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淺談機(jī)械維修過程中如何對(duì)軸承進(jìn)行維修

2013-04-01

陳大治
（中國石油遼陽石化公司烯烴廠聚丙烯車間）
　　摘　要：設(shè)備維修是保證機(jī)械設(shè)備安全運(yùn)行的重要手段，也是延長(zhǎng)設(shè)備壽命的重要措施。在機(jī)械設(shè)備中，軸承是應(yīng)用比較廣泛的標(biāo)準(zhǔn)部件，它的質(zhì)量好壞對(duì)設(shè)備的使用壽命有著直接的影響。本文就在分析軸承拆裝技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)機(jī)械維修中軸承的相關(guān)維修技術(shù)進(jìn)行分析。
　　關(guān)鍵詞：機(jī)械維修；滾動(dòng)軸承；故障機(jī)理
　　1　軸承的故障機(jī)理
　　在大多數(shù)機(jī)械設(shè)備中，軸承是Z普通的機(jī)械零件，其損壞率也相對(duì)較高，在所有機(jī)械設(shè)備故障中，軸承的故障占據(jù)著很大的比例。軸承有著維護(hù)方便、可靠性高、起動(dòng)性能好等特點(diǎn)，因此設(shè)備處于等速度狀態(tài)時(shí)，有較高的承載力。下面我們以滾動(dòng)軸承為例分析其故障機(jī)理。相比而言，滾動(dòng)軸承比滑動(dòng)軸承的徑向尺寸大且減振能力比較差，機(jī)械設(shè)備處于高速狀態(tài)下滾動(dòng)軸承要比滑動(dòng)軸承的壽命低，噪音也比較高。其中的向心軸承的主要作用是承受徑向力，其組成包括四部分，即內(nèi)、外圈、滾動(dòng)體與滾動(dòng)體保持架。其中內(nèi)圈緊緊套在軸頸上隨軸同步旋轉(zhuǎn)，而外圈則在軸承座孔中。當(dāng)內(nèi)外圈做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)體會(huì)在內(nèi)圈外周與外圈內(nèi)周的滾道上滾動(dòng)，為防止摩擦保持架將二者隔開。多數(shù)情況下軸承之所以會(huì)出現(xiàn)問題，主要是由于運(yùn)行過程中密封軸套以及固定螺栓等零件松動(dòng)，造成滾動(dòng)體及滾動(dòng)體保持架磨損，或軸承壓蓋，軸套等處有縫隙，水或粉塵等雜質(zhì)從這些縫隙中進(jìn)入軸承箱，潤(rùn)滑油變臟造成潤(rùn)滑不良，Z終導(dǎo)致軸承的故障。
　　2　軸承的安裝與拆卸
　　軸承在安裝與拆卸過程中，其質(zhì)量高低對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行與使用壽命有著重要的影響，因此討論軸承的維修問題，就不得不談?wù)勢(shì)S承的安裝與拆卸。下面以滾動(dòng)軸承為例加以闡述。
　　2.1滾動(dòng)軸承的安裝
　　安裝滾動(dòng)軸承Z好在干燥，沒有粉塵的廠房里進(jìn)行，特殊情況必須在現(xiàn)場(chǎng)維修的除外。安裝滾動(dòng)軸承之前應(yīng)準(zhǔn)備好所有必需的部件、工具及設(shè)備等。所有與滾動(dòng)軸承配置的元件，如軸承箱、軸等必須仔細(xì)清洗并除去毛刺，鑄鐵軸承箱的未加工表面必須去除型砂。軸承接觸的所有元件的尺寸和形狀精度須加以核查，只有公差符合要求時(shí)才能安裝。所有準(zhǔn)備工作到位，方可打開軸承的原包裝，以防污染。對(duì)已經(jīng)脂潤(rùn)滑的軸承，及雙側(cè)具油封或防塵蓋的軸承，安裝前無需清洗。
