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磨床砂輪主軸軸承的維修

2021-12-3 來源：廣西玉柴（chái）機器股份有（yǒu）限公司作者：李澤炎

摘要：在現有柴油機零部（bù）件製造業當中，磨床在機（jī）加工中占有重要的地位，特別是（shì）曲軸和凸輪的加工中，磨床的加工精度直接影響產品的加工精度。磨床製造業在不斷的發展和進步，通（tōng）過采用正確的修理手（shǒu）段和操作，通過多年對磨床砂輪（lún）主軸軸承維修工作（zuò）的總結與分析，找到主軸軸承（chéng）故障的主要原因，得出維（wéi）修主軸軸承的注意（yì）事項及處（chù）理故障（zhàng）的應對措施。

關鍵詞：磨床砂輪；主（zhǔ）軸故障；主（zhǔ）軸軸（zhóu）承

0 引言

磨床的砂輪（lún）主（zhǔ）軸是重要的部件，雖然磨床砂輪成本不高，但嚴重製約磨砂主軸的進步和發展。一般來說，小型的磨床是滾動的軸承結構（gòu），大型的砂輪采用的是液體靜壓軸承結（jié）構。因為靜壓軸承摩擦因（yīn）數（shù）小，精（jīng）度很高（gāo）。對於磨（mó）床砂輪來（lái）說，其在啟動的（de）時候形成一定的油膜，油膜過多或者過（guò）少都（dōu）會嚴重阻礙磨床主軸的壽命（mìng）。為此，降（jiàng）低砂輪主軸軸承的故障是我（wǒ）們一直在探索的問題。以找出原因進行修理工藝和裝配調整方法的改進來提（tí）高砂輪主軸軸承的壽命。

1、磨床砂輪主軸軸承概（gài）述及特性

1.1 磨床砂輪主軸承概述

磨床砂輪主軸軸承的（de）質量水平好壞直接影響加工工件的質量和穩定性，一般具（jù）有滾動的軸承和滑動軸承兩大類。但是，現有的主滑動軸承發展水平較高，對（duì）於現有（yǒu）的動（dòng）壓軸承、靜壓軸承（chéng）及動靜壓軸承研究已久，一般來說（shuō）采用的雷若（ruò）方程計算邊界條（tiáo）件。磨床砂輪主軸承結構圖如圖 1。

圖（tú） 1 砂輪主軸結構圖

1.2 磨床砂輪主軸軸承的分（fèn）類（lèi）（靜壓、動壓）

一般來說磨床砂（shā）輪主軸軸承分為靜壓軸承和動壓軸承。其相關原理介紹如下：

（1）靜壓軸承

磨床砂（shā）輪主軸靜壓軸承工作原理是：在啟動油泵時，通過（guò）節流器等環節，使（shǐ）得主軸頸出現一定的（de）油（yóu）膜，從而使其與軸承之間產生間隙，通過（guò）一定的節流器（qì）的（de）作用，使（shǐ）得油通過必要的回油泵使得油回至油箱之內（nèi），靜（jìng）壓軸承工作原理圖如圖（tú） 2 所示。因為其整體結構簡（jiǎn）單（dān），安裝方便，精（jīng）度高等因素，使（shǐ）得其（qí）廣泛被應用。

圖（tú） 2 靜壓軸（zhóu）承動作原理

（2）動壓（yā）軸承

動壓軸承具備運動平穩，同時具備一定的抗震（zhèn）性，回（huí）轉速度較高等特點。但是其需要在一定基礎上的運轉速度基礎上才能產生一定（dìng）的壓力油膜，使（shǐ）得其（qí）能夠實現純液體的（de）摩擦等。因（yīn）此，這種環境下不（bú）適用於低速環境下運行。

