管式捻股機機體振動(dòng)原因分析及消除

    捻股機在鋼絲繩捻制設備中占總臺數60%-70%，是鋼絲繩生產(chǎn)的主要設備，其中管式捻股機在捻股設備中占比例最大。

    管式捻股機機體由若干節機筒連接組成，管式捻股機機體和托輥旋轉精度是保證管式捻股機正常運行的重要條件。管式捻股機筒體內部要放置工字輪、線(xiàn)架子和其他過(guò)線(xiàn)元件，筒體結構復雜、質(zhì)量大，不平衡運動(dòng)時(shí)具有很大的轉動(dòng)慣量，因此對機體的旋轉精度有較高的要求。為提高捻股機的旋轉精度，要求筒體要有高的制造、安裝精度，否則將產(chǎn)生振動(dòng)和附加載荷。托輥作為機體的主要旋轉支承部件，工作任務(wù)繁重，除支承機體旋轉時(shí)產(chǎn)生的離心力之外，還要支承一定的沖擊振動(dòng)載荷。托輥直徑比機筒直徑尺寸小很多，相對轉速高（數倍于機體轉速旋轉），磨損速度快，所以對托輥加工時(shí)的尺寸精度和形位公差都有嚴格的要求，并且在使用過(guò)程中應定期調整托輥間距，保持機體各滾道間的同軸度。

    1、機體產(chǎn)生振動(dòng)的原因分析

    高速旋轉的機體承受較大的機械慣性力，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的工作運轉，機筒在制造過(guò)程中存在的少量殘余應力逐漸釋放出來(lái)并重新分布，從而使機筒產(chǎn)生一定的變形。機體各滾道之間同軸度也相應發(fā)生變化，各滾道部位出現不同程度的磨損，產(chǎn)生較大圓度誤差引起徑向跳動(dòng)，導致機體振動(dòng)。

    托輥的旋轉精度直接影響機體的旋轉精度，機體所產(chǎn)生的離心力和沖擊振動(dòng)，加劇了托輥的非正常磨損，托輥圓度下降產(chǎn)生圓跳動(dòng)，托輥產(chǎn)生的圓跳動(dòng)又直接傳遞給旋轉中的機體，是機體產(chǎn)生振動(dòng)的另一個(gè)主要因素。

    2、消除機體振動(dòng)的技術(shù)措施

    對各機筒進(jìn)行機械加工，恢復機體旋轉的幾何精度。

    （1）根據捻股機機筒的內徑尺寸制作B型頂尖孔的圓盤(pán)，圓周均布四個(gè)頂絲作為支承定位工具。

    （2）先將支承定位工具安裝在機筒法蘭的凹止口端，車(chē)床卡盤(pán)的四爪卡緊另一端的法蘭內徑。要求支撐定位工具（四個(gè)頂絲）與卡盤(pán)四爪對稱(chēng)。以?xún)啥诉B接發(fā)蘭止口為定徑基準，調整卡盤(pán)和頂絲，校驗止口的圓跳動(dòng)量不大于0.01mm。

    （3）加工部位為滾道（制動(dòng)面）及法蘭端面。加工時(shí)根據滾道（制動(dòng)面）及法蘭端面的跳動(dòng)量確定最小的加工量，恢復滾道（制動(dòng)面）和法蘭端面的幾何精度。滾道可采用滾壓工藝，提高滾道表面粗糙度的級別和耐磨性能。滾道（制動(dòng)面）和法蘭端面在一個(gè)工位中完成修復加工，從而保證了滾道與止口間的同軸度及兩端法蘭端面間的平行度，同時(shí)也保證了滾道回轉中心與法蘭端面的垂直度精度，為機筒的組合裝配精度創(chuàng )造了條件。

    3、恢復托輥旋轉精度的機加工工藝措施

    （1）托輥轉速高，承受的負荷大。加工托輥外圓、內孔及加工鑄鐵套外圓，采用過(guò)盈大的配合（H7/t7）裝入鑄鐵鑲套后，再精車(chē)內孔和外圓，使之達到較高的尺寸公差、形位公差以及表面粗糙度的要求。托輥的旋轉精度取決于軸承的旋轉精度，因此對滾動(dòng)軸承徑向精度要求高，一般選擇E級滾動(dòng)軸承為佳。軸承安裝時(shí)，軸承內應保持一個(gè)恰當的軸向力，以消除軸承間隙，亦即對軸承受力前進(jìn)行預緊，這樣可提高軸承的剛性和旋轉精度，并減小工作時(shí)的振動(dòng)。托輥檢修裝配后再進(jìn)行機械加工，恢復其旋轉精度。

    （2）在機加工時(shí)，選擇精度較高的活頂尖裝人車(chē)床主軸錐孔內。主軸旋轉，使頂尖處于相對靜止狀態(tài)，用千分表檢測頂尖的擺動(dòng)量應不大于0.01mm。車(chē)床尾座安裝死頂尖，利用托輥軸兩端頂尖孔作支撐，將托輥軸頂緊。主軸的撥盤(pán)帶動(dòng)托輥旋轉，修復托輥外圓，消除托輥圓跳動(dòng)誤差。撥盤(pán)帶動(dòng)托輥旋轉的過(guò)程中，托輥軸與活頂尖的頂尖部分、尾座部位的頂尖處于相對靜止狀態(tài)，因此外圓加工精度是托輥軸承的旋轉精度與活頂尖擺動(dòng)量形成的縱合性工藝系統的幾何誤差，這種工藝系統誤差是影響托輥旋轉精度的關(guān)鍵因素。托輥安裝完畢還須進(jìn)行整體的動(dòng)平衡實(shí)驗，否則慣性力將使托輥與滾道上承受的壓強劇烈增大，從而增大磨損，由于慣性力的周期性變化，將引起機體和其他構件的振動(dòng)，造成內部材料的疲勞損壞。

    捻股機機筒和托輥的旋轉精度恢復后組裝也是一個(gè)重要環(huán)節，需要嚴格執行裝配工藝，保證裝配精度。設備經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運行后要適時(shí)調整托輥與機筒的相對位置，使機體各滾道與主機輸出軸保持較高的同軸度，消除離心慣性力。

    綜上所述，管式捻股機機體產(chǎn)生振動(dòng)的原因是機體各滾道之間同軸度、圓度超差引起徑向跳動(dòng)和圓跳動(dòng)，使得離心慣性力增大而引起的機體振動(dòng)。解決該問(wèn)題必須提高旋轉機體的幾何精度和托輥旋轉精度，對機筒和托輥采取相應的機械加工等技術(shù)措施，以提高設備的使用壽命。