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第3章 设备维修的拆卸与装配
3.1 机械零件的拆卸
3.1.1 拆卸前做好准备工作
任何机械设备都由许多零部件组合而成。设备维修维护的重要环节是拆卸与装配。拆卸后才能对失效零部件进行修复或更换,拆卸机械零件的目的是便于检查和维修。由于机械设备的构造各有特点,零部件在重量、结构、精度等存在差异,如拆卸不当,将使零部件受损,甚至无法修复。为保证维修质量,在机械设备解体之前必须周密计划,对可能遇到的问题充分估计,有步骤地进行拆卸。
1.拆卸前必须清楚结构与原理
机械设备种类繁多,构造各异。拆卸前必须弄清结构特点、工作原理、性能和装配关系,做到心中有数,不能粗心大意、盲目乱拆。对不清楚的结构,应查阅图样资料,搞清装配关系、配合性质,尤其是紧固件位置和退出方向。另外,要边分析判断,边试拆,有时还需设计合适的拆卸夹具和工具。
2.选择拆卸场地并制定保护措施
拆卸前应选择好场地,符合拆卸要求,如吊装设备准备齐全,必须安排有操作能力与资质的起吊人员;必须有足够的周旋场地,保证设备进出方便;拆卸场地要清洁;具有相应的拆卸施工动力源。
拆卸设备前,须先切断设备电源,液压传动设备放空动力油,电气设备、控制系统拆卸后,做好保护,做好各控制单元、元件、电线连接的记号;防止零件锈蚀;做好液压系统与元件的保护;拆卸现场的安全措施,建立明显的安全提示标志。容易锈蚀的零件做好保护。
3.熟悉设备结构、准备工具和技术资料
熟悉传动机构,零部件的配合关系;熟悉机械机构、液压系统与电气控制之间的关系,包括液压控制的对象与机械机构的对应关系,液压的控制与电气信号关系;对电气及控制部分,做好控制电路的接线记号,绘制接线的记录图。
各种拆卸工具和装备,包括事先自行制作一些专用的拆卸工具。准备好各种维修资料,设备说明书、设备维修图册、动力地下管网图、设备拆卸工艺、相应的质量标准、检验规程。
3.1.2 拆卸的一般原则
1.选择合理的拆卸步骤
机械设备的拆卸顺序,一般由整体拆成总成,由总成拆成部件,由部件拆成零件;或者由附件到主机,由外部到内部。在拆卸比较复杂的零部件时,必须分析装配图原理,熟悉装配结构,特别要注意精度高的零部件。使拆修有序,为修理和装配打下基础。
2.合理拆卸
在修理拆卸中,应坚持可不拆的尽量不拆,需要拆的一定要拆的原则。如果零部件不必经过拆卸就符合要求,则不必拆开,可减少拆卸工作量和避免破坏配合性质,还可以延长使用寿命。对于尚能确保使用性能的零部件,在进行必要的试验或诊断后,确信无隐蔽缺陷可不拆。若不能肯定内部技术状态如何,必须拆卸检查,确保维修质量。
3.正确使用拆卸工具和设备
在清楚了拆卸设备零部件的步骤后,合理使用拆卸工具和设备就很重要,在拆卸时,应尽量选择专用的或适合的工具和设备,避免随意敲击设备,防止零件的损伤或变形,如果没有相应的工具,只能用较软材料的物体敲击较硬的零部件,包括用木槌、木棒、铜棒敲击。如拆卸轴套、滚动轴承、齿轮等应用压力机或拔轮器,拆卸大型螺母时,应使相应的呆扳手。
4.拆卸注意要点
(1)核对拆卸零件并做记号
设备中有许多配合的组件与零件,具有精度、安装位置与方向的要求,不能发生错误;设备电气与控制部分要十分清楚电路连接与走向,电气柜之间、电气柜与设备之间、电气柜与执行元件之间的连接,不能发生错误;传感器的型号、传感器的接线等,不能发生错误;液压系统的许多元件,外形相同,但型号不同,必须有标记。
(2)分类存放零件
同一总成或同一部件的零件应尽量放在一起,根据零件大小与精度分别存放,不应互换的零件要分组存放;精密零件应当单独存放,防止污染与损坏;怕油的橡胶件不能与带油的零件一起存放;易丢失的小型标准件如垫圈、螺母可以用铁丝串好存放在容器中。
(3)保护拆卸零件的加工表面
在拆卸过程中,一定注意不能损伤拆卸零件的加工表面,否则将给修复带来困难,可能导致设备的技术性能、精度下降。
(4)拆卸应为装配创造条件
如技术资料不全,必须对拆卸过程有记录,以便在安装时遵照“先拆后装”的原则重新装配。拆卸精密零件或结构复杂的部件,应画出装配草图或拆卸时做好标记,避免误装。零件拆卸后要彻底清洗,涂油防锈、保护加工面,避免丢失和破坏。细长零件如长的轴,要悬挂,不能水平放置,防止弯曲变形。
(5)相互配合,专业分工
