主轴维修讲义final.ppt

1、LUOYANG BEARING SCIENCE & TECHNOLOGY CO.,LTD,高速精密电主轴,高速、高精、高效,适用于35m/s磨削,适用 MZ磨床,适用于50m/s磨削,适用 3MZ磨床,适用于65m/s磨削,适用 3MZ/NS磨床,适用于80m/s磨削,适用更高要求磨床,1965,1978,1993,2007,主轴技术发展史,DZ 系列,2GDZ 系 列,3GDZ 系 列,GDZ 系 列,润滑方式,DZ系列,油脂润滑，油雾润滑,GDZ系列,油雾润滑,2GDZ系列,油雾润滑，油气润滑,结构形式,内装式电主轴,直联式机械主轴,皮带传动机械主轴,主要用于: 加工中心 数控铣 数控车

2、内圆磨,主要用于: 加工中心 数控铣 数控车 内圆磨,主要用于: 加工中心 数控铣,额定转速,额定转速： 3,000 150,000r/min,150,000RPM,90,000RPM,30,000RPM,额定功率,额定功率： 0.2kW 100kW,100KW,75KW,30KW,0.2KW,输出形式：恒转矩，恒功率,电主轴产品,8大类,20多个系列,200多个品种,1. 磨削用电主轴 2. 数控机床电主轴 3. PCB高速钻削电轴 4. 高速离心机电主轴 5. 高速旋辗电主轴 6. 高速车削电主轴 7. 精密机械主轴 8. 其他特殊用途电主轴,电主轴产品介绍,DZ系列,磨削用电主轴,2GD

3、Z系列,GDZ系列.,润滑方式有油 脂、油雾、油气多 种方式，广泛应用 于内圆磨削、外圆 磨削、拉刀磨削、 螺纹磨削等。,电主轴产品介绍,数控铣加工中心用电主轴,数控机床电主轴,高速增速头,雕铣机用电主轴.,240XDJ10Y,100XD24,BT40XD24,电主轴产品介绍,PCB高速钻削电轴,高速离心机电主轴,高速旋辗电主轴,高速车削电主轴,精密机械主轴,其他类别 电主轴,其他特殊用途电主轴,电主轴的正确使用,1、认真阅读使用说明书 2、按照电主轴铭牌所标定的电参数设定变频器 （1）最高转速：Nmax对Fmax （2）额定电压：Ue 另外，变频器输出电流最小应为电主轴额定电流的1.3倍。

4、3、调整二次雾化器，要求供气压力0.35MPa,油滴量70-90滴/分钟，油品：32汽轮机油。 4、进入电主轴的冷却介质： 温度25，流量为610L/min 5、安装：电主轴装入座套，进水口在正下方，出水口在上方，前端漏水口在正下方。 6、电主轴的启动步骤： （1）通水 （2）通油雾 （3）通电运转 7、电主轴的停车步骤： （1）停止运转 （2）停水 （3）停油雾,电主轴的故障分析,电主轴出现故障大致可分为机械故障和电气故障两大类。 主要故障包括以下六个方面： （1）电主轴温升过高 （2）电主轴刚性差 （3）电主轴振动大 （4）电主轴精度差 （5）电主轴启动困难 （6）电主轴掉速,电主轴的故障

5、分析,油雾型电主轴外壳最热点温升超过25，油脂型电主轴外壳最热点温升超过 30 应视作异常。 造成主轴温升过高的原因很多，主要规类为：,温升 过高,装配原因,科研投入和经济实力,润滑原因,制造质量原因,电气原因,使用原因,电主轴温升过高,电主轴的故障分析,1）选用轴承质量差，高速旋转时轴承温升过高。 2）轴承反装、或安装未到位。 3）装配时清洁度差，轴承工作区域混入杂物。 4）主轴轴承外径与轴承座孔内径配合间隙过小。 5）转轴轴承档外径与轴承内孔过盈偏大。 6）轴承间内外调整垫平行差，垂直度差。 7）无导套型电主轴后轴承外调整垫外径过大，使之与座孔无间隙，后轴承组无法在后座孔内自由移动。 8）

