滑動軸承修理裝配與調(diào)整的若干問題

天潤曲軸股份有限公司 （山東文登 264302） 于林波 馮 春

滑動軸承按其油膜形成的方式可分為液體動壓軸承和液體（或氣體）靜壓軸承，按其受力的情況可分為徑向滑動軸承和推力滑動軸承。本文僅對其中的幾種軸承的修復進行闡述。

1. 動壓軸承的修復

主軸精度的修復。一般情況下主軸可采用修復辦法恢復其精度，只有當軸頸部分的硬度下降并且不均勻或探傷發(fā)現(xiàn)有裂紋的情況下才換新。

其修復工藝為：①修復主軸兩端中心孔。在車床上用自定心卡盤夾住圓柱橡膠砂輪，以金剛石將砂輪修成60°圓錐，將主軸一端頂在60°砂輪頂尖，另一端頂在活動頂尖上。主軸左端的外圓上用中心架托住，分別將兩端中心孔研出，然后進行測量。檢查主軸前部1.5mm錐面的徑向跳動，要求均在0.002mm之內(nèi)，如果超差做好記號，進行定向研磨，將橡膠砂輪做高速運轉(zhuǎn)，主軸另一端以尾架頂尖頂住，將記有同軸度方向的標記向上進行研磨，而后將主軸慢慢的隨之轉(zhuǎn)動，但要防止頂尖孔被研成橢圓形。②在外圓磨上磨削軸徑，表面粗糙度值要求Ra＝0.32μm以下，并修磨主軸端面與墊圈接觸處，表面粗糙度值Ra＝1.25μm端面跳動量要求0.002mm以內(nèi)。③研磨主軸徑將主軸頂在頂尖上，用鑄鐵板先在研磨平板上研磨，涂以氧化鋁粉研磨劑，以手工粗研主軸徑，然后以氧化鉻拋光Ra＝0.042μm。

2. 短三瓦結(jié)構(gòu)軸承的修復

首先進行主軸的修復，其修復工藝同動壓軸承主軸的修復一樣。其次還需要注意以下問題：在外圓磨上精磨前后兩主軸徑及軸肩的一個工作面，前后主軸的尺寸應一致，其徑向圓跳動在0.002mm以內(nèi)，表面粗糙度值要求在Ra＝0.042μm以下，可以用研磨度達到要求，軸肩的跳動要求在0.005mm以內(nèi)，表面粗糙度值Ra＝0.25μm。

軸瓦的修復，短三瓦結(jié)構(gòu)的軸瓦除了嚴重的拉瓦發(fā)熱使軸瓦中的鉛析出外，一般的情況可以修復使用。

修理方法如下：①軸承拆開時，將每個軸瓦及其成對相組合的球頭螺釘用線扎在一起（原有編號更好）以免調(diào)錯。②將球頭螺釘卡在車床上，對研軸瓦的球面解除部分研到接觸率70%以上。③用已經(jīng)修復好的主軸頸為基準粗刮軸瓦至均勻的顯示接觸點。④珩磨軸瓦將珩磨軸扎在車床上轉(zhuǎn)動，軸瓦放在研磨軸上，手按住做往復運動至主軸瓦全部研出，珩磨是要用煤油不斷的沖洗，珩后的表面粗糙度值可達到Ra＝0.018μm以下，與主軸的接觸率在80%以上。⑤珩磨軸的直徑應比主軸軸頸大0.03～0.05mm，其磨料的配方比是環(huán)氧樹脂6101 為100g，320粒度的氧化鋁粉200g多，乙烯多按14～16g，鄰苯二甲酸二丁脂20g。

做珩磨棒的方法：①先稱出環(huán)氧樹脂與二丁酯調(diào)均后加入氧化鋁粉進行攪拌待其充分稀釋后再加多乙烯多胺，充分攪拌后迅速倒入模具內(nèi)。②珩磨料注入模具前應先用丙酮或汽油清洗，然后在外墊的內(nèi)孔上涂上脫模劑，再將模具裝好后澆注磨料，固化后脫去外套上外圓磨床磨削外圓磨削尺寸比實際尺寸要大0.03～0.05mm。

