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改变螺纹要素可以改善刨边机铜螺母的磨损
时间:2020-09-16 来源:

刨边机作为焊管生产线的辅助设备,其作用是为钢板两边加工出一定角度的坡口和钝边,以利于提高后续焊接工序的质量和稳定性。刨边机的刨削性质是被动型的,与铣边机相比,其切削量大,切削效率高及坡口高度、尺寸和粗糙度好等优点,能保证钢板符合所需焊管生产的拘束要求,目前在国内多家焊管厂的直缝焊管和螺旋焊管机组上仍被广泛使用。但是,在实际生产中,刨边机的铜螺母磨损失效影响其生产进度,提高了生产成本,给企业造成经济损失。因此,研究螺旋副受力及磨损情况对提高螺旋副使用寿命。降低企业成本很有必要。

改善措施:

1、改变螺纹要素

现有刨边机的丝杆螺母牙型为美制爱克母梯形螺纹, 牙根强度高, 螺纹副对中性好, 故保留现有螺纹形式, 增大牙厚。增大牙厚有利于改善螺牙的根部受力, 减少螺纹磨损及螺纹牙断裂。为保证加工速度不变, 即保持丝杆螺母的导程不变, 增大螺距[6]。 由于改变牙厚, 因导程=螺距×头数, 因此需要减少螺纹的头数。 设计需要对丝杆和螺母进行重新加工, 所需改造的费用较大。

2、改善热处理或改变材料

通过改善热处理或改变铜螺母的材料来提高铜螺母的使用寿命, 降低使用成本, 或在不影响其使用寿命的情况下选用价格较为便宜的材料[7]。 在不改变原有机械结构的情况下, 提高铜螺母使用寿命的解决办法。 现有的铜螺母材料为铝黄铜ZHAL66-6-3-2, 铝黄铜为耐磨合金, 具有高的强度、硬度和耐磨性, 耐蚀性也较好, 但有腐蚀破裂倾向, 塑性较差。 更换铜螺母选用的耐磨性材料, 不需要更改丝杆螺母的外形设计, 则可提高铜螺母的使用寿命。该方法已经应用于其他机械设备的改造, 而刨边机的铜螺母耐磨材料可选用更耐磨的材料, 如铝青铜。

刨边机

3、 改善润滑条件

当丝杆铜螺母副工作时, 由于铜螺母表面相对较软, 容易被划伤产生磨粒, 导致磨粒磨损。 磨粒容易落入螺旋副中, 螺牙特别容易遭到破坏, 牙厚减薄, 容易因强度不足而折断, 使螺母失效。 由于丝杆螺母传动为低速重载传动, 工作过程中, 润滑油不易形成油膜, 容易出现粘着磨损[8]。 为减轻或防止粘着磨损和磨粒磨损, 可采取以下改进措施:①提高螺牙表面硬度, 提高其耐磨性能;②降低螺牙及丝杆表面粗糙度, 使传动过程更顺滑; ③降低材料的滑动系数;④注意润滑油的清洁, 并定期更换。

通过上述内容,可以通过对铜螺母进行成分分析、金相分析, 利用扫描电子显微镜对磨损的铜螺母的左、 中和右三个位置分析试样的显微组织、微区成分和磨损表面形貌, 其磨损形式主要为磨粒磨损及粘着磨损。或者改变螺纹要素、 改善热处理或改变材料及改善润滑条件, 有利于提高刨边机使用寿命。

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