茶叶揉捻机传动箱拆装与维修

王强 陈玉平

摘 要：茶叶揉捻机由于揉桶的偏心旋转，驱动轴受力不均衡，传动齿轮和轴承在工作中存在不均匀磨损和冲击问题，传动箱在使用中易出现振动、噪音较大等故障现象。本文展示了常见的双臂式茶叶揉捻机传动箱的结构，介绍了传动箱的拆卸和装配流程，以及传动箱常见故障的排除方法和步骤。

关键词：茶叶揉捻机;传动箱;传动轴;故障;维修

一、茶叶揉捻机传动箱结构和工作原理

茶叶揉捻机是用来完成茶叶生产中揉捻作业的加工机械，其工序有两个目的：一是将杀青叶卷紧条索，利于干燥成形;二是适度破碎叶细胞组织，挤出部分茶汁，使干茶容易冲泡。

揉捻机大多采用两级减速来获得揉捻机的揉捻旋速，一级减速采用圆柱齿轮传动减速，二级减速采用锥齿轮传动减速，图1所示为茶叶揉捻机变速箱、主轴箱装配图。经过一级圆柱齿轮减速之后，电机的动力传递到传动轴20，然后通过齿轮14将动力传递到齿轮9，从而带动主轴4运动，最后通过转臂2带动揉捻桶转动实现揉捻运动。

揉捻机在运行过程中由于揉捻桶是偏心旋转，因此对主轴会产生较大的径向作用力，这将导致主轴上支撑轴承6磨损加剧。当轴承磨损量达到一定程度时，主轴的旋转会产生较大的径向跳动，甚至噪声和振动。下面讲述怎样拆卸主轴箱和变速箱，以更换主轴轴承。

二、茶叶揉捻机传动箱的拆装与维修

（一）主轴箱轴承的更换

（1）断开电源，并悬挂“设备检修，禁止合闸”的警示牌。

（2）取下电机的皮带轮罩子，调节驱动电机位置，将电机皮带松弛，取下皮带。

（3）卸下主轴箱的放油螺钉，将润滑油放尽。

（4）卸下变速箱与主轴箱的连接螺钉，将整个变速箱16从主轴箱上取下放在维修平台上。

（5）卸下主轴封盖螺钉1，松开顶紧螺钉3，将揉捻桶转臂2卸下。

（6）将主轴箱8与基座的连接螺栓卸下，将整个主轴箱部件卸下放在维修平台上。

（7）卸下主轴上端盖5及其密封圈。

（8）卸下主轴下端盖12及其密封圈。

（9）用铜棒敲击主轴4上部，使主轴向下端移动，直到下支撑轴承11露出主轴箱下端面，取下轴承11的外圈，用轴承拉马拆下其内圈，并取下定位套10。

（10）用铜棒敲击主轴4下部，将主轴连同上支撑轴承6一起取下。

（11）用轴承拉马拆下上支撑轴承6。

（12）将主轴箱8中的锥齿轮9取出。

（13）清洗各零件。

（14）检查各零件的是否损坏，特别是齿轮轮齿表面是否有剧烈磨损、变形和裂纹。

检查轴承内外圈及滚动体是否损坏，轴承游隙是否符合要求。径向游隙的测量方法如图2（a）所示：用螺钉和压板将轴承内圈固定，内圈下放置薄垫圈，保证外圈可以自由转动。将百分表触头轻触在B点，使指针预压一圈左右，并将刻度归零。然后用力推A处，记下百分表的读数。依次转动外圈90°，共记录4次数据，最后求得其平均数。轴向游隙的测量方法如图2（b）所示，将轴承外圈固定，在内圈上穿入芯轴，将百分表触头轻触芯轴端面上，刻度归零。然后用手向上推动芯轴，记下百分表的读数。用同样的方法得到相隔90°的4个位置的读数，并求其平均数。