1.3 磨床砂輪主軸軸承動力特性（靜壓、動壓）

（1）靜壓軸承

靜壓軸承能夠在完全靜止的環境下，建（jiàn）立起必要承載的油膜。在啟動靜壓軸承的轉子時應先啟（qǐ）動靜壓的潤滑（huá）係統，保證係統能夠持續穩定的進行。換句話說，在其軸（zhóu）承係（xì）統進行工作時候，主軸出現一定的壓力油膜，在主軸進行必要的旋轉時，使得其軸承間出（chū）現一行的階梯效應，自然而然形（xíng）成（chéng）一定的動力油膜，因此（cǐ）形成（chéng）一定（dìng）的動壓軸承係統等。靜壓軸承最大的特點是需要必要（yào）的油泵係（xì）統提（tí）供壓力油。

（2）動壓軸承

動壓軸承啟動力矩較大，且容易發（fā）熱，在（zài）其主軸工作條件不同時，其相關的精度（dù）和穩定性也不近（jìn）相同。動壓軸承無需額外的壓力係統。

2、磨床砂輪主軸軸承維修經驗總結

2.1 主軸軸承故障的（de）主要原因

（1）主（zhǔ）軸軸承裝配（pèi）調整不合理

實踐證明（míng），在滑（huá）動軸承為結構（gòu）的主軸軸係中，同樣精度的主軸和軸承，裝配得好，可以提高主軸（zhóu）的旋轉精度及軸承（chéng）的使用（yòng）壽命，裝配得不合理，將導致主軸（zhóu）旋轉精度的超差，由此看來（lái），正確、合（hé）理地選擇（zé）裝配調整方法是提高主軸旋轉精度的重要一環。必須保證主軸裝好後與體（tǐ）殼孔的前後軸線同軸度在 0.01mm 內。保證主軸與軸承間的間隙，必須在 0.01 ～0.015 mm 之間，但以調（diào）整到 0.01 mm 最為適（shì）。調整必須耐心細致，才能調到合適（shì）的間隙，調整到合適的間隙後，用手轉動（dòng）主軸（轉動主軸方（fāng）向應與機床轉時主軸旋轉的方向一致），此時應轉動輕鬆，無阻滯感覺。

（2）材料質量差

一（yī）般來說，主軸軸承本身的材料會嚴重製約軸承本身的質量。根據主軸本身的製作工藝和質量來說，與國（guó）外有著嚴重的差距，但是就材（cái）料本身（shēn）來說是主要的因素，就其製作工（gōng）藝、軸（zhóu）承的設計等方麵來說是次之。磨床砂輪主軸和軸瓦在運行過程（chéng）中需要對轉速和轉矩進行傳（chuán）遞，與此同時需要承載（zǎi）必要的載荷，這就意味著會產生摩擦和磨損等問題，同時其工藝製作的精度和質量未達到國（guó）家規定的技術標準（zhǔn），軸瓦出現砂眼和氣孔等現象，嚴重的是材料出現一定（dìng）疏鬆的情況等，使得磨床砂輪（lún）主軸軸承的質量（liàng）遠遠不能達到預期的標（biāo）準。

（3）潤滑不良

一般來說，油膜的壓力與油粘度成正比，換言之就是壓力越大則相應的（de）粘度也越大，則相應的摩擦阻力也逐漸增（zēng）大說明潤滑油的油性過於稠密則會造成主（zhǔ）軸嚴重的發熱現象。作為主要支撐部件的主（zhǔ）軸軸承部件來說，在整個運動（dòng）機製占據重要的作用，因為其在（zài）旋轉的過程中逐漸形成一定的油膜，有效（xiào）的降低（dī）主軸（zhóu）與軸瓦之（zhī）間的摩擦和（hé）損耗，選擇合適的潤滑油，則可能有效的延（yán）長軸（zhóu）承的使用壽命。一般地，采（cǎi）用的是自動潤滑油係統，通過有效的設置科學合理的潤滑參數以及合理選擇潤（rùn）滑油的（de）粘度，通過及（jí）時（shí）有（yǒu）效的設備維護，能夠（gòu）保證設備可持續長期（qī）的有效運行。

