
图1 为用螺栓固定链式多斗挖掘机变速箱,Zollern使用转矩板手,这种扳手在达到功率之后即可松开
大型工业变速器都是“独一无二”的,所以要使用许多不同的螺栓。尽管如此,为了能用螺栓精确地固定变速箱而使用了扭矩扳手,现在的扭矩扳手已经可以调整到15种最通用的螺栓。
巴登符腾堡州的Zollern公司是制造工业变速器箱的专业厂家。这种行星式变速器主要用于起重机、链式多斗挖掘机和钢绳卷扬机(图1)。行星变速箱的优点是负荷均匀地分布到所有行星齿轮上。这里涉及到量身定制的加工,制造变速器当中重要的工作步骤是螺栓固定。正是在这方面,灵活而可靠的工具受到了极大的重视。
Zollern公司的Herbertingen工厂位于施瓦本的阿尔布附近。那里有大约600名员工和培训生,从这里出厂的变速器用于世界各地。工厂的二号车间是这种变速器的组装生产线。
工业变速箱在链式多斗挖掘机上承受高负荷
链式多斗挖掘机的变速器直径约1.2m(图2)。组装后的重量在3t以上,传输比为1:350,转矩达863000Nm。装到链式挖掘机上后承受很高的负荷,因而必须非常结实耐用,所以高质量在这里非常重要。而要达到高质量需要有结实耐用的材料,有正确的工具和良好的组装人员,Zollern公司组装部门主管Daniel Stuwe解释说。

图2 链式多斗挖掘机的变速箱直径约达1.2m,组装时需要36枚螺栓
变速器组装的一个重要方面是变速箱的螺栓固定。这个工作步骤的意义非常重大,因为整个变速箱的基本稳定性取决于此。以链式挖掘机变速箱为例,这意味着在变速器外壳经过精密校准之后,必须用1850Nm的扭矩精密地拧紧36枚螺栓(M30×100mm)(图3)。
除了链式挖掘机变速箱,还有许多其他尺寸的变速器。Stuwe指出,用螺栓紧固时的挑战是Zollern公司的项目批量小——目前在1.4。因此,几乎没有一台变速器是和别的变速器相同的。出于此种原因,使用的许多螺栓各不相同,这取决于最终产品的大小和用途。

图3 螺栓后来拧紧时必须对变速器外壳进行精密校准
这些互不相同的螺栓事实上意味着每年安装到变速器上的螺栓达50万枚。这样大量的螺栓,原来用手工拧紧螺栓从长远来看不是解决方案,至少在涉及到组装人员的健康方面不是好的解决方案,除此之外这种方法也太耗时费力,所以必须找到一种机械的解决方案。因此,以Daniel Stuwe为核心的团队寻找一种扭矩扳手,这种扳手适合这种量大且种类多的螺栓,而且在适当的时间内达到扭矩精确的结果。
扭矩扳手的调整
斯图加特附近Vaihingen/Enz市的Lösomat公司是扭矩扳手的制造厂家,可以提供相应的解决方案。适合Zollern公司组装团队的扳手是4000Nm以下系列中的电动扭矩扳手。但Herbertingen工厂又向前迈进了一步,为了减轻Zollern公司组装工人的工作量,电动扭矩板手被本厂定径实验室调整到适合15种最常用的螺栓。这样做有很大好处,因为通过个体工厂检验证书,使用者在调整器械时和质量保证时可以节约时间,因为证书上记录着调节所用的所有扭矩。
组装工利用显示器可以选出自己所需要的扭矩等级,这样就可以马上开始进行螺栓紧固。一旦有哪个螺栓连接不合适,立即用报警音响和LED闪光通知操作工。另外Lösomat的转矩扳手还是一种自动断开的扳手,也就是说在达到需要做的功率之后自动切断,从而达到精确的扭矩,对变速器绝对没有任何冲击,这样可以提高变速器的使用寿命。变速器上被加工的部件也都全部精确铣削好,因而也就特别结实耐用。
产品寿命以及内在的质量,Zollern公司的组装团队深信不疑,因为Lösomat的转矩扳手提供了工艺过程的安全可靠性,变速器制造厂家不可能放弃这一点,因此机器的停工时间或修理时间非常短,而且变速器组装工在工作中也非常看重电动转矩扳手的操作简便,因为扳手的操作、紧凑的结构方式以及重量轻,大大方便了拧紧工作。
电池板手的使用
一段时期以来,Zollern公司不仅使用电动转矩扳手工作,而且也用Lösomat的电池扳手工作。首先是到达客户那里的售后服务组装工,他们可以迅速而独立地完成任务,因而客户对这种灵活的工作方式给予好评。装上备用电池和充电器,可以长时间的持续工作。Herbertingen工厂2号车间也在使用几把电池扳手,因为在某些区段喜欢使用无线类型,以满足事故防范条例(UVV)的要求。锂离子电池工作持续时间长,没有记忆效应。这个系列的转矩可达4000Nm,曾获得“优质”和“操作舒适”两项Plus-X大奖。
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