控制系统、液压系统各为独立系统,在设备中是依据各自专业特点,各自独立,但又存在联系,液压系统是电气控制系统的被控对象。设备由机械、电气控制和液压系统组成,设备大修理必须由相应的专业技术人员组成,分工与配合,才能完成修理工作。
3.1.3 常用的拆卸方法
1.击卸法
利用锤子或其他重物在敲击或撞击零件时产生的冲击能量把零件拆下,要注意,采用此法不能损坏或损伤零件的表面。
2.拉拔法
对精度较高不允许敲击或无法用击卸法拆卸的零部件,应使用拉拔法,采用专门拉器进行拆卸。
3.顶压法
利用螺旋C型夹头、机械式压力机、液压压力机或千斤顶等工具和设备进行拆卸。顶压法适用于形状简单的过盈配合件。
4.温差法
拆卸尺寸较大、配合过盈量较大或无法用击卸、顶压等方法拆卸时,或为使过盈较大、精度较高的配合件容易拆卸,可用此种方法。温差法是利用材料热胀冷缩的性能,加热包容件,使配合件在温差条件下失去过盈量,实现拆卸。
5.破坏法
若必须拆卸焊接、铆接等固定连接件,或轴与套互相咬死,或为保存主件而破坏副件时,可采用车、锯、錾、钻、割等方法进行破坏性拆卸。
3.1.4 典型连接件的拆卸
1.螺纹联接件
螺纹联接应用广泛,简单、便于调节和可多次拆卸装配。虽然拆卸较容易,但有时因工具选用不当、拆卸方法不正确而造成损坏,应特别引起注意。
1)一般拆卸方法。先认清螺纹旋向,然后选用合适的工具,尽量使用呆扳手或螺钉旋具、双头螺栓专用扳手等。拆卸时用力要均匀,只有受力大的特殊螺纹才允许用加长杆。
2)断头螺钉的拆卸。机械设备中的螺钉头有时会被打断,断头螺钉在机体表面以下时,可在断头端的中心钻孔,攻反向螺纹,拧入反向螺钉旋出,如图3-1a所示。断头螺钉在机体表面以上时,可在螺钉上钻孔,打入多角淬火钢杆,再把螺钉拧出,如图3-1b所示。也可在断头上锯出沟槽,用一字形螺钉旋具拧出;或用工具在断头上加工出扁头或方头,用扳手拧出;或在断头上加焊弯杆拧出;也可在断头上加焊螺母拧出,如图3-1c所示。当螺钉较粗时,可用扁錾沿圆周剔出。
图3-1 断头螺钉的拆卸
3)打滑内六角螺钉的拆卸。当内六角磨圆后出现打滑现象时,可用一个孔径比螺钉头外径稍小一点的六方螺母,放在内六角螺钉头上,将螺母和螺钉焊接成一体,用扳手拧螺母即可将螺钉拧出,如图3-2所示。
4)锈死螺纹的拆卸。螺纹锈死后,可将螺钉向拧紧方向拧动一下,再旋松,如此反复,逐步拧出;用手锤敲击螺钉头、螺母及四周,锈层振松后即可拧出;在螺纹边缘处浇些煤油或柴油,浸泡20min左右,待锈层软化后逐步拧出。若上述方法均不可行,而零件又允许,可快速加热包容件使其膨胀,软化锈层也能拧出;还可用錾、锯、钻等方法破坏螺纹件。
5)成组螺纹联接件的拆卸。拆卸顺序一般为先四周后中间,对角线方向轮换。先拧松少许或半周,然后再顺序拧下,以免应力集中到最后的螺钉上,损坏零件或使结合件变形,造成难以拆卸的困难,要注意先拆难以拆卸部位的螺纹件。
图3-2 打滑内六角螺钉的拆卸
图3-3 轴承的加热拆卸
2.过盈连接件
拆卸过盈件,应按零件配合尺寸和过盈量大小,选择合适的拆卸工具和方法。视松紧程度由松至紧,依次用木槌、铜棒、锤子或大锤、拉器、机械式压力机、液压压力机、水压机等进行拆卸。过盈量过大或为保护配合面,可加热包容件或冷却被包容件后再迅速压出。
无论使用何种方法拆卸,都要检查有无定位销、螺钉等附加固定或定位装置,若有必须先拆下。施力部位要正确,受力要均匀且方向要正确。
拆卸尺寸较大的轴承或其他过盈配合时,为了使轴承和轴不受损害,可利用加热进行拆卸,如图3-3所示是使轴承的内圈加热拆卸轴承的方法。加热前将靠近轴承的部分用石棉隔离开,然后在轮上套一个套圈使零件隔热,再将拆卸工具的抓钩抓住轴承内圈,迅速将100℃左右的热油倾倒在轴承的内圈上,使轴承内圈加热,然后开始从轴承上拆卸轴承。
3.滚动轴承的拆卸
拆卸滚动轴承时,除按过盈连接件的拆卸要点进行外,还应注意尽量不用滚动体传递力。拆卸轴末端的轴承时,可用小于轴承内径的铜棒或软金属、木棒抵住轴端,在轴承下面放置垫铁,再用锤子敲击。
4.不可拆连接的拆卸
通常,焊接件的拆卸可锯割、扁錾切割、用小钻头钻一排孔后再錾或锯以及气割等;铆接件的拆卸可錾掉、锯掉、气割铆钉头,或用钻头钻掉铆钉等。拆卸主要是指连接件的拆卸,除应遵守上述规则以外,还应掌握拆卸的方法。
以上拆卸操作时,注意不要损坏机体零件。课堂练习
(1)机械零件拆卸的一般规则和要求是哪些?
(2)设备拆卸前,应当要做好哪些准备工作?
(3)建议有条件的前提下,参观企业,了解设备大修理的拆卸准备工作及拆卸的具体方法。