6、轴承间调整垫未研磨好，造成只有一套轴承承受轴向负荷。 9）主轴施加予负荷量过大。,装配原因,电主轴的故障分析,1）油脂润滑型电主轴选用油脂牌号不对，油脂润滑性能不好。 2）油脂填充量不足，润滑不充分。 3）油脂填充量太多，主轴运转时无法在短时间内将多余的油脂全部甩出工作区域。 4）主轴长期搁置后，重新启用时，未检查内装油脂质量。 5）轴承清洗后未晾干就直接装油，主轴高速运转时，大部分油脂被甩出工作区域。 6）油雾润滑系统工作不正常，不能保证稳定持续供油。 7）使用油品不对、粘度不对或油料质量低劣。 8）油雾润滑型电主轴供油过多，造成轴承钢球搅油发热。 9）主轴排气通道不畅。,润滑原因,电主轴的

7、故障分析,1）旋转零件与固定零件间隙过小或同轴度差，致使两零件之间发生轻微碰擦。 2）后轴承座、钢球、壳体后座孔三者配合过盈量偏大，轴承座难以在壳体内自由移动。 3）滚动导套钢球铆装过紧不能自由转动，主轴施加的予负荷不起作用。,制造质量原因,电主轴的故障分析,1）定子绕组下线参数不对，接线错误使线包严重发热。 2）定子线圈受潮，对地绝缘下降。 3）转子断条。,电气原因,电主轴的故障分析,1）电机冷却不够充分，冷却系统流量偏小，水箱过小，冷却水管堵塞。 2）主轴与电源匹配、电源供给的三相中频电压过高。 3）配用的三相静止变频电源输出波形差，高次谐波含量过高。 4）电主轴长时间超载、超负荷、超速运

8、行。 5）由于操作不慎造成撞车、闷车事故，主轴及轴承受损。,使用原因,电主轴的故障分析,1）主轴配装予负荷量值偏小。 2）轴承与主轴轴壳前座孔配合间隔过大。 3）主轴前后锁紧螺母松动。 4）配用砂轮杆过于细长，与转轴配装部位间隙过大造成接长杆接触刚性差。 5）主轴轴承调整垫研配失误。 6）主轴后端滚动导套或滑套与座孔、轴承座间出现较大间隙。,电主轴刚性差,电主轴的故障分析,1）主轴选装轴承低劣，振动值大，或轴承精度保持性差、耐用度差。 2）主轴长期使用后转轴发生变形，原有平衡精度被破坏。 3）主轴上所安装的旋转零件同心度差、配合间隔过大。 4）装配不当，造成主轴轴承精度受损。 5）主轴予负荷过

9、小，内装弹簧断裂变形。 6）主轴砂轮杆过于细长。 7）主轴电机定子内外径不同心、造成定转子间气隙严重不均匀。 8）转子笼条松动、接触不良或出现断条现象。,电主轴振动大,电主轴的故障分析,1）主轴配装的轴承质量太差。 2）转轴严重弯曲，丧失原有制造精度。 3）主轴零件精度差，无法保证组装精度。 4）装配时，轴承被压偏。 5）砂轮杆质量差，无配合精度。 6）主轴前端轴承座孔尺寸大，配合间隙过松。 7）予负荷量值太小或由于某件零件卡死，予负荷加不上。 8）主轴前后螺母松动，造成轴向窜动严重。,电主轴精度差,电主轴的故障分析,1）电主轴予负荷量值过大。 2）油脂润滑型的电主轴使用的油脂过稠，注油量过满

10、。 3）电主轴各旋转零件与固定零件间发生碰擦。,电主轴启动困难,电主轴的故障分析,1）主轴转子笼条断裂或接触不良。 2）电主轴与中频电源电压不匹配（中频电源供电电压过低）。,在正常工作时，增加主轴的阻力矩会使电主轴转速略微下降，一般这种转差应控制在25%之内。若主轴承载时，转速明显下降，甚至发生堵转现象，应视为掉速现象。造成上述掉速现象的主要原因有两条：,电主轴掉速,电主轴的保养,1）使用中应经常用铁勾清理主轴前端放水罩下端漏水口，以防止磨屑堵塞漏水通道。 2）进入电主轴的空气应干燥清洁。 3）电主轴从机床上卸下应用气管吹尽电主轴冷却腔内残水。 4）长期不用的电主轴应油封，启用时，除用汽油洗去

