[摘要] TOBSPIN切丝机采用全新理念和创新设计生产的新一代旋转式切丝机。切刀的进给和切刀的退回零位由一台单独的伺服电机驱动，在更换切刀和使用过程中由于电控系统的故障和操作人员的误操作，容易造成进刀螺杆与推刀异形螺母脱离现象，切刀零位丢失后。复位校对过程复杂繁琐用时较长，对维修校对人员技术要求较高。且在校对过程中易出现错误及零部件的损坏。校正过程存有较多的安全隐患。经分析研究，在八套进刀单元内加装切刀零位校正装置。能够方便快捷实现TOBSPIN切丝机切刀零位校正工作。大大简化校正过程。本文对该装置的研发展开相关论述。希望可以提供一些有价值的参考意见。
[关键词] TOBSPIN切丝机；加装；校对；切刀零位；提高设备维修性
[引言] TOBSPIN旋转式切丝机利用老一代旋转式切丝机的原理，采用全新理念和技术进行了创新设计。由于该机设计较为复杂，在使用和维修过程中容易造成进刀螺杆与推刀异形螺母脱离现象。故障发生后拆卸校对难度大，需多人配合拆卸校对，维修时间较长。
1、现存问题
切丝机运行过程中，因八把切刀不断进给磨砺，当切刀使用一段时间后需更换新切刀。由于更换新切刀是由电控系统控制的一套换刀程序来完成推刀异形螺母的复位。当电控系统偶发故障或操作过程出现失误，就会导致八个进刀单元内切刀进刀螺杆与推刀异形螺母脱离现象。进刀螺杆与推刀异形螺母脱离后，八把切刀无法正常进给，致使设备停机维修。当进刀螺杆与推刀异形螺母脱离后，维修人员需逐个将八个进刀单元从刀盘上拆卸下来，重新将进刀螺杆与推刀异形螺母啮合，并保证八个进刀单元内进刀螺杆与推刀异形螺母啮合位置一致。以确保进刀螺杆与推刀异形螺母相对位置与电控系统认知的推刀异形螺母位置一致。校对后再将八个进刀单元安装到刀盘上。刀盘与进刀单元的装配精度要求高，且在刀盘与进刀单元之间需用垫片来调整切刀刃口与刀门之间的垂直度。调整过程中由于单个进刀单元的重量较重，反复拆卸安装调整。存在较多隐患，且刀盘直径较大，运转速度较高，反复更换调整垫片，对刀盘的动平衡也有一定的影响。易出现错误及零部件的损坏。
2、问题分析
TOBSPIN切丝机采用电控电动差速进刀。切刀长度的剩余量只能在操作屏上显示。外观上观察不到切刀剩余量。在操作屏上显示的切刀长度剩余量，是伺服控制器根据刀盘转速和要求的进给量计算出的虚拟值。伺服控制器根据这个虚拟值执行切刀的进给与退回，进刀伺服电机与刀盘伺服电机的编码器进行跟踪反馈。
又因切刀的实际位置是通过人工测量后输入到系统中。以上任一环节出现问题都会造成两伺服电机的误动作，造成进刀螺杆与推刀异形螺母失去啮合关系，即进刀螺杆与推刀异形螺母脱离现象。也可从在进刀螺杆的设计上，可以看出电控系统出现故障的可能性是不可避免的。
原设计中为了防止因电控系统出现故障或操作过程中出现失误，造成两伺服电机误动作。在进刀螺杆梯形螺纹两端个预留一定长度的无螺纹设计，一端预留22mm，一端预留24mm长度无螺纹设计，进刀螺杆梯形螺纹全长190mm，当推刀异形螺母移动到梯形螺纹末端时失去啮合关系，避免与进刀座相抵触，造成零部件损坏。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3、改进方案
3.1方案一：
经观察分析，在16根进刀螺杆底部加装弹簧。当进刀螺杆与推刀异形螺母脱离时，推刀异形螺母在弹簧的作用下，向上推动推刀异形螺母，这样只需手动运行进刀伺服电机，即可同步实现八个进刀螺杆与推刀异形螺母的啮合。啮合后人工测量推刀异形螺母相对进刀座的位置，确认一致后输入系统，完成TOBSPIN切丝机切刀零位校正。经实测推刀异形螺母在进刀螺杆底部脱离时，推刀异形螺母底部与进刀座只有4mm间隙。
若采用此方案需对进刀单元座进行改进，在使用单位不易实现，加工安装过程中较为复杂。所以方案一不理想，不能采纳。
3.2方案二：
经对进刀座观察，进刀座两进刀螺杆中部设有长200mm宽25mm深25mm四角半径5mm圆角的长方形孔。根据进刀座实际尺寸，可利用这个长方形孔设计一套TOBSPIN切丝机切刀零位校正装置，并利用导丝条固定螺丝固定。这样就可实现在不改动原有设计的情况下，方便快速通过刀片将已失去啮合关系的进刀螺杆与推刀异形螺母复位。
3.2.1
根据实测，进刀螺杆与推刀异形螺母脱离后，切刀与进刀座之间的最大间隙为4mm，如在这时通过切刀给两个推刀异形螺母一个向上的力，进刀螺杆此时正向转动即可使进刀螺杆与推刀异形螺母啮合。
3.2.2
根据进刀座实际尺寸和弹簧设计复位支架、 顶刀杆、挡块推、推刀块。考虑到TOBSPIN切丝机刀盘直径较大，运转速度较高。对动平衡要求高，切刀零位校正装置除弹簧外整体采用铝合金制作。
3、安装实施
利用导丝条固定螺丝将该装置安装在进刀座中部。当进刀螺杆与推刀异形螺母脱离时，推刀异形螺母带动切刀运行至进刀座下部，切刀底部与该装置推刀块接触，并通过顶刀杆和挡块压下弹簧。顶刀杆通过推刀块向上推动切刀，切刀向上推动两推刀异形螺母。推刀异形螺母与转动的进刀螺杆实现对接，即可完成TOBSPIN切丝机切刀零位校正工作。
该装置可固定安装与TOBSPIN切丝机八个进刀单元中部凹槽内，也可在TOBSPIN切丝机进刀螺杆与进刀螺母发生脱离后临时安装，对切刀零位进行校正。安装拆卸方便。
6、结论
通过在TOBSPIN切丝机进刀单元内加装切刀零位校正装置，减少了拆装时间，从而减轻了维修工作量，降低了作业时间，利用此装置进行TOBSPIN切丝机切刀零位校正的工作，可简化切丝机切刀零位校正过程。大大节省了TOBSPIN切丝机切刀零位校正时需人工拆装八个进刀单元、逐个校队的过程及工作量，并极大降低了校正切刀零位的过程中潜在的安全风险，减少了备件的损坏。
[参考文献]
HAUNI公司 主编《TOBSPIN切丝机说明书》
成大先 主编《机械设计手册》 化学工业出版社 2010年。
初嘉鹏、胡建忠主编《机械设计基础》 中国计量出版社 2011年
吴建生 主编《工程力学》 机械工业出版社 2012年
论文作者:张红军
论文发表刊物:《科技新时代》2018年10期
论文发表时间:2018/12/7
标签：螺母论文; 螺杆论文; 零位论文; 异形论文; 单元论文; 装置论文; 过程中论文; 《科技新时代》2018年10期论文;