螺旋升降机是将旋转运动转化为直线运动的关键传动设备,其装配调整直接影响运行精度、稳定性和使用寿命。调整需围绕传动精度、运行平稳性、负载能力三大核心目标,按步骤规范操作。以下是详细调整方法:
一、装配前的预处理(基础准备)
装配调整的前提是确保零件状态合格,避免因基础问题导致调整失效。
零件清洁与检查
彻底清洗丝杆、螺母、箱体、齿轮等核心零件,去除加工残留的铁屑、油污、毛刺(可用细砂纸或专用工具清理螺纹表面毛刺)。
检查关键尺寸:丝杆直径、螺纹导程、螺母内螺纹精度需符合图纸要求;箱体轴承孔的同轴度、垂直度误差需≤0.03mm/m(可用百分表或三坐标测量)。
排查零件损伤:丝杆螺纹表面不得有划痕、凹坑;螺母内螺纹不得有崩牙、变形;齿轮齿面不得有裂纹、点蚀。
工具与辅材准备
必备工具:百分表及表座、水平仪(精度 0.02mm/m)、扭矩扳手、塞尺、铜棒(避免敲击损伤零件)、润滑脂 / 润滑油(根据型号选用,如滚珠丝杆用锂基润滑脂,齿轮用中负荷齿轮油)。
辅材:调整垫片(铜质或钢质,厚度 0.02-0.5mm)、密封胶(用于箱体结合面防漏油)。
二、核心传动部件调整(丝杆与螺母配合)
丝杆与螺母是传动核心,其配合精度直接决定升降精度和负载稳定性,需重点调整同轴度、啮合间隙、预紧力(针对滚珠丝杆)。
1. 丝杆与螺母的同轴度调整
问题影响:同轴度偏差会导致丝杆运行时受力不均,出现卡顿、异响,甚至螺纹磨损加剧。
调整方法:
将丝杆水平架设在箱体两端的轴承座上,用百分表固定在箱体上,表头触及丝杆外圆(非螺纹段),缓慢转动丝杆,测量径向跳动量(允差≤0.02mm/m)。
若偏差超标,通过调整轴承座与箱体之间的调整垫片(单侧加减垫片厚度)或微调轴承座固定螺栓位置,直至径向跳动达标。
对于垂直安装的升降机,需确保丝杆轴线与箱体安装面垂直度≤0.05mm/m(用水平仪沿丝杆轴向和径向分别测量)。
2. 螺纹啮合间隙调整
间隙要求:间隙过大会导致反向传动空程(定位精度下降);间隙过小会增加摩擦阻力,甚至卡滞。
梯形丝杆升降机:啮合间隙通常控制在 0.1-0.3mm(根据负载和精度需求调整),可通过螺母与丝杆的轴向相对位置微调(部分型号设计有调节螺母)。
滚珠丝杆升降机:需通过预紧调整消除间隙,常用方法包括:
双螺母垫片预紧:在两个螺母之间加入不同厚度的垫片,使螺母产生微量错位,实现螺纹副预紧(预紧力需参考手册,避免过大导致发热)。
单螺母变位导程预紧:通过螺母内部螺纹的微量导程偏差设计,装配后自然形成预紧(无需额外调整,适合高精度场景)。
检查方法:用手转动丝杆,感受阻力均匀性;或在丝杆端部施加轴向力,用百分表测量螺母的轴向窜动量(合格标准:空程量≤0.05mm)。
三、传动系统配合调整(电机与减速机构)
螺旋升降机通常通过电机 + 减速齿轮(或蜗轮蜗杆)驱动丝杆,需确保动力输入轴与丝杆的同轴度及齿轮啮合精度。
1. 联轴器 / 皮带轮的对中调整
若电机通过联轴器与减速轴连接:
径向对中:用百分表测量联轴器两端外圆的径向偏差,允差≤0.03mm(调整电机底座垫片,使两轴同心)。
轴向对中:测量联轴器端面的平行度偏差,允差≤0.02mm/m(通过调整电机前后位置实现)。
若用皮带轮传动:需确保两皮带轮轴线平行,轮槽对齐,皮带张紧度适中(按压皮带中点,挠度约为跨度的 1%~2%)。
2. 齿轮 / 蜗轮蜗杆的啮合调整
齿轮啮合:
