¿Cómo prolongar la vida útil del husillo eléctrico? ¡Aquí está el método detallado!

El husillo eléctrico es un componente clave e importante de las máquinas herramienta de mecanizado de alta velocidad, con una vida útil generalmente de unas 10.000 horas. La inspección, mantenimiento y mantenimiento preventivo del husillo eléctrico son de gran importancia para garantizar su funcionamiento normal y prolongar su vida útil. Este artículo explora las técnicas de inspección y mantenimiento preventivo del husillo eléctrico.
Existen muchos indicadores y parámetros técnicos para los husillos eléctricos, pero los fabricantes de husillos eléctricos utilizan muchos parámetros para las pruebas y calibración de fábrica, que los usuarios finales no pueden probar ni calibrar. Los usuarios finales deben realizar pruebas y mantenimiento preventivo en el husillo eléctrico, y deben determinar los parámetros e indicadores adecuados para realizar pruebas y mantenimiento preventivo.
1. Parámetros técnicos relacionados con el rendimiento del electrohusillo.
Con base en el estado actual de uso y mantenimiento de los husillos eléctricos y las normas técnicas pertinentes, se establecen los siguientes parámetros técnicos principales: equilibrio dinámico de los husillos eléctricos, estado de vibración mecánica de los husillos eléctricos, estado de la envolvente de los rodamientos de los husillos eléctricos, estado de arranque y parada de los husillos y fuerza de corte de los husillos eléctricos El valor EM del husillo eléctrico (cuando se extiende la varilla de tracción del mecanismo de corte del husillo: la distancia entre la cara del extremo de la varilla de tracción y la cara del extremo de rotación del husillo es 10.5 mm; cuando la varilla de tracción del mecanismo de corte del husillo se retrae: la distancia entre la cara del extremo de la varilla de tracción y la cara del extremo de rotación del husillo es 0.5 mm), la desviación circular axial del husillo eléctrico es menor o igual a { {6}}.005 mm, y el descentramiento circular radial del extremo más alejado del husillo eléctrico es menor o igual a 0,02 mm/300 mm.
El equilibrio dinámico del husillo eléctrico se refiere al equilibrio dinámico del husillo eléctrico durante la rotación a alta velocidad. Si el equilibrio dinámico del husillo eléctrico no es bueno, hará que la vibración mecánica del husillo eléctrico se intensifique, lo que provocará daños en los rodamientos, calentamiento del husillo, disminución de la precisión del mecanizado y la calidad del mecanizado de superficies, y otras consecuencias.
El estado de vibración mecánica del husillo eléctrico es una evaluación del estado de vibración mecánica general del husillo eléctrico, incluidas las vibraciones radiales y axiales. Si el estado general de vibración mecánica del husillo eléctrico no es bueno, exacerbará el desgaste del rodamiento y el calentamiento del husillo, lo que dará como resultado una disminución en la precisión del mecanizado y la calidad del mecanizado de la superficie.
El estado de la envolvente del husillo eléctrico se utiliza específicamente para evaluar el estado del rodamiento del husillo eléctrico. El método principal es determinar el grado y la ubicación del desgaste o daño del rodamiento mediante la detección de señales de vibración de baja frecuencia, frecuencia intermedia y alta frecuencia del rodamiento. Las señales de baja frecuencia generalmente representan el desgaste del aro exterior del rodamiento, la frecuencia media representa la condición de la superficie de la pista de rodadura del rodamiento y la alta frecuencia representa el estado de una sola bola.
El estado de arranque y parada del husillo se usa generalmente para verificar y medir el estado de vibración del husillo desde {{0}} hasta la velocidad especificada y desde la velocidad especificada hasta 0, medir el valor máximo de resonancia de un cierta velocidad o rango de velocidad, para evitar esta velocidad o rango de velocidad durante el procesamiento normal, proteger el eje principal eléctrico, garantizar la precisión del mecanizado, la calidad del mecanizado de la superficie, etc.
2. Detección del estado del husillo eléctrico
Hemos monitoreado continuamente el uso de probadores de vibración de husillo eléctrico y sensores de aceleración en el husillo eléctrico del centro de mecanizado de alta velocidad de nuestra empresa. En total se midieron y comprobaron el estado de 66 máquinas herramienta y 68 husillos eléctricos. Los elementos de inspección incluyen el estado general de vibración mecánica del husillo eléctrico, el estado del rodamiento y el estado de inicio y parada del husillo, la detección de la fuerza de tracción de la herramienta del husillo eléctrico y la inspección del valor EM del husillo eléctrico. Entre los 68 husillos eléctricos, 58 tienen una vida útil de más de dos años, y el tiempo de funcionamiento real de los husillos eléctricos supera las 4.000 horas, y 32 superan las 6.000 horas.
Antes de realizar la detección del estado y el mantenimiento preventivo del electrohusillo, no existían medios ni medidas técnicas para comprender y dominar el estado de rendimiento técnico del electrohusillo, ni existía ninguna tecnología relevante para advertir y prevenir el mantenimiento del uso del electrohusillo. . El husillo eléctrico se utilizó hasta que se calentó mucho, el cojinete del husillo principal quedó bloqueado, incapaz de girar y casi en estado de desguace antes de enviarlo a reparación. Sin embargo, en este punto, el husillo eléctrico ha resultado gravemente dañado y es necesario reparar o reemplazar los cojinetes del husillo, el mecanismo de corte, los componentes giratorios, los componentes de sellado y el manguito cónico del husillo. Algunas bobinas de motor de husillo eléctrico gravemente dañadas pueden experimentar degradación del aislamiento y cortocircuitos debido al sobrecalentamiento, daños en el sello y otras razones. En este estado, el coste de mantenimiento del electrohusillo es muy elevado, con un ciclo largo. El costo de mantenimiento generalmente supera los 200.000 yuanes y el ciclo de mantenimiento suele ser de más de dos meses. Después del mantenimiento, la vida útil del husillo eléctrico es de solo 4000 a 6000 horas, que es mucho menor que la vida útil del fabricante del husillo para reparar el husillo eléctrico de 6000 a 10000 horas.
De acuerdo con los parámetros y estándares determinados, realice la detección del estado del husillo eléctrico. Los datos rojos representan un estado deficiente, el amarillo representa un estado crítico y el verde representa un buen estado. Los resultados de la detección del husillo eléctrico se muestran en las Figuras 1 a 3.

