茶葉揉捻機(jī)傳動(dòng)箱拆裝與維修

王強(qiáng) 陳玉平

摘?要：茶葉揉捻機(jī)由于揉桶的偏心旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)軸受力不均衡，傳動(dòng)齒輪和軸承在工作中存在不均勻磨損和沖擊問(wèn)題，傳動(dòng)箱在使用中易出現(xiàn)振動(dòng)、噪音較大等故障現(xiàn)象。本文展示了常見(jiàn)的雙臂式茶葉揉捻機(jī)傳動(dòng)箱的結(jié)構(gòu)，介紹了傳動(dòng)箱的拆卸和裝配流程，以及傳動(dòng)箱常見(jiàn)故障的排除方法和步驟。

關(guān)鍵詞：茶葉揉捻機(jī);傳動(dòng)箱;傳動(dòng)軸;故障;維修

一、茶葉揉捻機(jī)傳動(dòng)箱結(jié)構(gòu)和工作原理

茶葉揉捻機(jī)是用來(lái)完成茶葉生產(chǎn)中揉捻作業(yè)的加工機(jī)械，其工序有兩個(gè)目的：一是將殺青葉卷緊條索，利于干燥成形;二是適度破碎葉細(xì)胞組織，擠出部分茶汁，使干茶容易沖泡。

揉捻機(jī)大多采用兩級(jí)減速來(lái)獲得揉捻機(jī)的揉捻旋速，一級(jí)減速采用圓柱齒輪傳動(dòng)減速，二級(jí)減速采用錐齒輪傳動(dòng)減速，圖1所示為茶葉揉捻機(jī)變速箱、主軸箱裝配圖。經(jīng)過(guò)一級(jí)圓柱齒輪減速之后，電機(jī)的動(dòng)力傳遞到傳動(dòng)軸20，然后通過(guò)齒輪14將動(dòng)力傳遞到齒輪9，從而帶動(dòng)主軸4運(yùn)動(dòng)，最后通過(guò)轉(zhuǎn)臂2帶動(dòng)揉捻桶轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)揉捻運(yùn)動(dòng)。

揉捻機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中由于揉捻桶是偏心旋轉(zhuǎn)，因此對(duì)主軸會(huì)產(chǎn)生較大的徑向作用力，這將導(dǎo)致主軸上支撐軸承6磨損加劇。當(dāng)軸承磨損量達(dá)到一定程度時(shí)，主軸的旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生較大的徑向跳動(dòng)，甚至噪聲和振動(dòng)。下面講述怎樣拆卸主軸箱和變速箱，以更換主軸軸承。

二、茶葉揉捻機(jī)傳動(dòng)箱的拆裝與維修

（一）主軸箱軸承的更換

（1）斷開(kāi)電源，并懸掛“設(shè)備檢修，禁止合閘”的警示牌。

（2）取下電機(jī)的皮帶輪罩子，調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)位置，將電機(jī)皮帶松弛，取下皮帶。

（3）卸下主軸箱的放油螺釘，將潤(rùn)滑油放盡。

（4）卸下變速箱與主軸箱的連接螺釘，將整個(gè)變速箱16從主軸箱上取下放在維修平臺(tái)上。

（5）卸下主軸封蓋螺釘1，松開(kāi)頂緊螺釘3，將揉捻桶轉(zhuǎn)臂2卸下。

（6）將主軸箱8與基座的連接螺栓卸下，將整個(gè)主軸箱部件卸下放在維修平臺(tái)上。

（7）卸下主軸上端蓋5及其密封圈。

（8）卸下主軸下端蓋12及其密封圈。

（9）用銅棒敲擊主軸4上部，使主軸向下端移動(dòng)，直到下支撐軸承11露出主軸箱下端面，取下軸承11的外圈，用軸承拉馬拆下其內(nèi)圈，并取下定位套10。