啮合间隙:用塞尺测量齿轮非工作面的间隙(圆柱齿轮间隙通常为 0.15-0.3mm,锥齿轮需按模数计算),可通过调整齿轮轴的轴承端盖垫片改变轴向位置,控制间隙。
接触斑点:在齿轮齿面涂红丹油,轻转齿轮后观察接触区域,要求斑点分布在齿面中部,面积≥60%(若偏上 / 偏下,调整轴的轴向位置;偏左 / 偏右,检查轴的平行度)。
蜗轮蜗杆啮合:
间隙控制:通过蜗杆轴向位移调整(旋转蜗杆轴承座的调节螺母),确保啮合间隙均匀(用手转动蜗杆,阻力无明显波动)。
接触区域:要求蜗轮齿面接触斑点位于中部偏蜗杆旋出方向,避免边缘接触(否则易导致齿面磨损过快)。
四、导向与支撑部件调整(稳定性保障)
丝杆的支撑结构和导向装置需确保运行时无晃动、无偏载,避免丝杆弯曲或振动。
1. 支撑轴承的预紧与固定
丝杆两端通常采用深沟球轴承或角接触球轴承支撑,需调整轴承预紧力:
对于角接触轴承:通过轴承座端盖的垫片厚度调整,使轴承组产生微量预紧(手感转动丝杆时阻力均匀,无轴向窜动)。
紧固轴承座螺栓时需对角均匀拧紧(用扭矩扳手按规定扭矩操作,如 M10 螺栓扭矩约 30-40N・m),防止因受力不均导致轴承座变形。
2. 导向滑块 / 导轨的平行度调整
若升降机带导向机构(如直线导轨、滑块),需确保导轨与丝杆轴线平行:
用百分表固定在滑块上,表头触及丝杆外圆,移动滑块全程测量,平行度误差≤0.05mm/m(通过磨削导轨安装面垫片调整)。
滑块与导轨间隙需适中:用塞尺检查,间隙过大时更换导轨或调整预紧块(滚动导轨通常为 0.01-0.03mm)。
五、润滑与密封系统调整
良好的润滑和密封是设备长期稳定运行的保障,需针对性调整。
润滑调整
丝杆与螺母:梯形丝杆加注锂基润滑脂(NLGI 2 级),每运行 100 小时补充一次;滚珠丝杆需加注专用滚珠丝杆润滑脂(如壳牌 Alvania EP2),避免使用含固体添加剂的润滑脂(易堵塞滚珠循环通道)。
齿轮 / 蜗轮蜗杆:按型号加注齿轮油(如中负荷工业齿轮油 CKC 220),油位需达到油窗中线(首次运行 50 小时后更换新油,之后每 1000 小时更换)。
轴承:填充润滑脂量为轴承腔容积的 1/2-2/3,避免过多导致发热。
密封调整
丝杆伸出端的密封圈(如唇形密封)需调整预紧力:过松漏油,过紧增加摩擦(通过调节压盖螺栓,确保密封面无渗漏且转动阻力无明显增加)。
箱体结合面需均匀涂抹密封胶(如乐泰 510),螺栓按扭矩对称拧紧,防止漏油。
六、试运行与精度校准(最终验证)
装配调整后需通过试运行验证效果,分空载→轻载→满载三阶段测试。
1. 空载试运行
运行要求:连续空载运行 30 分钟,转速控制在额定转速的 50%-80%。
检查项目:
无异常异响(如齿轮啮合噪音、丝杆卡顿声)。
各部位温度正常(轴承温度≤60℃,电机温度≤70℃,可用红外测温仪检测)。
轴向窜动≤0.03mm(用百分表固定在箱体上,表头触及丝杆端部)。
2. 负载试运行
加载要求:按 25%→50%→75%→100% 额定负载逐步测试,每级负载运行 15 分钟。
检查项目:
运行平稳性:无明显振动(用振动仪测量振幅≤0.1mm/s)。
定位精度:用激光干涉仪或百分表测量实际升降高度与理论值的偏差(允许误差≤0.1mm/100mm)。
反向空程:在负载状态下切换升降方向,测量空程量(≤0.05mm 为合格)。
3. 精度校准与微调
若定位精度不达标:检查丝杆导程误差,通过控制系统补偿(如数控升降机)或调整螺母预紧力。
若运行有异响:重新检查齿轮啮合间隙、丝杆同轴度,必要时更换磨损零件。