Figura 1 Resultados de la inspección del husillo eléctrico FZ37

Figura 2 Resultados de la inspección del husillo eléctrico JOBS30

Figura 3 Resultados de la detección del husillo eléctrico VMC13120U
Hemos cambiado la práctica anterior de utilizar husillos eléctricos hasta su desguace. Al realizar pruebas continuas en husillos eléctricos, establecer registros y basarnos en los datos de las pruebas, brindamos advertencias de uso. Cuando el electrohusillo entra en un estado crítico de rendimiento técnico o simplemente entra en estado rojo, realizamos trabajos de reacondicionamiento y reparación en el electrohusillo. En este momento, el problema es generalmente una disminución en el rendimiento de los cojinetes del husillo, un desgaste significativo y un desgaste, mientras que el mecanismo de corte, los componentes giratorios y los componentes de sellado y el manguito cónico del husillo generalmente están en buenas condiciones, por lo que el precio de renovación es bajo, normalmente alrededor de 100.000 yuanes. El primer lote de 8 husillos eléctricos reacondicionados de esta manera ha estado en funcionamiento durante 7000 horas, y el estado de rendimiento técnico de los husillos eléctricos sigue siendo bueno, con una vida útil que supera con creces la vida útil de los husillos eléctricos reacondicionados y reparados antes de realizar las pruebas de estado. Además, el coste de reparación se ha reducido significativamente. De 2016 a 2018, según los datos de estado de los husillos eléctricos, se repararon más de 10 husillos eléctricos, lo que ahorró más de 1 millón de yuanes en costos y extendió significativamente la vida útil de los husillos eléctricos.
3. Mantenimiento preventivo del husillo eléctrico.
Según los datos medidos, realice mantenimiento regular y reparaciones preventivas en el husillo eléctrico para mantener su buen estado de funcionamiento.
(1) La fuerza de tracción del husillo eléctrico varía según los diferentes modelos y especificaciones. La fuerza de tracción del husillo eléctrico es generalmente 16-25kN. Si la fuerza de tracción del husillo eléctrico es insuficiente, generalmente es un problema con el mecanismo de tracción, que debe investigarse cuidadosamente porque la fuerza de tracción insuficiente hace que la herramienta se desprenda del husillo durante la rotación a alta velocidad, lo que provoca accidentes. La detección de la fuerza de corte del husillo eléctrico se muestra en la Figura 4.