特別注意短三瓦的修復。我們在磨床的修理中對短三瓦的修復有一定誤區(qū)，原因可能是對短三瓦材料不了解。

下面介紹一下短三瓦的修復步驟：首先應仔細檢查拆下來的軸瓦，因軸瓦的表面材料為鑄造銅合金ZQPB30，有時在使用時因為溫度過高會產(chǎn)生銅層中的鉛熔化析出的現(xiàn)象，當時肉眼就能看上去表面發(fā)黑，有許多微孔，這說明軸瓦中的鉛已析出，這時軸瓦就不能再使用，必須更換。如果表面發(fā)亮，只因與主軸摩擦產(chǎn)生的細線狀痕跡，則可以修復使用。如果主軸是修復的，則不管是新瓦或舊瓦都應與修復的主軸頸接觸良好。因為修復后的主軸軸承頸的外圓直徑肯定比標準尺寸小，因此必須對軸瓦進行修刮研拋使之接觸大于或等于80%。由于該軸瓦采用的材料是鑄造銅合金ZQPB30，其材料較柔軟不宜用刮刀修刮，一般也不會有專用的機械設備來機刮和機刨，均應采用珩磨或研拋的方法來修復。這其中有兩種辦法是較正確的，最正規(guī)的是珩磨修復，另一種是較方便的研拋修復。

珩磨修復是把珩磨軸夾在車床上，軸瓦放在運轉(zhuǎn)的珩磨軸外圓上，用手按著并向兩端做軸向運動，使表面的痕跡全部消除，珩磨時應用煤油不斷的清洗軸瓦，表面粗糙度值可達到Ra=0.02μm，接觸表面可達到80%，如稍有小的細線現(xiàn)象可用刮刀先刮去，再進行珩磨。珩磨的最大麻煩是做珩磨棒，珩磨棒的配料方法和制作方法在前面已做了說明。

研拋修復，做研磨研拋的軸可以用巴氏合金精車外圓，外圓的尺寸應大于實際尺寸的0.01～0.02mm。如果沒有巴氏合金可以用鑄鐵HT205代替，外圓車削留磨量，磨外圓時尺寸應比實際軸頸尺寸大0.01～0.02mm，表面粗糙度值為Ra＝0.8μm，將研拋軸夾在車床上運轉(zhuǎn)，以氧化鉻調(diào)煤油做研拋劑，涂于研磨軸。用珩磨軸瓦的手法來對軸瓦進行研拋，這種方法比較簡單實用（注意氧化鉻粉不低于320#）。

在軸瓦表面修復好后，應對表面與主軸做著色檢查，用普魯士蘭油作著色劑，薄而均勻地涂在主軸頸上，把軸瓦輕輕地放在主軸頸上用雙手適力按住并順徑向輕而勻速地來回滑動3～5次，檢查接觸面是否達到80%，而且是否都集中在中央部位。

在軸瓦的內(nèi)表面修復合格后，用涂色的方法檢查軸瓦背面與球面支撐螺釘?shù)慕佑|情況，當時應注意球面支撐螺釘與軸瓦的編號是否一致，不能搞錯。要求接觸面積≥70%，如發(fā)現(xiàn)接觸情況不合格時，可以用氧化鋁粉與煤油混合的研磨劑對研至要求。研磨方法是將球面螺釘夾，車床或鉆床上，開動機床使球頭螺釘運轉(zhuǎn)，用手托著軸瓦，支撐螺釘?shù)那蛎婧洼S瓦相對應，并不時地轉(zhuǎn)動軸瓦，使軸瓦在支撐螺釘上能有自定位的能力。研磨好后用清潔煤油清洗。一般要求合格的接觸面在清潔后用手將球頭螺釘與軸瓦的球面研合一下，立即提起螺釘，軸瓦不應掉下來，達到這個標準后球面研磨即為合格。但一定要注意在研磨軸瓦螺釘球面時應注意不要碰傷軸瓦好的表面，或先研球面，后研軸瓦內(nèi)表面。

3. 平面止推軸承的修復

首先將平衡環(huán)的工作面放在研磨平板上研磨，表面粗糙度值Ra=0.16μm。接下來，裝配調(diào)整步驟如下：

（1）仔細地清洗砂輪架主軸、軸瓦及其球面螺釘?shù)攘慵拜喖荏w殼內(nèi)清理后涂上H52-3或環(huán)氧防腐劑。

（2）將主軸裝入砂輪架，再裝上前后兩軸承的六片軸瓦及調(diào)整螺釘，在裝配時要保持回油孔的位置，這樣前后短三瓦軸承完全沒在油中，請注意千萬不要將軸瓦的方向及相配的球頭螺釘裝錯，然后在砂輪架的體殼兩端各裝上一個工藝套，工藝套的內(nèi)徑比主軸頸大0.04mm，外徑比砂輪架的體殼內(nèi)孔小0.005mm以保持裝配，其用途是使主軸軸線與體殼中心線相重合。