轴承的游隙大小可以查阅设备说明书和相关国家标准，对于分离型轴承来讲，其游隙可以调节。但是对于图1所示的上支撑深沟球轴承6来讲，若其游隙超标，则应更换。

下面是主轴箱的装配过程：

（1）从主轴箱上部插入主轴4，同时从主轴箱侧部放入齿轮9及其传动键，并将齿轮9套入到主轴上。

（2）将主轴4下端伸出主轴箱下孔，装入定位套10，用铜棒将轴承11的内圈装入轴肩位置。

（3）向上提起主轴4，铜棒装上轴承11的外圈，用螺钉装上轴承盖板12及其密封圈。

（4）用铜棒从主轴上端装入轴承6及其隔套。

（5）将主轴箱装入到基座上，套上揉捻盘7。

（6）安装上轴承盖5及其密封圈。

（7）套上转臂2，安装顶紧螺钉3和主轴封盖螺钉1。

（8）安装传动箱16，注意传动箱和主轴箱的定位销安装准确，否则锥齿轮将啮合不准确。

（9）安装电机驱动皮带，并将驱动皮带张紧，安装皮带轮罩。

（10）安装主轴箱放油螺钉，根据产品说明书加注规定牌号、规定量的润滑油。

检查零件是否遗漏，安装位置是否正确，安装是否紧固可靠。用扳手转动主轴，看各传动件是否能灵活转动，有无卡阻。经检查无误后，接通电源，开机空载运行，观察主轴振动、噪声是否得到改善。如有问题，立即停机检查，排除故障。

（二）锥齿轮齿侧间隙的调整

如果设备在开机和停机时，发现变速箱内有较大的冲击声和振动，那么有可能时齿轮14和齿轮9之间的啮合间隙过大了。因为锥齿轮传动往往为传动比较大的减速传动，这就意味着小锥齿轮的运转负荷较大，磨损比大齿轮更加剧烈。如果齿轮长期处于此种工况下运行，将导致齿轮轮齿变形，甚至断裂。下面讲述怎样测量和调节锥齿轮啮合间隙。

常用的检查锥齿轮啮合间隙的方法是压铅丝法，如图3所示。所用的铅丝不能太大或太小，最好使用的铅丝直径为间隙的1.5～2倍。铅丝应当柔软并经过热处理。一般是将铅丝加热到140℃，然后放入水中淬火，铅丝即变柔软。用压铅丝法是在小齿轮上置放两段以上的铅丝。铅丝的端部大致上应放齐，使得它们同时进入啮合和自啮合中脱离。放好铅丝后均匀地转动齿轮，铅丝被齿轮的啮合受到碾压，铅丝应被压扁。铅丝的压痕厚度，最厚的应是齿頂处，而厚度小的是齿的工作一侧，厚度较大的是齿的非工作一侧，两侧厚度相加是齿啮合的侧间隙。

测量铅丝压痕的厚度，可用千分尺或测量精度在0.02毫米以内的游标卡尺。测量时，应该在压出的铅条中央处测量。如果齿轮装配得准确，则从长度上量得的几段铅丝压痕厚度都一样。如果其数值不一致，则可能传动中心线有偏差，需要进行调整。

圆柱齿轮啮合侧间隙如右表所示。

圆锥齿轮的侧间隙表

圆锥齿轮 锥距mm<5050～8080～120120～200200～320320～500500～800800～1250最小间隙 mm

Dc85100130170210260340420

De170210260340420530680850

测量出锥齿轮齿侧间隙后，根据下式计算出齿轮的轴向调整量。

x=δ/（2sinαsin）

式中：δ测量出的齿侧间隙;

α齿形角;

Φ节锥角。

然后就可以进行齿侧间隙的调节工作了。如图1所示，取下传动箱轴承盖19和调节垫片18。若垫片由多片叠加而成，可根据计算出的轴向调整量减少垫片。如果垫片19为单片，则可以将其放在磨床上，适量修磨，或更换符合厚度要求的垫片。

垫片调节好后，装上轴承盖，用扳手转动主轴，观察主轴转动是否灵活有卡阻。若转动较卡阻则为齿侧间隙过小，导致齿轮啮合力增大。这时需要重新修配垫片，直到设备的运行条件达到要求。

三、总结

茶叶生产机械的维护、故障诊断与维修一直是茶叶生产企业的薄弱环节。本文尝试介绍了茶叶加工机械中重要的设备——茶叶揉捻机的传动结构和传动原理，分析了传动系统的工作原理以及产生故障的原因。并根据机修钳工的操作规范，对传动箱和传动轴的拆卸和安装流程做了详细介绍，同时也提出了常见故障的排除方法，有助于茶叶生产企业快速、及时地识别设备故障、排除故障，保证生产设备的稳定运行。

参考文献：

[1]邵鑫.茶叶机械[M].北京：中国农业出版社，2011.

[2]方辉遂，陈家贵，华铁民.茶叶机械基础[M].北京：农业出版社，1980.

[3]刘治伟.装配钳工工艺学[M].北京：机械工业出版社，2009.

[4]JB/T 98142007茶叶揉捻机[S].

作者简介：王强（1982—），男，汉族，湖北恩施人，硕士研究生，讲师，研究方向：机电设备故障诊断与维修。