Kako produžiti vijek trajanja električnog vretena? Evo detaljne metode!

Električno vreteno je ključna i važna komponenta alatnih strojeva za obradu velike brzine, sa vijekom trajanja od oko 10000 sati. Inspekcija, održavanje i preventivno održavanje električnog vretena su od velikog značaja za obezbeđivanje njegovog normalnog rada i produženje radnog veka. Ovaj članak istražuje tehnike pregleda i preventivnog održavanja električnog vretena.
Postoji mnogo tehničkih indikatora i parametara za električna vretena, ali mnogi parametri se koriste za tvorničko testiranje i kalibraciju od strane proizvođača električnih vretena, koje krajnji korisnici ne mogu testirati i kalibrirati. Krajnji korisnici treba da izvrše ispitivanje i preventivno održavanje na električnom vretenu, te da odrede odgovarajuće parametre i indikatore za obavljanje preventivnog održavanja i ispitivanja.
1. Tehnički parametri koji se odnose na performanse električnog vretena
Na osnovu trenutnog stanja upotrebe i održavanja električnih vretena i relevantnih tehničkih standarda, utvrđuju se sljedeći glavni tehnički parametri: dinamička ravnoteža električnih vretena, status mehaničkih vibracija električnih vretena, status omotača ležajeva električnih vretena, status pokretanja i zaustavljanja vretena , i sila rezanja električnih vretena EM vrijednost električnog vretena (kada se vučna šipka mehanizma za rezanje vretena proteže: razmak između čeone površine šipke za vuču i čeone površine rotacije vretena je 10.5mm; kada se vučna šipka mehanizma za rezanje vretena povuče: razmak između čelne površine šipke za vuču i krajnje površine rotacije vretena je 0.5 mm), aksijalno kružno otpuštanje električnog vretena je manje od ili jednako { {6}}.005 mm, a radijalno kružno odstupanje udaljenog kraja električnog vretena je manje ili jednako 0,02 mm/300 mm.
Dinamička ravnoteža električnog vretena odnosi se na dinamičku ravnotežu električnog vretena tokom velike brzine rotacije. Ako dinamička ravnoteža električnog vretena nije dobra, to će uzrokovati intenziviranje mehaničkih vibracija električnog vretena, što će rezultirati oštećenjem ležaja, zagrijavanjem vretena, smanjenom preciznošću i kvalitetom obrade površine i drugim posljedicama.
Stanje mehaničkih vibracija električnog vretena je procjena ukupnog stanja mehaničkih vibracija električnog vretena, uključujući radijalne i aksijalne vibracije. Ako ukupno stanje mehaničkih vibracija električnog vretena nije dobro, to će pogoršati habanje ležaja i zagrijavanje vretena, što će rezultirati smanjenjem točnosti obrade i kvalitete obrade površine.
Stanje omotača ležaja električnog vretena se posebno koristi za procjenu stanja ležaja električnog vretena. Glavna metoda je određivanje stepena i lokacije habanja ili oštećenja ležaja otkrivanjem niskofrekventnih, srednjefrekventnih i visokofrekventnih vibracijskih signala ležaja. Niskofrekventni signali općenito predstavljaju trošenje vanjskog prstena ležaja, srednja frekvencija predstavlja stanje površine staze ležaja, a visoka frekvencija predstavlja stanje jedne kuglice.
Status pokretanja i zaustavljanja vretena se općenito koristi za provjeru i mjerenje statusa vibracije vretena od {{0}} do određene brzine i od navedene brzine do 0, mjerenje vršne vrijednosti rezonancije određene brzine ili opsega brzine, kako bi se izbjegla ova brzina ili raspon brzina tijekom normalne obrade, zaštitite glavno vratilo električne energije, osigurajte točnost obrade, kvalitet obrade površine itd.
2. Detekcija statusa električnog vretena
Kontinuirano smo pratili upotrebu električnih vibracionih testera vretena i senzora ubrzanja na električnom vretenu brzog obradnog centra naše kompanije. Ukupno je izmjereno i pregledano 66 alatnih mašina i 68 električnih vretena. Stavke inspekcije uključuju ukupni status mehaničkih vibracija električnog vretena, status ležaja i status pokretanja i zaustavljanja vretena, detekciju sile povlačenja alata električnog vretena i inspekciju EM vrijednosti električnog vretena. Od 68 električnih vretena, 58 ima vijek trajanja preko dvije godine, a stvarno vrijeme rada električnih vretena prelazi 4000 sati, a 32 preko 6000 sati.
Prije provođenja detekcije stanja i preventivnog održavanja električnog vretena, nije bilo sredstava ili tehničkih mjera za razumijevanje i savladavanje statusa tehničkih performansi električnog vretena, niti je postojala relevantna tehnologija koja bi upozorila i spriječila održavanje upotrebe električnog vretena . Električno vreteno je korišteno sve dok se nije jako zagrijalo, glavni ležaj vretena je bio blokiran, nije mogao da se okreće i skoro u rashodovanom stanju prije nego što je poslan na popravak. Međutim, u ovom trenutku, električno vreteno je ozbiljno oštećeno, a ležajevi vretena, mehanizam za rezanje, rotirajuće komponente, komponente za brtvljenje i čahura konusa vretena moraju se popraviti ili zamijeniti. Neki ozbiljno oštećeni zavojnici motora električnog vretena mogu doživjeti degradaciju izolacije i kratke spojeve zbog pregrijavanja, oštećenja brtve i drugih razloga. U ovom stanju, troškovi održavanja električnog vretena su vrlo visoki, s dugim ciklusom. Troškovi održavanja su uglavnom preko 200.000 juana, a ciklus održavanja je često duži od dva mjeseca. Nakon održavanja, radni vek električnog vretena je samo 4000 do 6000 sati, što je mnogo manje od radnog veka proizvođača vretena za popravku električnog vretena od 6000 do 10000 sati.
Prema utvrđenim parametrima i standardima, izvršiti električnu detekciju stanja vretena. Crveni podaci predstavljaju loše stanje, žuti predstavljaju kritično stanje, a zeleni predstavljaju dobro stanje. Rezultati detekcije električnog vretena prikazani su na slikama 1 do 3.

