摘　要：鋁箔分切機卷軸浮動支承端的端面鍵，因工作時不能完全卡入鍵槽，導致防轉失效，引起滑動支承蠕動而磨損，致使間隙擴大，從而影響卷軸的旋轉精度，需要頻繁維修；且由于原結構采用卷軸與端面鍵一體化設計，致使出現問題后維修工作量巨大。針對以上問題，技術人員提出改進設計方案，對結構和零件以及加工工藝方面進行改進，通過實施驗證，Z終保證了軸頭零故障。
　　關鍵詞：鋁箔分切機；浮動支承；鍵；防轉；蠕動；磨損
　　一、引言
　　鋁箔分切機是一種對寬卷鋁箔材料進行縱向分切的設備，主要由開卷機（放卷）、引料定位裝置、分條縱剪刀盤、卷取機（收卷）等幾部分組成，其主要功能是將寬卷材料沿長度方向剪切成窄的一定尺寸卷材，為其后續工序做好準備。其中卷取機是鋁箔分條機的重要組成部分，卷取機主要包含液壓漲軸本體、傳動部分以及機架支撐三個部分。液壓漲軸本體連接在傳動側減速箱輸出軸法蘭端面，通過另一側移動機架支撐油缸推動軸頭鎖定套鎖定軸頭，從而支撐卷取機卷軸以抵消工作時卷重及張力對卷軸產生的偏斜影響，提高卷取精度。
　　二、卷取機卷軸原始結構設計及存在的問題
　　圖1是卷筒浮動端支承原始設計。卷取漲軸浮動端10mm的鍵主要用于帶動浮動端軸承箱軸系同步旋轉。實際工作中，斷面鍵經常損壞，且滑動支承間隙不斷加大從而引起卷軸跳動增大，導致卷筒不能正常工作。 　　三、原因分析
　　前文敘述過，原設計中，卷取漲軸浮動端的鍵主要用于帶動浮動端軸承箱軸系同步旋轉，防止滑動支承出現蠕動磨損，致使間隙擴大，從而影響精確定位，相當于防轉鍵。從結構設計中可以看出，卷取漲軸與防轉鍵采用一體式方案。這種結構兩個致命缺陷，一是由于制造裝配的誤差，以及漲軸剛性影響，難以保證軸端防轉鍵精確插入浮動支承的鍵槽，且出現這種情況后又沒有調整環節進行糾正，致使設備不在工作狀態（通常由于鍵與鍵槽的接合處于隱蔽狀態而難以確認，經常會出現鍵未完全卡入鍵槽就開機的異常狀況），加大鍵的磨損，從而起不到防轉的作用，進而引起滑動支承出現蠕動而磨損，導致配合間隙加大，Z終導致卷軸跳動加大，影響設備正常工作；二是由于這種一體化設計不方便快速對損壞件如端面鍵的維修恢復。
　　四、改進過程與效果分析
　　針對此以上問題，技術人員進行技術攻關與不斷嘗試，首先將漲軸與端面鍵改為分體結構，即增加一件法蘭軸，使漲軸、法蘭軸、鍵采用螺釘連接，以改善維護性能，同時，將鍵的寬度加大到15mm，如圖2。 　　此方案實施后，僅僅是可維護性有了一定改善，仍無法降低鍵的故障率，更為嚴重的是，聯接鍵與軸頭鍵的螺釘還經常斷在軸頭里面而無法取出。
　　究其原因，主要還是沒有解決鍵不能正確紉入鍵槽的問題。當鍵與鍵槽不能正確結合時，高速旋轉會對鍵產生沖擊剪切力，鍵的磨損是必然的，且由于鍵與軸頭間隙的存在，這種沖擊也會剪斷聯接螺絲。
　　針對以上問題，技術人員進行了如下改進。將鍵與法蘭軸做成一體，以避免產生螺絲鏈接的聯接間隙問題；同時加大軸頭鍵寬度為20mm（同時修改滑動支承內的鍵槽寬度）；保證法蘭軸與漲軸本體采用止口聯接，保證支承面φ90與止口φ140及卷筒φ200的同軸度；將平鍵倒R5的圓角，以便平順導入鍵槽；鍵及支承面φ90表面淬火處理，提高抗疲勞及耐磨性能。結構形式如圖3。 　　該方案實施后，經長時間考驗，軸頭鍵未發生卡入鍵槽不良導致的磨損更換，螺絲也未發生斷裂故障，軸頭鍵的故障問題得到了根本杜絕，設備可靠性得到了很大提高，為工廠節約了成本。
　　五、總結與體會
　　對于連續生產線上的設備，一方面零、部件的可靠性非常重要，這種可靠性需要設計者、制造方、使用者多方保證。正如前文所述，設計、制造上應能盡量保證鍵與鍵槽在任何情況下都能順利正確結合。操作者在使用設備時，也應確認結合正確，比如在設備相關部位作狀態標記；另一方面，設備的可維護性也是非常重要的，即對于出了故障的設備應能簡捷方便的維修恢復。
　　另外還有一點需要說明的是，對于鋁箔分切機這樣的高速輕載設備，設備零件的工作位置的正確性比零件的強度、硬度更重要，正確的工作位置能避免沖擊、震動等額外的非工作載荷。對上述改進方案2，起關鍵作用的應是將鍵的尖角倒圓，使鍵能平順導入鍵槽，其他僅是錦上添花的措施。
　　參考文獻：
　　[1]鋁箔軋機開卷機上料自動對中的設計與實現[J].楊繼明.有色金屬加工.2011(05)
　　[2]鋁箔分卷機卷取夾頭改進[J].王永正，李鳳云.中國新技術新產品.2009(14)