（3）用支頭螺釘將球面支承環(huán)支緊。

（4）調(diào)節(jié)前后軸承6只球面螺釘?shù)膬身椆に囈螅孩儆?.2mm厚度的塞尺在前后兩只工藝套的內(nèi)孔中四周插入檢查，要求在主軸的四面塞尺都能插入，使主軸與體殼中心一致。②使主軸與軸承保持0.005～0.01mm的間隙。間隙的測量方法用百分表觸及主軸前端近前工藝套處。用手上下抬動主軸的前端，百分表的讀數(shù)即為前軸承的徑向間隙，后端的方法與前端相同。

（5）以手動的方式轉(zhuǎn)動主軸，應輕快無阻，檢查主軸的徑向圓跳動，軸向竄動均應在0.01mm以內(nèi)。

（6）開車空運轉(zhuǎn)應特別的注意油溫，最高溫度不得超過60°。

4. 靜壓軸承的修理裝配與調(diào)整

靜壓軸承具有承載能力大、摩擦阻力小、旋轉(zhuǎn)精度高、精度保持性好等優(yōu)點，目前被廣泛應用。在磨床重型機床上液體靜壓軸承是由外界供應，經(jīng)過過濾并具有一定的壓力的油液在軸承油腔上形成油膜，使其產(chǎn)生一定的承載能力，進入油腔的油液應先經(jīng)過節(jié)流。常用的節(jié)流形式有可變節(jié)流（雙薄膜節(jié)流，滑閥節(jié)流）和固定節(jié)流（小孔節(jié)流，主細管節(jié)流）兩大類。

裝配前的修理與準備工作。主軸的修復：靜壓軸承雖屬純液體摩擦，但主軸軸頸仍會由于油液中極微細的機械雜質(zhì)的沖擊產(chǎn)生極細的環(huán)形細流紋，一般可以通過精密磨床及研磨至Ra=0.16～0.04μm。靜壓軸承一般不會磨損，如上述主軸精磨或研磨時的磨削量控制在0.02～0.03mm以內(nèi)，則軸承可以不必更換（在主軸與軸承的配合間隙增大后，應該注意油泵的流量是否還能適應）。

如果主軸與軸承的間隙過大時則需更換軸承，換新軸承時應注意以下幾點：

（1）新軸承在裝配之前應仔細測量軸承主軸的配合（應尚有0.02～0.03mm的研磨余量）以及軸承與箱體孔的配合（軸承外徑D<100mm，一般的過盈量是0.003～0.007mm；100mm<軸承外徑D<200mm時，應在過盈0.003mm與間隙0.003mm之間，軸承>200mm時應保持0.003～0.007mm的間隙）。為避免裝后再拆，在軸承外圈上拉出線紋引起各油腔短路影響油腔的承載能力，軸承裝入時最好經(jīng)冷縮后再裝入。

（2）為了防止主軸在運轉(zhuǎn)中自徑向回油槽中將空氣吸入引起油腔壓力波動，應注意軸承徑向回油槽的深度。

（3）為了提高前后兩端軸承孔內(nèi)的圓軸度，在兩只軸承裝好后，與研磨棒一起研磨到配合間隙要求。

（4）應注意箱體內(nèi)油垢脫落。

（5）零件的毛刺一定要清除干凈，以免刮傷主軸及軸承各管路都要仔細清除干凈，清洗是應嚴禁使用棉紗。

5. 試車與調(diào)整注意問題

（1）檢查各管路不得有漏油現(xiàn)象。

（2）檢查軸承油路的壓力及波動情況。

（3）檢查節(jié)流小孔節(jié)流器靜壓軸承最佳節(jié)流比是1.73，一般調(diào)到1.5～3范圍內(nèi)，這對油的溫度有一定的影響，薄膜節(jié)流最有利的節(jié)流比是1.5～2。

（4）主軸轉(zhuǎn)動前應先用手轉(zhuǎn)動主軸，應轉(zhuǎn)動靈活。

（5）測量主軸的浮起量；先關掉液壓等半小時后使主軸和軸承完全接觸，用千分表觸及主軸，再開動油泵主軸電動機，主軸的起浮量應非常接近主軸與軸承間隙的一半。

（6）剛性測量主軸靜剛性開的油泵電動機，以千分表觸及主軸，雙手加600N左右的力向上抬，千分表的變動量應在0.006mm以內(nèi)，即主軸與軸承的總剛度在100N/mm以內(nèi)。