（10）用銅棒敲擊主軸4下部，將主軸連同上支撐軸承6一起取下。

（11）用軸承拉馬拆下上支撐軸承6。

（12）將主軸箱8中的錐齒輪9取出。

（13）清洗各零件。

（14）檢查各零件的是否損壞，特別是齒輪輪齒表面是否有劇烈磨損、變形和裂紋。

檢查軸承內(nèi)外圈及滾動(dòng)體是否損壞，軸承游隙是否符合要求。徑向游隙的測(cè)量方法如圖2（a）所示：用螺釘和壓板將軸承內(nèi)圈固定，內(nèi)圈下放置薄墊圈，保證外圈可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。將百分表觸頭輕觸在B點(diǎn)，使指針預(yù)壓一圈左右，并將刻度歸零。然后用力推A處，記下百分表的讀數(shù)。依次轉(zhuǎn)動(dòng)外圈90°，共記錄4次數(shù)據(jù)，最后求得其平均數(shù)。軸向游隙的測(cè)量方法如圖2（b）所示，將軸承外圈固定，在內(nèi)圈上穿入芯軸，將百分表觸頭輕觸芯軸端面上，刻度歸零。然后用手向上推動(dòng)芯軸，記下百分表的讀數(shù)。用同樣的方法得到相隔90°的4個(gè)位置的讀數(shù)，并求其平均數(shù)。

軸承的游隙大小可以查閱設(shè)備說(shuō)明書(shū)和相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于分離型軸承來(lái)講，其游隙可以調(diào)節(jié)。但是對(duì)于圖1所示的上支撐深溝球軸承6來(lái)講，若其游隙超標(biāo)，則應(yīng)更換。

下面是主軸箱的裝配過(guò)程：

（1）從主軸箱上部插入主軸4，同時(shí)從主軸箱側(cè)部放入齒輪9及其傳動(dòng)鍵，并將齒輪9套入到主軸上。

（2）將主軸4下端伸出主軸箱下孔，裝入定位套10，用銅棒將軸承11的內(nèi)圈裝入軸肩位置。

（3）向上提起主軸4，銅棒裝上軸承11的外圈，用螺釘裝上軸承蓋板12及其密封圈。

（4）用銅棒從主軸上端裝入軸承6及其隔套。

（5）將主軸箱裝入到基座上，套上揉捻盤(pán)7。

（6）安裝上軸承蓋5及其密封圈。

（7）套上轉(zhuǎn)臂2，安裝頂緊螺釘3和主軸封蓋螺釘1。

（8）安裝傳動(dòng)箱16，注意傳動(dòng)箱和主軸箱的定位銷(xiāo)安裝準(zhǔn)確，否則錐齒輪將嚙合不準(zhǔn)確。

（9）安裝電機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶，并將驅(qū)動(dòng)皮帶張緊，安裝皮帶輪罩。

（10）安裝主軸箱放油螺釘，根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)加注規(guī)定牌號(hào)、規(guī)定量的潤(rùn)滑油。

檢查零件是否遺漏，安裝位置是否正確，安裝是否緊固可靠。用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，看各傳動(dòng)件是否能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，有無(wú)卡阻。經(jīng)檢查無(wú)誤后，接通電源，開(kāi)機(jī)空載運(yùn)行，觀(guān)察主軸振動(dòng)、噪聲是否得到改善。如有問(wèn)題，立即停機(jī)檢查，排除故障。

（二）錐齒輪齒側(cè)間隙的調(diào)整

如果設(shè)備在開(kāi)機(jī)和停機(jī)時(shí)，發(fā)現(xiàn)變速箱內(nèi)有較大的沖擊聲和振動(dòng)，那么有可能時(shí)齒輪14和齒輪9之間的嚙合間隙過(guò)大了。因?yàn)殄F齒輪傳動(dòng)往往為傳動(dòng)比較大的減速傳動(dòng)，這就意味著小錐齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷較大，磨損比大齒輪更加劇烈。如果齒輪長(zhǎng)期處于此種工況下運(yùn)行，將導(dǎo)致齒輪輪齒變形，甚至斷裂。下面講述怎樣測(cè)量和調(diào)節(jié)錐齒輪嚙合間隙。

