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浅谈机械维修过程中如何对轴承进行维修

2013-04-01

陈大治
（中国石油辽阳石化公司烯烃厂聚丙烯车间）
　　摘　要：设备维修是保证机械设备安全运行的重要手段，也是延长设备寿命的重要措施。在机械设备中，轴承是应用比较广泛的标准部件，它的质量好坏对设备的使用寿命有着直接的影响。本文就在分析轴承拆装技术的基础上，针对机械维修中轴承的相关维修技术进行分析。
　　关键词：机械维修；滚动轴承；故障机理
　　1　轴承的故障机理
　　在大多数机械设备中，轴承是Z普通的机械零件，其损坏率也相对较高，在所有机械设备故障中，轴承的故障占据着很大的比例。轴承有着维护方便、可靠性高、起动性能好等特点，因此设备处于等速度状态时，有较高的承载力。下面我们以滚动轴承为例分析其故障机理。相比而言，滚动轴承比滑动轴承的径向尺寸大且减振能力比较差，机械设备处于高速状态下滚动轴承要比滑动轴承的寿命低，噪音也比较高。其中的向心轴承的主要作用是承受径向力，其组成包括四部分，即内、外圈、滚动体与滚动体保持架。其中内圈紧紧套在轴颈上随轴同步旋转，而外圈则在轴承座孔中。当内外圈做相对转动的运动时，滚动体会在内圈外周与外圈内周的滚道上滚动，为防止摩擦保持架将二者隔开。多数情况下轴承之所以会出现问题，主要是由于运行过程中密封轴套以及固定螺栓等零件松动，造成滚动体及滚动体保持架磨损，或轴承压盖，轴套等处有缝隙，水或粉尘等杂质从这些缝隙中进入轴承箱，润滑油变脏造成润滑不良，Z终导致轴承的故障。
　　2　轴承的安装与拆卸
　　轴承在安装与拆卸过程中，其质量高低对机械设备的运行与使用寿命有着重要的影响，因此讨论轴承的维修问题，就不得不谈谈轴承的安装与拆卸。下面以滚动轴承为例加以阐述。
　　2.1滚动轴承的安装
　　安装滚动轴承Z好在干燥，没有粉尘的厂房里进行，特殊情况必须在现场维修的除外。安装滚动轴承之前应准备好所有必需的部件、工具及设备等。所有与滚动轴承配置的元件，如轴承箱、轴等必须仔细清洗并除去毛刺，铸铁轴承箱的未加工表面必须去除型砂。轴承接触的所有元件的尺寸和形状精度须加以核查，只有公差符合要求时才能安装。所有准备工作到位，方可打开轴承的原包装，以防污染。对已经脂润滑的轴承，及双侧具油封或防尘盖的轴承，安装前无需清洗。
　　2.1.1圆柱形内孔轴承安装
　　①对非分离型轴承，首先安装具有较紧配合的内圈或外圈，安装前，轴承及轴承座表面应涂少许机油。若配合不太紧，对于小轴承，可用手锤轻击抵住轴承圈端面的套圈，迫使轴承到位。敲击力必须均匀分布在轴承圈上，以防轴承卡住。大多数轴承一般采用机械法或油压法安装。②对分离型轴承，内外圈可分别安装，这样可使安装简单，特别是内外圈采用过盈配合时，更觉方便。将已安装好内圈的轴插入已装好外圈的轴承箱时，应特别当心，保证它们同心，以防擦坏滚道和滚动体。③对于大型轴承的安装，因所需安装力显著增加，一般采用加热法。轴承圈与轴或轴承座之间安装所需的温差取决于配合的松紧程度。轴承与轴的一些Z常用配合所需的温差的数值可通过计算获得。但在现场安装时，为防止冷却速度过快而影响安装，可适当加大温差。但在一般情况下轴承加热Z高温度不能超过125℃，否则，可能导致轴承材质发生变化，改变机械强度。
　　2.1.2锥形内孔轴承的安装
　　锥形内孔轴承可以直接装在有锥度的轴颈上，或装在紧定套或退卸套的锥面上。此种轴承有较严格的配合，当轴承进入锥形轴径或轴套时，由于内圈膨胀使轴承径向游隙减小，故可通过控制轴承压进锥形配合面的距离，调整径向间隙。不可分离型轴承的径向游隙，可用塞尺测量。可分离型轴承可用外径千分尺测量内圈的膨胀，以求得径向游隙的减小量。直接装在锥形轴颈上的圆锥孔轴承，可以和一般圆柱孔轴承一样，直接使用机械法或加热法安装，也可采用锁紧螺母安装。