　　2.1.1圓柱形內(nèi)孔軸承安裝
　　①對(duì)非分離型軸承，首先安裝具有較緊配合的內(nèi)圈或外圈，安裝前，軸承及軸承座表面應(yīng)涂少許機(jī)油。若配合不太緊，對(duì)于小軸承，可用手錘輕擊抵住軸承圈端面的套圈，迫使軸承到位。敲擊力必須均勻分布在軸承圈上，以防軸承卡住。大多數(shù)軸承一般采用機(jī)械法或油壓法安裝。②對(duì)分離型軸承，內(nèi)外圈可分別安裝，這樣可使安裝簡(jiǎn)單，特別是內(nèi)外圈采用過盈配合時(shí)，更覺方便。將已安裝好內(nèi)圈的軸插入已裝好外圈的軸承箱時(shí)，應(yīng)特別當(dāng)心，保證它們同心，以防擦壞滾道和滾動(dòng)體。③對(duì)于大型軸承的安裝，因所需安裝力顯著增加，一般采用加熱法。軸承圈與軸或軸承座之間安裝所需的溫差取決于配合的松緊程度。軸承與軸的一些Z常用配合所需的溫差的數(shù)值可通過計(jì)算獲得。但在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，為防止冷卻速度過快而影響安裝，可適當(dāng)加大溫差。但在一般情況下軸承加熱Z高溫度不能超過125℃，否則，可能導(dǎo)致軸承材質(zhì)發(fā)生變化，改變機(jī)械強(qiáng)度。
　　2.1.2錐形內(nèi)孔軸承的安裝
　　錐形內(nèi)孔軸承可以直接裝在有錐度的軸頸上，或裝在緊定套或退卸套的錐面上。此種軸承有較嚴(yán)格的配合，當(dāng)軸承進(jìn)入錐形軸徑或軸套時(shí)，由于內(nèi)圈膨脹使軸承徑向游隙減小，故可通過控制軸承壓進(jìn)錐形配合面的距離，調(diào)整徑向間隙。不可分離型軸承的徑向游隙，可用塞尺測(cè)量。可分離型軸承可用外徑千分尺測(cè)量?jī)?nèi)圈的膨脹，以求得徑向游隙的減小量。直接裝在錐形軸頸上的圓錐孔軸承，可以和一般圓柱孔軸承一樣，直接使用機(jī)械法或加熱法安裝，也可采用鎖緊螺母安裝。
　　2.1.3推力軸承的安裝
　　推力軸承的緊圈與軸一般為過渡配合，活圈與外殼孔一般取間隙配合，故這種軸承安裝比較容易，不過對(duì)于雙向推力軸承，緊圈必須進(jìn)行軸向固定，防止其相對(duì)于軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
　　2.2滾動(dòng)軸承的拆卸
　　如果軸承拆下后需要再次利用，那么決不可通過滾動(dòng)體施加拆卸力。對(duì)于分離型軸承的內(nèi)、外圈可分別拆除。對(duì)非分離的軸承，具有較松配合的一個(gè)軸承圈應(yīng)先從座上拆除，具有過盈配合的軸承圈可根據(jù)軸承類型和尺寸，分別使用下面的工具和附件來拆卸。
　　2.2.1圓柱形內(nèi)孔的軸承
　　①用手錘輕擊軸承圈，或使用拉手即可將小軸承從軸上拆下。若軸承箱局部在設(shè)計(jì)時(shí)開有裝卸螺釘?shù)穆菘祝瑒t外圈的拆卸就更為方便。②對(duì)于配合較緊的大型軸承，一般需要較大的拆卸力，特別是已工作多時(shí)及有摩擦腐蝕產(chǎn)生時(shí)，這種場(chǎng)合，使用油壓法可以大大簡(jiǎn)化拆卸工作，當(dāng)然配置中必須已有必要的油道和油槽時(shí)方能這樣做。③對(duì)于在使用過程中已經(jīng)損壞的大型軸承內(nèi)、外圈的拆卸，也可使用氣割的方法將軸承內(nèi)外圈割成2至3部分，即可將軸承內(nèi)外圈取下，但注意不要將軸或軸承座表面破壞。