常用的檢查錐齒輪嚙合間隙的方法是壓鉛絲法，如圖3所示。所用的鉛絲不能太大或太小，最好使用的鉛絲直徑為間隙的1.5～2倍。鉛絲應(yīng)當(dāng)柔軟并經(jīng)過(guò)熱處理。一般是將鉛絲加熱到140℃，然后放入水中淬火，鉛絲即變?nèi)彳?。用壓鉛絲法是在小齒輪上置放兩段以上的鉛絲。鉛絲的端部大致上應(yīng)放齊，使得它們同時(shí)進(jìn)入嚙合和自嚙合中脫離。放好鉛絲后均勻地轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，鉛絲被齒輪的嚙合受到碾壓，鉛絲應(yīng)被壓扁。鉛絲的壓痕厚度，最厚的應(yīng)是齒頂處，而厚度小的是齒的工作一側(cè)，厚度較大的是齒的非工作一側(cè)，兩側(cè)厚度相加是齒嚙合的側(cè)間隙。

測(cè)量鉛絲壓痕的厚度，可用千分尺或測(cè)量精度在0.02毫米以?xún)?nèi)的游標(biāo)卡尺。測(cè)量時(shí)，應(yīng)該在壓出的鉛條中央處測(cè)量。如果齒輪裝配得準(zhǔn)確，則從長(zhǎng)度上量得的幾段鉛絲壓痕厚度都一樣。如果其數(shù)值不一致，則可能傳動(dòng)中心線(xiàn)有偏差，需要進(jìn)行調(diào)整。

圓柱齒輪嚙合側(cè)間隙如右表所示。

圓錐齒輪的側(cè)間隙表

圓錐齒輪?錐距mm<5050～8080～120120～200200～320320～500500～800800～1250最小間隙?mm

Dc85100130170210260340420

De170210260340420530680850

測(cè)量出錐齒輪齒側(cè)間隙后，根據(jù)下式計(jì)算出齒輪的軸向調(diào)整量。

x=δ/（2sinαsin）

式中：δ測(cè)量出的齒側(cè)間隙;

α齒形角;

Φ節(jié)錐角。

然后就可以進(jìn)行齒側(cè)間隙的調(diào)節(jié)工作了。如圖1所示，取下傳動(dòng)箱軸承蓋19和調(diào)節(jié)墊片18。若墊片由多片疊加而成，可根據(jù)計(jì)算出的軸向調(diào)整量減少墊片。如果墊片19為單片，則可以將其放在磨床上，適量修磨，或更換符合厚度要求的墊片。

墊片調(diào)節(jié)好后，裝上軸承蓋，用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，觀(guān)察主軸轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活有卡阻。若轉(zhuǎn)動(dòng)較卡阻則為齒側(cè)間隙過(guò)小，導(dǎo)致齒輪嚙合力增大。這時(shí)需要重新修配墊片，直到設(shè)備的運(yùn)行條件達(dá)到要求。

三、總結(jié)

茶葉生產(chǎn)機(jī)械的維護(hù)、故障診斷與維修一直是茶葉生產(chǎn)企業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)。本文嘗試介紹了茶葉加工機(jī)械中重要的設(shè)備——茶葉揉捻機(jī)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)原理，分析了傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理以及產(chǎn)生故障的原因。并根據(jù)機(jī)修鉗工的操作規(guī)范，對(duì)傳動(dòng)箱和傳動(dòng)軸的拆卸和安裝流程做了詳細(xì)介紹，同時(shí)也提出了常見(jiàn)故障的排除方法，有助于茶葉生產(chǎn)企業(yè)快速、及時(shí)地識(shí)別設(shè)備故障、排除故障，保證生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：王強(qiáng)（1982—），男，漢族，湖北恩施人，碩士研究生，講師，研究方向：機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修。