　　2.1.3推力轴承的安装
　　推力轴承的紧圈与轴一般为过渡配合，活圈与外壳孔一般取间隙配合，故这种轴承安装比较容易，不过对于双向推力轴承，紧圈必须进行轴向固定，防止其相对于轴发生转动。
　　2.2滚动轴承的拆卸
　　如果轴承拆下后需要再次利用，那么决不可通过滚动体施加拆卸力。对于分离型轴承的内、外圈可分别拆除。对非分离的轴承，具有较松配合的一个轴承圈应先从座上拆除，具有过盈配合的轴承圈可根据轴承类型和尺寸，分别使用下面的工具和附件来拆卸。
　　2.2.1圆柱形内孔的轴承
　　①用手锤轻击轴承圈，或使用拉手即可将小轴承从轴上拆下。若轴承箱局部在设计时开有装卸螺钉的螺孔，则外圈的拆卸就更为方便。②对于配合较紧的大型轴承，一般需要较大的拆卸力，特别是已工作多时及有摩擦腐蚀产生时，这种场合，使用油压法可以大大简化拆卸工作，当然配置中必须已有必要的油道和油槽时方能这样做。③对于在使用过程中已经损坏的大型轴承内、外圈的拆卸，也可使用气割的方法将轴承内外圈割成2至3部分，即可将轴承内外圈取下，但注意不要将轴或轴承座表面破坏。
　　2.2.2锥形内孔轴承
　　①装在紧定套上的轴承，可先将螺母松几圈，然后用手锤在轴承内圈敲几下即可拆下。②若要拆下装在锥形轴颈上的大型轴承，可采用油压法十分方便。即在配合面注入压力液压油后，轴承会立即与其接触面分离。
　　3　轴承维修的其它注意事项
　　3.1切忌装反
　　在机械维修过程中，维修轴承时要注意其严格的方向要求，安装正确才能保证其工作正常。由于有些轴承不具备十分明显的外部特征，无论是正反方向都可以装上，因此会出现装反的现象。比如平面轴承的松圈与紧圈，如果对其具体的结构以及安装注意事项不甚了解，则在安装时就容易出现装反的问题，由于装配后无法正常工件造成机械设备的故障；再比如圆锥轴承的装法有两种，即“面对面”与“背靠背”，一旦装配错误会造成轴向窜动且无法调整。所以轴承装配过程中，维修人员要对轴承的结构与安装要求有充分的了解，仔细阅读说明书，提高维修工作的效率与准确性。
　　3.2轴承自身的问题
　　在机械设备维修过程中，要对轴承的型号、代号等信息进行详细的了解，尽量不用其它型号的代用而使用原装型号。比如笔者在实际工作中发现一台离心泵更换新轴承总是很快就出现烧坏轴承的现象，对比原始轴承的型号，发现新旧轴承关于游隙的标注不同，选用同样轴承游隙标注的轴承，就再没有出现因轴承游隙烧损的情况。现在市场上出售的很多轴承质量参差不齐，以次充好、鱼目混珠的现象屡见不鲜，而且有些配件经过长期库存性能也会出现变化，所以在维修前要对轴承进行必要的检测，查看其外观，测试其性能等等，以保证配件的质量。比如有些平面轴承会出现变形，不平，不适宜安装。
　　3.3轴承座圈拆卸技巧
　　有些设备的连杆轴承常易损坏，损坏后轴承外圈仍镶在连杆孔内很难取下，因外圈坚硬用钢锯锯时易打滑，而硬打硬敲又易使连杆损坏。这时，可将连杆夹于台钳上，选用重型套筒扳手中的套头，一侧使用比轴承外圈稍小的套头顶住轴承外圈，另一侧用比连杆轴承孔尺寸稍大的套头顶住连杆孔侧面，然后逐渐加力夹紧台钳，这轴承外圈就会慢慢被压出来。如有气割工具，则可直接用气割割断轴承外圈。
　　总之，实际机械维修过程中，选择何种维修方法要根据实际情况而定，不过需要注意的是，维修轴承过程中一定不能直接敲击轴承的内圈与外圈。
　　参考文献：
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　　[3] 贺传璞. 施工现场工程机械的应急维修[J].中国新技术新产品，2011(1)
　　[4] 陈诗盛.工程机械维修综述[J].筑路机械与施工机械化，2009(3)
来源：《中国新技术新产品》2012年03期

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