第三节 电磁离合器的维修

电磁离合器是利用励磁线圈电流产生的电磁力来操纵接合元件，使离合器接合或脱开。其优点是：

1）起动力矩大，动作反应快，离合迅速。

2）结构简单，便于维修。

3）可远程集中控制。

其缺点是：

1）电磁离合器有剩磁，影响主、从动摩擦片分离的彻底性。

2）易发热。

一、电磁离合器的分类

电磁离合器的分类如图2-15所示。

机床中常见的电磁离合器为摩擦片式和牙嵌式，其中摩擦片式更为多见，且多为湿式。

电磁离合器的分类、结构型式、许用转矩、安装及使用条件等用一组字母和数字表示，其表示方法及含义如下：

分类代号用汉语拼音字母表示，如DLM表示摩擦片式电磁离合器，DLY表示牙嵌式电磁离合器

结构型式代号用数字表示，如DLM0表示摩擦片在磁路内有滑环湿式多片电磁离合器，DLM2表示摩擦片在磁路外式有滑环、干湿两种快速电磁离合器，DLM3表示摩擦片在磁路内式无滑环湿式多片电磁离合器，DLM4表示摩擦片在磁路外式无滑环干式快速电磁离合器，DLM5表示摩擦片在磁路内式有滑环湿式多片电磁离合器。

许用转矩用数字表示，单位是10N·m。例如，6.3表示许用转矩为63N·m。

安装形式用字母（或无字母）表示，如，A表示内孔连接为光孔或单键孔，不带字母的为花键连接。

使用条件代号用字母（或无字母）表示，如TH表示湿热带气候，TH/H表示海洋湿热带气候，无字母的为普通型。

例如，C6150车床床头箱变速电磁离合器的型号为DLM0-6.3，表示摩擦片在磁路内式有滑环湿式多片电磁离合器，许用转矩为63N·m,内孔为花键连接；CE7120仿形车床主轴箱变速离合器的型号为DLM3-25，刹车离合器型号为DLM3-10,表示摩擦片在磁路内式无滑环湿式多片电磁离合器，许用转矩分别为250N·m和100N·m，内孔为花键连接。

图2-16、图2-17所示为DLM0型和DLM3型电磁离合器的结构图，这两种电磁离合器在机床上应用较多。

二、电磁离合器的计算转矩

（1）牙嵌电磁离合器

式中 T_e——离合器计算转矩（N·m）；

D_m——牙的平均直径（m）；

Q——离合器牙间压紧力（N）；

α——牙形角，一般取α=30°；

ρ——摩擦角，一般取ρ=7°～9°。

式中 A——磁轭铁芯截面积（mm²）；

B——磁感应强度（T）。

（2）摩擦片式电磁离合器

式中 T_e——离合器的计算转矩（N·mm）；

μ——摩擦系数；

R₂、R₁——分别为摩擦片的外、内半径 （mm）；

R_m——摩擦面的平均半径（mm）；

Z——摩擦面的数目，Z=m-1，m为摩擦片总数；

P——摩擦面的压力（压强）（N/mm²）；

K₁——接合频率系数，每小时接合次数≤100时K₁=1；

K₂——滑动速度系数，摩擦面平均圆周速度为2.5m/s时K₂=1；

K₃——摩擦片对数修正系数，对数为10时K₃=0.79。

式中 F——离合器的压紧力（N），

B_∂——有效磁感应强度（T）；

A_m——内、外磁极的平均截面积（mm²）。

式中 W——离合器线圈匝数；

I——线圈电流（A）；

σ——漏磁系数，与Z和R_m有关；

λ——气隙长度（mm）。

由以上可得

式中 U——线圈端电压（V）；

R——线圈电阻（Ω）。

结论：不论是牙嵌式还是摩擦片式电磁离合器，在它们的设计尺寸都已确定的情况下，影响传递转矩的因素中，μ、I（I=U/R）、λ（或σ）是分析离合器转矩下降的主要因素，在使用中只有这几个参数可能发生改变，而其他参数是不会改变的。因此，我们只要找到影响这几个参数改变的原因，也就找到了转矩下降的原因。

三、电磁离合器在机床中的应用

电磁离合器在机床中应用越来越广，随着自动化水平的提高，电磁离合器将取代手动操纵的多片摩擦离合器。它主要用于机床的自动变速、自动刹车、快慢速转换及接通断开传动等。现举例说明它在机床中的应用。

1. CE7120机床的主轴箱电磁离合器变速

CE7120型液压仿形车床主轴箱的展开图如图2-18所示。

机床主轴可以通过三个电磁离合器自动地改变三种转速（当电磁离合器Ⅰ接通，Ⅱ、Ⅲ断开时的转速为n₁，当Ⅱ接通，Ⅰ、Ⅲ断开时的转速为n₂，当Ⅲ接通，Ⅰ、Ⅱ断开时的转速为n₃），相邻转速比值近似为1.41，高低转速之比近似为2（如n₃/n₁=250/125=2），适用于对工件最大直径与最小直径之比值在1.41或2左右时的车削，可以得到理想的表面粗糙度。

主轴转速通过轴I上三个电磁离合器及轴Ⅲ上的两组滑移齿轮可获得八级不同的转速，12种负荷变速组。主轴变速手柄位置见表2-5。

当Ⅰ轴上的三个电磁离合器全都断电，Ⅱ轴上的电磁离合器Ⅳ通电时，实现主轴制动，此时主电动机继续转动。

Ⅰ轴右端装有用于润滑床头箱的齿轮泵，床头箱下面（左床腿前半部）是一个油箱，贮油量为80L，齿轮泵输出的油经分配器至各部润滑，然后流回油箱。

主轴前端由NN30124K/P5（D3182124）双列滚柱轴承支承，承载径向负荷；由51126/P6（E8126）推力球轴承承载轴向负荷。主轴后端由6310（310）支承，承载径向负荷。螺母1和2调整轴承径向间隙，螺母3调整轴承轴向间隙。

主轴前端可安装卡盘和拨盘，以外锥面与端面为定位面。主轴锥孔可安装顶尖。主轴后端可安装液压（或气动）卡盘液压缸部件，它与装在前端的液压卡盘配套使用。

2. XA6132型铣床进给变速箱快慢速转换机构

轴Ⅵ上有两个电磁离合器M₂和M₃，它们分别用来实现工作进给和快速运动，经齿轮1输出。M₂和M₃只能有一个接合。

进给电动机上的齿轮经惰轮传动至齿轮2（见图2-19），经平键传动至花键套4、17、19，再传至电磁离合器M₃内片，当M₃断电时，内摩擦片空转。当M₃吸合时（同时M₂断电），运动传至外摩擦片—磁轭7—花键套5，经平键传至轴Ⅵ，再由齿轮1传至升降台，使工作台得到快速移动。

当M₂吸合（M₃断电）时，工作进给传入宽齿轮8，通过螺钉9—磁轭13—外摩擦片—内摩擦片—花键套14—平键—轴Ⅵ—齿轮1输出，工作台得到18种进给速度（慢速）。

3. XA6132型铣床工作台横向与垂直进给的结合机构

图2-13所示为XA6132型铣床升降台装配图，在升降台内安装有两套电磁离合器，分别接通工作台横向和垂直进给。两套离合器的动作由电气控制互锁，当横向结合时，竖向断开；反之亦然。

四、电磁离合器的常见故障与排除方法（见表2-6）