　　2.2.2錐形內(nèi)孔軸承
　　①裝在緊定套上的軸承，可先將螺母松幾圈，然后用手錘在軸承內(nèi)圈敲幾下即可拆下。②若要拆下裝在錐形軸頸上的大型軸承，可采用油壓法十分方便。即在配合面注入壓力液壓油后，軸承會(huì)立即與其接觸面分離。
　　3　軸承維修的其它注意事項(xiàng)
　　3.1切忌裝反
　　在機(jī)械維修過程中，維修軸承時(shí)要注意其嚴(yán)格的方向要求，安裝正確才能保證其工作正常。由于有些軸承不具備十分明顯的外部特征，無論是正反方向都可以裝上，因此會(huì)出現(xiàn)裝反的現(xiàn)象。比如平面軸承的松圈與緊圈，如果對(duì)其具體的結(jié)構(gòu)以及安裝注意事項(xiàng)不甚了解，則在安裝時(shí)就容易出現(xiàn)裝反的問題，由于裝配后無法正常工件造成機(jī)械設(shè)備的故障；再比如圓錐軸承的裝法有兩種，即“面對(duì)面”與“背靠背”，一旦裝配錯(cuò)誤會(huì)造成軸向竄動(dòng)且無法調(diào)整。所以軸承裝配過程中，維修人員要對(duì)軸承的結(jié)構(gòu)與安裝要求有充分的了解，仔細(xì)閱讀說明書，提高維修工作的效率與準(zhǔn)確性。
　　3.2軸承自身的問題
　　在機(jī)械設(shè)備維修過程中，要對(duì)軸承的型號(hào)、代號(hào)等信息進(jìn)行詳細(xì)的了解，盡量不用其它型號(hào)的代用而使用原裝型號(hào)。比如筆者在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)一臺(tái)離心泵更換新軸承總是很快就出現(xiàn)燒壞軸承的現(xiàn)象，對(duì)比原始軸承的型號(hào)，發(fā)現(xiàn)新舊軸承關(guān)于游隙的標(biāo)注不同，選用同樣軸承游隙標(biāo)注的軸承，就再?zèng)]有出現(xiàn)因軸承游隙燒損的情況。現(xiàn)在市場(chǎng)上出售的很多軸承質(zhì)量參差不齊，以次充好、魚目混珠的現(xiàn)象屢見不鮮，而且有些配件經(jīng)過長(zhǎng)期庫存性能也會(huì)出現(xiàn)變化，所以在維修前要對(duì)軸承進(jìn)行必要的檢測(cè)，查看其外觀，測(cè)試其性能等等，以保證配件的質(zhì)量。比如有些平面軸承會(huì)出現(xiàn)變形，不平，不適宜安裝。
　　3.3軸承座圈拆卸技巧
　　有些設(shè)備的連桿軸承常易損壞，損壞后軸承外圈仍鑲在連桿孔內(nèi)很難取下，因外圈堅(jiān)硬用鋼鋸鋸時(shí)易打滑，而硬打硬敲又易使連桿損壞。這時(shí)，可將連桿夾于臺(tái)鉗上，選用重型套筒扳手中的套頭，一側(cè)使用比軸承外圈稍小的套頭頂住軸承外圈，另一側(cè)用比連桿軸承孔尺寸稍大的套頭頂住連桿孔側(cè)面，然后逐漸加力夾緊臺(tái)鉗，這軸承外圈就會(huì)慢慢被壓出來。如有氣割工具，則可直接用氣割割斷軸承外圈。
　　總之，實(shí)際機(jī)械維修過程中，選擇何種維修方法要根據(jù)實(shí)際情況而定，不過需要注意的是，維修軸承過程中一定不能直接敲擊軸承的內(nèi)圈與外圈。
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　　[4] 陳詩盛.工程機(jī)械維修綜述[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2009(3)
來源：《中國新技術(shù)新產(chǎn)品》2012年03期