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淺談機械維修過程中如何對軸承進行維修

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:設備維修是保證機械設備安全運行的重要手段,也是延長設備壽命的重要措施。在機械設備中,軸承是應用比較廣泛的標準部件,它的質量好壞對設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的基礎上,針對機械維修中軸承的相關維修技術進行分析。
  關鍵詞:機械維修;滾動軸承;故障機理
  1 軸承的故障機理
  在大多數機械設備中,軸承是Z普通的機械零件,其損壞率也相對較高,在所有機械設備故障中,軸承的故障占據著很大的比例。軸承有著維護方便、可靠性高、起動性能好等特點,因此設備處于等速度狀態時,有較高的承載力。下面我們以滾動軸承為例分析其故障機理。相比而言,滾動軸承比滑動軸承的徑向尺寸大且減振能力比較差,機械設備處于高速狀態下滾動軸承要比滑動軸承的壽命低,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、外圈、滾動體與滾動體保持架。其中內圈緊緊套在軸頸上隨軸同步旋轉,而外圈則在軸承座孔中。當內外圈做相對轉動的運動時,滾動體會在內圈外周與外圈內周的滾道上滾動,為防止摩擦保持架將二者隔開。多數情況下軸承之所以會出現問題,主要是由于運行過程中密封軸套以及固定螺栓等零件松動,造成滾動體及滾動體保持架磨損,或軸承壓蓋,軸套等處有縫隙,水或粉塵等雜質從這些縫隙中進入軸承箱,潤滑油變臟造成潤滑不良,Z終導致軸承的故障。
  2 軸承的安裝與拆卸
  軸承在安裝與拆卸過程中,其質量高低對機械設備的運行與使用壽命有著重要的影響,因此討論軸承的維修問題,就不得不談談軸承的安裝與拆卸。下面以滾動軸承為例加以闡述。
  2.1滾動軸承的安裝
  安裝滾動軸承Z好在干燥,沒有粉塵的廠房里進行,特殊情況必須在現場維修的除外。安裝滾動軸承之前應準備好所有必需的部件、工具及設備等。所有與滾動軸承配置的元件,如軸承箱、軸等必須仔細清洗并除去毛刺,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才能安裝。所有準備工作到位,方可打開軸承的原包裝,以防污染。對已經脂潤滑的軸承,及雙側具油封或防塵蓋的軸承,安裝前無需清洗。
  2.1.1圓柱形內孔軸承安裝
  ①對非分離型軸承,首先安裝具有較緊配合的內圈或外圈,安裝前,軸承及軸承座表面應涂少許機油。若配合不太緊,對于小軸承,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。大多數軸承一般采用機械法或油壓法安裝。②對分離型軸承,內外圈可分別安裝,這樣可使安裝簡單,特別是內外圈采用過盈配合時,更覺方便。將已安裝好內圈的軸插入已裝好外圈的軸承箱時,應特別當心,保證它們同心,以防擦壞滾道和滾動體。③對于大型軸承的安裝,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值可通過計算獲得。但在現場安裝時,為防止冷卻速度過快而影響安裝,可適當加大溫差。但在一般情況下軸承加熱Z高溫度不能超過125℃,否則,可能導致軸承材質發生變化,改變機械強度。
  2.1.2錐形內孔軸承的安裝
  錐形內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。此種軸承有較嚴格的配合,當軸承進入錐形軸徑或軸套時,由于內圈膨脹使軸承徑向游隙減小,故可通過控制軸承壓進錐形配合面的距離,調整徑向間隙。不可分離型軸承的徑向游隙,可用塞尺測量。可分離型軸承可用外徑千分尺測量內圈的膨脹,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,不過對于雙向推力軸承,緊圈必須進行軸向固定,防止其相對于軸發生轉動。
  2.2滾動軸承的拆卸
  如果軸承拆下后需要再次利用,那么決不可通過滾動體施加拆卸力。對于分離型軸承的內、外圈可分別拆除。對非分離的軸承,具有較松配合的一個軸承圈應先從座上拆除,具有過盈配合的軸承圈可根據軸承類型和尺寸,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。若軸承箱局部在設計時開有裝卸螺釘的螺孔,則外圈的拆卸就更為方便。②對于配合較緊的大型軸承,一般需要較大的拆卸力,特別是已工作多時及有摩擦腐蝕產生時,這種場合,使用油壓法可以大大簡化拆卸工作,當然配置中必須已有必要的油道和油槽時方能這樣做。③對于在使用過程中已經損壞的大型軸承內、外圈的拆卸,也可使用氣割的方法將軸承內外圈割成2至3部分,即可將軸承內外圈取下,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,軸承會立即與其接觸面分離。
  3 軸承維修的其它注意事項
  3.1切忌裝反
  在機械維修過程中,維修軸承時要注意其嚴格的方向要求,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,因此會出現裝反的現象。比如平面軸承的松圈與緊圈,如果對其具體的結構以及安裝注意事項不甚了解,則在安裝時就容易出現裝反的問題,由于裝配后無法正常工件造成機械設備的故障;再比如圓錐軸承的裝法有兩種,即“面對面”與“背靠背”,一旦裝配錯誤會造成軸向竄動且無法調整。所以軸承裝配過程中,維修人員要對軸承的結構與安裝要求有充分的了解,仔細閱讀說明書,提高維修工作的效率與準確性。
  3.2軸承自身的問題
  在機械設備維修過程中,要對軸承的型號、代號等信息進行詳細的了解,盡量不用其它型號的代用而使用原裝型號。比如筆者在實際工作中發現一臺離心泵更換新軸承總是很快就出現燒壞軸承的現象,對比原始軸承的型號,發現新舊軸承關于游隙的標注不同,選用同樣軸承游隙標注的軸承,就再沒有出現因軸承游隙燒損的情況。現在市場上出售的很多軸承質量參差不齊,以次充好、魚目混珠的現象屢見不鮮,而且有些配件經過長期庫存性能也會出現變化,所以在維修前要對軸承進行必要的檢測,查看其外觀,測試其性能等等,以保證配件的質量。比如有些平面軸承會出現變形,不平,不適宜安裝。
  3.3軸承座圈拆卸技巧
  有些設備的連桿軸承常易損壞,損壞后軸承外圈仍鑲在連桿孔內很難取下,因外圈堅硬用鋼鋸鋸時易打滑,而硬打硬敲又易使連桿損壞。這時,可將連桿夾于臺鉗上,選用重型套筒扳手中的套頭,一側使用比軸承外圈稍小的套頭頂住軸承外圈,另一側用比連桿軸承孔尺寸稍大的套頭頂住連桿孔側面,然后逐漸加力夾緊臺鉗,這軸承外圈就會慢慢被壓出來。如有氣割工具,則可直接用氣割割斷軸承外圈。
  總之,實際機械維修過程中,選擇何種維修方法要根據實際情況而定,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圈與外圈。
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來源:《中國新技術新產品》2012年03期
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