Slika 1 Rezultati inspekcije električnog vretena FZ37

Slika 2 Rezultati inspekcije električnog vretena JOBS30

Slika 3 Rezultati detekcije električnog vretena VMC13120U
Izmijenili smo dosadašnju praksu korištenja električnih vretena dok se ne uklone. Sprovođenjem kontinuiranog testiranja na električnim vretenima, uspostavljanjem zapisa i na osnovu podataka testiranja dajemo upozorenja o korištenju. Kada električno vreteno uđe u kritično stanje tehničkih performansi ili samo uđe u crveno stanje, vršimo popravke i popravke na električnom vretenu. U ovom trenutku, problem je generalno smanjenje performansi ležajeva vretena, značajno trošenje i habanje, dok su rezni mehanizam, rotirajuće komponente i zaptivne komponente i čahura konusa vretena općenito u dobrom stanju, tako da je cijena renoviranja je niska, obično oko 100000 juana. Prva serija od 8 električnih vretena obnovljenih na ovaj način radila je 7000 sati, a tehnički status električnih vretena je i dalje dobar, s životnim vijekom koji daleko premašuje vijek trajanja električnih vretena obnovljenih i popravljenih prije provođenja ispitivanja stanja. Štaviše, troškovi popravke su značajno smanjeni. Od 2016. do 2018. godine, na osnovu podataka o stanju električnih vretena, popravljeno je više od 10 električnih vretena, čime je ušteđeno više od milion juana u troškovima i značajno produžen vijek trajanja električnih vretena.
3. Preventivno održavanje električnog vretena
Na osnovu izmjerenih podataka vršite redovno održavanje i preventivne popravke na električnom vretenu kako biste održali njegovo dobro radno stanje.
(1) Sila vuče električnog vretena varira u zavisnosti od modela i specifikacija. Vučna sila električnog vretena je općenito 16-25kN. Ako je vučna sila električnog vretena nedovoljna, općenito se radi o problemu s mehanizmom za povlačenje, koji treba pažljivo istražiti jer nedovoljna sila povlačenja uzrokuje odvajanje alata od vretena tijekom velike brzine rotacije, što dovodi do nezgoda. Detekcija sile rezanja električnog vretena prikazana je na slici 4.