11、表面防锈油外，应做下列工作： （1）通油雾3-5分钟，用手拧动转轴，感觉无滞阻 （2）用兆欧表检测对地绝缘。通常应10M （3）接通电源先以1/3额定转速运转1小时，无异常现象时升速1/2额定 转速运转1小时，无异常现象再以额定转速运转1小时后停车。,电主轴的维修,1）检查 （1.1）检查电主轴外壳铭牌编号，并登记到维修卡上。 （1.2）查找该主轴原始档案记录，熟悉主轴的拆卸方法。 （1.3）检查主轴受损程度，了解故障原因，并作记录。 （1.4）自外围开始逐一拆卸主轴零件。边拆边检查损坏程度，并分析损坏原因。 （1.5）对结构复杂或比较特殊的主轴，拆卸时应绘出装配草图，以利于确定装配方法和顺序

12、。,电主轴的维修,2）拆卸 （2.1）拆下前后防尘盖或后盖，清理主轴前端污垢。 （2.2）用两脚扳手卸去前端右旋螺母。 （2.3）用专用套扳卸去后端左旋螺母。 （2.4）小铜棒顶入轴端小孔（不可碰伤内罗纹），用大铜棒轻击小铜棒， 自前向后拆出转轴，后轴承组合和后端预负荷系统。 （2.5）拆去前小盖。,电主轴的维修,（2.6）用撑钩将前轴承组合从座孔中取出。 （2.7）从轴上取下后轴承组合。 （2.8）装有后滚动导套的电主轴，应将后轴承座、后轴承座组合和滚动导 套随转轴一齐从后孔拆出。然后再从轴上卸下后轴承座与后轴承组 合，从后轴承座中退出后轴承组合。 （2.9）需要拆修定子的电主轴应先松去壳体

13、侧面顶丝。卸去前大盖和后大 盖，用烙铁将电机引线从接插件上烫下，使定子从壳体内腔滑出。 注意：拆卸的方法正确与否，与正确分析主轴损坏原因，确定合理的修理方案休戚相关。,电主轴的维修,3）轴承的选配 3.1 轴承振动的筛选,轴承保持器 制造质量,轴承套圈 制造质量,轴承装配质量,轴承钢球 制造质量,产生振动 主要原因,电主轴的维修,超高速、小型电主轴轴承内外径与座孔、转轴轴颈之间的选配只要依靠维修装配人员的经验来控制。,无导套电主轴后轴承直接装入电主轴后大盖座孔。考虑到主轴转轴运转时发热延伸，后座孔与轴承外径配合间隙较大,电主轴前端轴承座孔和带导套的后轴承座内孔与轴承外径取小间隙配合。试装时，两

14、者之间的摩擦力可使轴承逗留在座孔中间。,3.2 轴承尺寸的选配,电主轴的维修,3.3轴承的配置 （1）单联轴承的配置,高速钻削类电主轴，主要承受轴向推力,电主轴的维修,3.3轴承的配置 （1）单联轴承的配置,高速内孔磨削电主轴，主要承受径向力,电主轴的维修,3.3轴承的配置 （2）双联轴承的配置串联式,这两种轴承组合以承受径向力为主。同时也能承受较大的轴向推力，但是 不能承受过大的轴向拉力。采用这两种安装方式的主轴刚性好、定位精度 在主轴轴承承受推理方向上比较精确。,电主轴的维修,3.3轴承的配置 （2）双联轴承的配置串联式,这两种轴承组合能承受较大的轴向拉力。在高速轻载或主要轴向力方向为前拉

15、 时，采用这种组合方式比较适宜。,电主轴的维修,3.3轴承的配置 （2）双联轴承的配置并联式,这两种轴承组合无论受到轴向推力或拉力，轴承组合中总有一套轴承外圈端面 与座孔内端面或小压盖端面相接触而受力。故其轴向位置准确无误，适宜组装 同时承受轴向拉力和推力的主轴。,电主轴的维修,3.3轴承的配置 （3）双联轴承的配置混联式,在TBT式配置中，前两套轴承为DT式配置主要用以承受轴向推力。后两套轴 承为DB式配置，主要用以承受轴向拉力。,电主轴的维修,4.内外调整垫的配置,成对轴承和万能配对轴承 只需加等高垫 其他轴承须加调整垫使前后轴承同时起作用。,电主轴的维修,5.轴承的予负荷 主要依据以下诸因素： 1）必须保证轴承钢球在工作沟道内以额定转速无间隙滚动。 2）应能承受主轴工作时所受到的正常的轴向力和径向力之轴向分量。 3）应能克服电主轴由定转子偏心产生的单边磁拉力对主轴的影响。,电主轴的维修,5.轴承的予负