Figura 4 Detección de fuerza de brochado para husillo eléctrico
(2) Si la precisión geométrica del husillo eléctrico no es buena, dependiendo de la situación, se pueden tomar medidas como reemplazar los cojinetes del husillo para reparar el husillo, como se muestra en la Figura 5.

Figura 5: Detección de precisión geométrica del husillo eléctrico
(3) Verifique el estado de vibración mecánica, el equilibrio dinámico y el estado de inicio y parada del husillo eléctrico. Si el estado general de vibración mecánica del husillo eléctrico no es bueno, exacerbará el desgaste del rodamiento, calentará el husillo y reducirá la precisión del mecanizado y la calidad del mecanizado de la superficie. De acuerdo con los requisitos técnicos del husillo eléctrico, ajuste el equilibrio dinámico del husillo eléctrico detectando su estado de equilibrio dinámico. La calibración del equilibrio dinámico de un husillo eléctrico generalmente implica instalar pernos de ajuste apropiados en los orificios de ajuste en el extremo frontal del husillo. El ángulo de instalación y la calidad de los pernos deben determinarse en función de los resultados de la medición del vibrómetro. Después de que el vibrómetro realice la detección del equilibrio dinámico en el husillo eléctrico, indicará el ángulo y la cantidad de desequilibrio. El personal de mantenimiento ajusta el equilibrio dinámico en función de los datos de la prueba, probando y ajustando repetidamente hasta que cumpla con los requisitos, como se muestra en la Figura 6.
Figura 6 Prueba del estado de vibración mecánica, equilibrio dinámico y estado de inicio y parada del husillo eléctrico
(4) Reparación preventiva de husillos eléctricos: para husillos eléctricos con estructuras relativamente simples, si hay problemas con los rodamientos y otros componentes del husillo después de la inspección, se pueden tomar medidas como reemplazar los rodamientos del husillo y otros componentes con anticipación para evitar mayor degradación del rendimiento del husillo. La reparación temprana preventiva puede reducir los costos de mantenimiento y extender la vida útil del husillo eléctrico. Como se muestra en las Figuras 7-9, realizamos reparaciones tempranas preventivas en el husillo eléctrico TRAMEC y el costo de reemplazar los cojinetes del husillo fue muy bajo. Sin embargo, no realizamos reparaciones tempranas hasta que el husillo quedó inutilizable y lo enviamos al fabricante para su reparación. El coste de mantenimiento del husillo superó los 100.000 yuanes.

Figura 7 Mantenimiento del husillo eléctrico TRAC

Figura 8 Instalación de los componentes mecánicos del husillo eléctrico

Figura 9 Reemplazo del cojinete del husillo eléctrico
4. Conclusión
Dominar el estado y el rendimiento del husillo eléctrico, monitorear el estado de vida completo del husillo eléctrico, establecer una tabla de historial de vida para predecir la vida útil del husillo eléctrico, advertencia y mantenimiento preventivo del husillo eléctrico en función de su estado, puede extender la vida útil del husillo eléctrico. La vida útil del husillo eléctrico entre un 30% y un 40%, alcanza entre 5000 y 9000 horas, reduce los costos de mantenimiento y mejora la precisión del procesamiento de piezas.