Slika 4 Detekcija sile provlačenja za električno vreteno
(2) Ako geometrijska tačnost električnog vretena nije dobra, ovisno o situaciji, mogu se poduzeti mjere kao što je zamjena ležajeva vretena za popravak vretena, kao što je prikazano na slici 5.

Slika 5: Detekcija geometrijske tačnosti električnog vretena
(3) Provjerite status mehaničkih vibracija, dinamičku ravnotežu i start stop status električnog vretena. Ako ukupni status mehaničkih vibracija električnog vretena nije dobar, to će pogoršati trošenje ležaja, zagrijati vreteno i smanjiti točnost obrade i kvalitetu obrade površine. Prema tehničkim zahtjevima električnog vretena, podesite dinamičku ravnotežu električnog vretena tako što ćete otkriti njegovo stanje dinamičke ravnoteže. Kalibracija dinamičke ravnoteže električnog vretena općenito uključuje ugradnju odgovarajućih vijaka za podešavanje u rupe za podešavanje na prednjem kraju vretena. Ugao ugradnje i kvalitet vijaka treba odrediti na osnovu rezultata mjerenja vibracijskog mjerača. Nakon što mjerač vibracija izvrši detekciju dinamičke ravnoteže na električnom vretenu, pokazat će ugao i količinu neravnoteže. Osoblje za održavanje prilagođava dinamičku ravnotežu na osnovu podataka ispitivanja, više puta testirajući i prilagođavajući sve dok ne ispuni zahtjeve, kao što je prikazano na slici 6.
Slika 6 Testiranje statusa mehaničkih vibracija, dinamičke ravnoteže i statusa start stop električnog vretena
(4) Preventivni popravak električnih vretena: Za električna vretena s relativno jednostavnom strukturom, ako nakon inspekcije postoje problemi s ležajevima i drugim komponentama vretena, mogu se poduzeti mjere kao što je zamjena ležajeva vretena i drugih komponenti unaprijed kako bi se izbjeglo daljnja degradacija performansi vretena. Rana preventivna popravka može smanjiti troškove održavanja i produžiti vijek trajanja električnog vretena. Kao što je prikazano na slikama 7-9, izvršili smo preventivne rane popravke na TRAMEC električnom vretenu, a cijena zamjene ležajeva vretena bila je vrlo niska. Međutim, nismo izvršili rane popravke sve dok vreteno nije postalo neupotrebljivo i poslali ga proizvođaču na popravak. Troškovi održavanja vretena bili su preko 100 000 juana.

Slika 7 Održavanje TRAC električnog vretena

Slika 8 Ugradnja mehaničkih komponenti električnog vretena

Slika 9. Zamjena električnog ležaja vretena
4. Zaključak
Ovladavanje stanjem i performansama električnog vretena, praćenje punog životnog statusa električnog vretena, uspostavljanje tabele istorije života za predviđanje životnog veka električnog vretena, upozorenje i preventivno održavanje električnog vretena na osnovu njegovog statusa, može produžiti vijek trajanja električnog vretena za 30% do 40%, dostići 5000 do 9000 sati, smanjiti troškove održavanja i poboljšati tačnost obrade dijelova.