎車(chē)油；②檢查發(fā)現(xiàn)飛輪加油口、游標(biāo)位置無(wú)漏油現(xiàn)象、飛輪內(nèi)側(cè)發(fā)現(xiàn)明顯油跡，斷定為飛輪內(nèi)側(cè)油封位置漏油；③該臺(tái)設(shè)備使用6 a之久，且每天運(yùn)行時(shí)間約20 h，密封圈存在老化現(xiàn)象，并且查詢?cè)撆_(tái)設(shè)備的履歷表，發(fā)現(xiàn)該臺(tái)設(shè)備在故障發(fā)生前曾進(jìn)行過(guò)一次吊裝移位工作，初步判斷在設(shè)備吊裝移位過(guò)程中出現(xiàn)震動(dòng)，造成飛輪內(nèi)密封圈損壞，導(dǎo)致設(shè)備漏油；④經(jīng)過(guò)對(duì)飛輪拆卸發(fā)現(xiàn)離合器油品中含有少量雜質(zhì)，油品中含有雜質(zhì)，造成離合器發(fā)熱，加劇密封圈老化。

圖3 沖床漏油故障1

圖4 沖床漏油故障2

3.2.2 產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

（1）原因分析。①主要為設(shè)備使用年限已久，密封圈屬于膠類(lèi)，長(zhǎng)期使用，存在較大的老化現(xiàn)象；②設(shè)備吊裝移位對(duì)設(shè)備造成一定的損傷，尤其是在移位過(guò)程中出現(xiàn)大幅度的震動(dòng)現(xiàn)象；③設(shè)備油品含有雜質(zhì)，且油品更換不及時(shí)，加劇密封圈老化。

（2）采取措施。①離合剎車(chē)油品每半年更換1次，且及時(shí)檢查；②設(shè)備密封圈等易損件做好最低設(shè)備備件庫(kù)存；③盡量減少設(shè)備吊裝移位，移位過(guò)程中注意落地速度緩慢均勻，避免對(duì)設(shè)備活動(dòng)部位造成沖擊。

3.3 變頻器異響故障（圖5和圖6）

3.3.1 故障狀況

（1）故障現(xiàn)象。設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中主馬達(dá)變頻器異響嚴(yán)重。

（2）故障分析。經(jīng)拆卸檢查發(fā)現(xiàn)變頻器內(nèi)部灰塵嚴(yán)重，內(nèi)部接觸器完全被灰塵包裹，導(dǎo)致接觸器觸點(diǎn)無(wú)法正常吸合。時(shí)斷、時(shí)閉，發(fā)出異響；且變頻器安裝方式不合理，沖床長(zhǎng)期振動(dòng)較大，變頻器下方無(wú)固定支撐架，造成變頻器隨著沖床的振動(dòng)內(nèi)部線路松動(dòng)。

3.2.2 原因及預(yù)防措施

（1）原因分析。①設(shè)備操作人員及設(shè)備維護(hù)人員沒(méi)有及時(shí)對(duì)變頻器進(jìn)行清理，造成內(nèi)部積灰嚴(yán)重，影響設(shè)備正常使用；②變頻器安裝方式不合理。

（2）采取措施。①設(shè)備操作人員每天對(duì)變頻器進(jìn)行清理，設(shè)備保全人員每周對(duì)變頻器進(jìn)行一次深度保養(yǎng)，保證變頻器正常使用；②對(duì)變頻器結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造升級(jí)，增加輔助支撐，減少因?yàn)闆_床震動(dòng)對(duì)變頻器造成的不良影響。

4 沖床日常維護(hù)保養(yǎng)

沖床日常維護(hù)保養(yǎng)與專業(yè)性檢修非常重要，尤其是作為生產(chǎn)設(shè)備，維護(hù)保養(yǎng)不到位，非常容易造成設(shè)備故障，而影響生產(chǎn)。

4.1 電氣部分

校核控制器及操作反應(yīng)情況，校核馬達(dá)及托架固定螺絲是否旋緊，各按鈕腳踏開(kāi)關(guān)是否正常，校核繼電器接點(diǎn)磨耗，及時(shí)做好保養(yǎng)工作，并對(duì)變頻器等重要電器部位進(jìn)行周期性檢查。

4.2 設(shè)備潤(rùn)滑

（1）離合器的空氣潤(rùn)滑組件，消除所有積水，添加潤(rùn)滑油至正確位置。

（2）平衡器潤(rùn)滑，手動(dòng)加油泵，每天1次，每次5下；曲柄軸及連桿合銅，每8 h電動(dòng)黃油泵加油潤(rùn)滑，主齒輪箱油浴室，1500 h更換；滑塊球座及鋸牙部，每1250 h檢點(diǎn)；離剎每2400 h時(shí)更換。

（3）注意齒輪箱及離合剎車(chē)內(nèi)潤(rùn)滑油在新設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)后750 h更換，其后每2400 h更換并清洗油槽，每運(yùn)轉(zhuǎn)1250 h檢點(diǎn)滑塊球坐視情況再加50～100 mL油脂。

圖5 變頻器異響故障1

圖6 變頻器異響故障2

4.3 機(jī)械部分

（1）臺(tái)盤(pán)。確認(rèn)沒(méi)有異物放置在臺(tái)盤(pán)上，臺(tái)盤(pán)固鎖螺絲沒(méi)有任何松脫現(xiàn)象，確認(rèn)臺(tái)盤(pán)水平度在公差范圍內(nèi)。

（2）離合器。校核是否有異響。

（3）驅(qū)動(dòng)齒輪。校核齒輪及鍵是否緊密，校核齒輪是否有適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑。

（4）滑塊。校核滑塊調(diào)整的渦輪蝸桿是否適當(dāng)潤(rùn)滑，校核模高指示器是否準(zhǔn)確。

（5）馬達(dá)傳動(dòng)。校核馬達(dá)軸與皮帶有無(wú)松脫現(xiàn)象，皮帶機(jī)皮帶輪是否有裂紋磨損和變形。

（6）清潔。清潔沖床內(nèi)外側(cè)，清楚任何異物。

5 結(jié)束語(yǔ)

沖床作為沖壓行業(yè)常見(jiàn)設(shè)備，運(yùn)行原理相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，隨著設(shè)備使用年限增加，設(shè)備異常情況必然會(huì)逐年增多，必須每年對(duì)沖床進(jìn)行一次集中性的年度檢修工作，包括設(shè)備的電氣部分、機(jī)械部分，尤其對(duì)于飛輪，若出現(xiàn)異響或漏油等情況，如不及時(shí)處理，當(dāng)問(wèn)題嚴(yán)重時(shí)既要對(duì)飛輪進(jìn)行拆卸，內(nèi)部元器件更換，還要耗費(fèi)大量人力物力。所以說(shuō)平時(shí)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的保全管理，做好設(shè)備潤(rùn)滑等保養(yǎng)工作，對(duì)于常見(jiàn)故障，要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并做好基本備件的儲(chǔ)備工作，故障發(fā)生后能夠快速解決。

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〔編輯 王永洲〕