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大型干燥烘干机托轮不拆卸加工工艺研究
发布时间：2013-09-25 08:51 来源：未知
化工生产中的造�；⒏稍锖娓苫�、冷却机都是依附托轮才能正常工作的常见大型设备。以干燥烘干机为例，其筒体外型直径和长度为∮2 500 mm×25 000mm，筒体质量为42. 75 t，主电机功率75 kW，最大载荷30t/h。托轮直径和长度为∮800 mm×500mm．质量2.2 t。在长期的运行过程中，由于局部机械磨损及工作介质腐蚀、温度变化等环境条件的影响，加上操作不当，保养不善等因素，使得该设备在运行中产生不平衡和较大的冲击振动，很容易造成托轮工作面的严重磨损。在很多情况下，新换上的托轮使用不到1年，其工作表面就磨出了宽约100mm，深5～10 mm的凹槽。这一凹槽的出现，又将简体带轮紧紧限制在槽内，严重制约了带轮因受热和内应力影响而产生的轴向窜动和径向跳动。筒体运行中的内应力得不到合理释放，又会加剧设备的进一步磨损和振动，最终降低了设备的使用寿命。因此，工厂必须定期对托轮进行修理和更换，及时消除托轮工作面上的凹槽及由此而产生的不良影响。
按照以往托轮检修的常规，必须先将干燥烘干机的4个托轮全部拆除，吊运，送往具备重型机械加工的厂家进行修复性加工，然后重新安装、找正、调试、再投人使用。由于工件体积大、质量大，工作场地空间窄小，加上半高空作业，给拆卸、吊运和安装带来很大困难，而且外委加工周期长、费用高，直接影响检修期和生产，因此，能否对托轮进行不拆卸加工，成为工厂的技术攻关项目，富通新能源生产销售颗�；�、木屑颗�；⒛拘己娓苫壬镏嗜剂铣尚�、木屑烘干等机械设备，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料出售。
经过现场测量和研究，发现对托轮进行不拆卸直接加工条件是成熟的。其一，干燥烘干机的主电机功率为75 kW，远远大于C5112立车的功率(22kW)，所以切削动力不成问题，只需保证刀具强度、刚度即可。其二，托轮基础周围的空间也足够车床拖板机构及辅助装置的安装，届时，只需将其台理安装在托轮相应位置，就能建立切削工艺系统。
现将托轮不拆卸工艺实施中存在的主要技术问题及解决办法简述如下：
1、切削振动
这是整个切削过程中最为严重的问题。刀具和工件之间的相对振动会恶化被加工零件的表面粗造度，使瞬间切削厚度围绕设定的切削厚度上下波动。振动严重时，刀刃有时会离开工件，有时又会深深切人工件，使瞬间切削厚度偏离设定切削厚度好几倍。刀具的实际前角和后角也在周期性地变化·这些因素会引起一个周期交变的动态切削力，其幅值比无振动时的静态切削力大得多。这种交变的动态切削力会使刀具的切削部分过度疲劳，甚至引起崩刃、打刀，并使进刀机构连接零件松动、磨损，同时还影响刀具在切削中的正确位置，加速刀具磨损，降低生产率。
托轮切削过程中的振动，是以强迫振动为主，也包括部分自激振动。强迫振动的主要原因，是由于回转筒体运行多年后，局部磨损和变形产生不平衡而产生的自激振动，其主要原因是切削层的金属内部的硬度不均匀，刀具的安装钢性差，以及积屑瘤的时生时灭引起的。对于因简体不平衡而引起的强迫振动，一时无法消除，但对其它因素引起的振动，可以采取以下措施减小或消除：
(1)调整车刀前角，减小切削与车刀前面的摩擦力。
(2)消除和减小刀架、主轴轴承，拖板镶条及其它连接部位的间隙，以提高进刀机构的刚性。
(3)车刀安装时不宜伸出过长，并适当装高。
(4)采用合适的切削用量（主要指吃刀深度与进给量）。
(5) 尽量使工件加工余量均匀。
2、工装及进刀机构的刚性
由于加工过程中的振动和冲击力较大，加上进刀行程长，支承板跨度大，使支承板容易产生较大的变形和振动，干扰切削，应采用较厚的钢板(a=20～30 mm)，中间加筋板连接成支承座，同时小拖板、刀架等进刀机构应采用C 630车床的进刀机构，以确保足够的刚度与强度。拖板镶条尽可能调紧一些，连接螺栓最好加弹垫防松，最后再将这一机构焊牢在托轮基础的相应位置。另外，车刀刀杆可采用40 mm×50mm刨刀刀杆，以增加刀杆的刚性和抗震性。
3、工件材料切削性能差
托轮材料为经热处理过的钢，表面硬度偏高，塑性小，切削性能差。由于单位切削力大，切削力及切削热集中在切削刃附近，加上这类材料导热系数一般较小，故切削温度相当高，刀具磨损严重，容易产生打刀或崩刃，造成切削困难，因此，可采用以下措施：
(1)刀具材料应采用耐磨性、耐热性较好、硬度较高的硬质合金钢。如：YW、YT等。
(2)刀具几何角度可选用较小的主偏角及前角，增大刀尖圆角半径，并辅以适当的负刃倾角。
(3)选用MoSz固体润滑，以减小切削阻力和降低切削热。
4、基准选择
按照基准选择的原则，应以托轮工作面两端边沿基本未磨损的部分为基准，调整进刀机构中拖板位置，使之相互平行，并经过反复测试，以确保进刀过程中不产生锥度。
经过近几年的反复试验和不断改进，托轮不拆卸加工工艺已日渐成熟（见图1）。目前+只需对托轮外圆表面切去尽可能小的l层金属，就能将凹槽基本修平，每个托轮从工装刀具安装到切削完成只需8—10 h，平均检修1台设备比原工艺缩短了70%。不仅加工周期短，而且大大缩短了设备的检修时间，节省了检修费用。云南磷肥厂造粒、冷却、干燥三大机器的托轮平均每年都按此工艺修复一次，每个托轮可按此工艺修复2 -3次，不仅延长了设备使用寿命，还为工厂节约了资金。
实践证明，此项工艺不仅成功地扩大了机床的加工范围，而且也是机床切削工艺直接应用于化工检修现场的技术创新。