（4）主軸油（yóu）的清潔度達不到（dào）要求

油膜的壓力與（yǔ）油粘度成正比，換言之就是壓力越大則相應的粘度也越大。則不清潔的潤滑（huá）油等環境（jìng）因素則會導（dǎo）致（zhì）主軸的磨損（sǔn）度，同時（shí）也會加（jiā）速磨損的速度，較輕的結果隻是導致主軸軸（zhóu）頸與軸承表麵簡（jiǎn）單的起球，嚴重（chóng）的情況則會導致主軸軸頸與軸承的拉毛（máo）、燒（shāo）瓦燒軸抱死等，介於軸瓦與軸頸之間的間隙（xì）非常的微小，一（yī）旦主軸油的清潔度達不到要求，則會造成嚴重（chóng）的後果，導致主軸抱死情況的發生。

2.2 故障原因分析與處（chù）理

通過必（bì）要的研究和分析，得出：就主軸承本身來說，價值不高，但是一旦遭受一定的損害，會造成巨大的風險，因此，必要（yào）的故障分析迫在（zài）眉睫。同（tóng）時主軸承其出（chū）現故障和損害的因素很多，通過一定的取證，不能給與一定的定行性和結果。在對故障的主軸承進行拆卸分析，有的部分顯示出軸承受到嚴重的損害，更有甚者出現（xiàn）燒軸燒瓦現象，或者出現抱軸現象。就相應（yīng）的問題進行細化（huà）得分析得（dé）出以（yǐ）下故障原因：

（1）故障主軸軸承的（de）潤滑受阻或者缺油的現狀，首先需要對其相應維護（hù）記錄進行詳細（xì）的查詢，當軸承排油正常時，則顯示工作是（shì）正常穩定的，則說明潤滑（huá）現象良好。但是對其在拆解之後發現，軸承周圍的殘留的相關油脂過於繁多，造成潤滑作用不夠明顯，同時嚴重製約潤滑的效果。

（2）由於主軸油的清潔度差，有異物將節流器的（de）小孔（kǒng）堵住或者將油腔的油麵刮開，造成主軸抱死的現象，使得軸頸出現一係列的毛刺現象甚至（zhì）主軸發熱造成軸頸裂，主軸報廢。其軸承故障點如圖 3 所示。

圖 3 軸承故障點

（3）薄膜反饋節油器失靈。

（4）軸承的運輸過程，在對運輸過程中發現，通過對比要的運輸過程予以一（yī）定（dìng）的追溯、分析和研究（jiū），得出在進行運輸過程中，設備（bèi）齊全且符合標準和要求，不（bú）能造（zào）成軸承損害的可能，也就排除運輸過程造（zào）成的損害。在進行係統分析和研究上（shàng），將軸承進行徹底清洗的清潔工（gōng）作，同時保（bǎo）證對各處的研傷進行修磨（mó）處理，保證（zhèng）軸承在最優狀態（tài）下工作。

3、注意事項與（yǔ）結論

3.1 注意事項

必要時，對砂輪主軸進行平衡測試；同時，對相（xiàng）關的主軸和相應的軸承進行有效的配合，應該符合（hé）國家標準 A 級（jí）；在對砂輪的（de）靜平衡時應該至少滿（mǎn）足對其 8 處點的（de）有效的平衡（héng），對於新的砂輪（lún）來說，必要時，應該進行兩次的平（píng）衡，在進行平衡時候應該使用冷卻液；在（zài）對主軸和和軸瓦間的間隙應（yīng）該科學的設置，避免便喲的漂浮現象（xiàng）的發生，同時保證主軸與軸瓦間接觸性良好等；同時在保證試車時，避免放置軸承間隙過小，造成拉毛和起線等現象；軸承溫度不宜過高，必要時加大油（yóu）量、強製通風等手段。

3.2 結論

伴隨著深入的研究和分析，就會麵臨著對磨床更多問題的研究和發現，這就要求我們需要（yào）不斷的探索和鑽（zuàn）研，學（xué）習國外先進的技術水平，有效地（dì）提升自己相關技術水平，通過在研究中創新，在創（chuàng）新中（zhōng）改進相（xiàng）關維修技（jì）術，有效的提升（shēng）磨床砂輪主軸承維（wéi）修的水平，降低了企業的（de）額外開銷，最大化提（tí）升經濟效益。

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