雒小龍

(陜西長嶺紡織機電科技有限公司，陜西 寶雞 721013)

隨著紡紗、整經(jīng)和漿紗等工藝技術水平的提高及人工成本的上升，噴氣織機高速化已經(jīng)成為發(fā)展的趨勢；筆者公司制造的噴氣織機運轉速度和產(chǎn)量的提升，對傳動系統(tǒng)軸承的裝配精度和裝配效率提出了更高要求。為了提升噴氣織機軸承裝配技術水平和效率，提高噴氣織機運動副的可靠性，根據(jù)噴氣織機傳動系統(tǒng)大量使用深溝球軸承的現(xiàn)狀及其運動副失效原因的分析結果，探討新的軸承裝配工藝技術迫在眉睫。

1 噴氣織機深溝球軸承失效原因分析

圖1為噴氣織機使用的6311型曲軸軸承[1]損傷放大圖。根據(jù)軸承滾道損傷情況，可做如下判斷。

a) 內圈內表面 b) 軸承內圈 c) 內圈外滾道面圖1 6311型曲軸軸承滾道損傷示意

1.1根據(jù)軸承內圈裝配摩擦狀況，發(fā)現(xiàn)在裝配軸承過程中，軸承內圈內徑與軸徑的過盈配合量過大，軸承內圈擴張導致軸承滾珠與滾道之間游隙消失，使軸承在轉動過程中無油膜潤滑，在干摩擦狀態(tài)下運行，致使軸承早期疲勞、整周滾道均發(fā)生剝落。

1.2根據(jù)滾道軸向剝落對稱的現(xiàn)象判斷，軸承在運轉過程中受到較大局部軸向載荷，導致滾道部分側面嚴重損傷；因為曲軸為偏心機件，當油壓機壓入兩端軸承時易使曲軸軸承定位軸線彎曲變形，從而致導軸承運轉時滾珠局部軸向力增大，加速了滾道磨損，致使軸承早期失效。

1.3曲軸兩端軸承由油壓機分別壓入，當壓入了一端軸承、再壓入另一端軸承時，須由先裝入的軸承定位；但由于平臺和操作不當?shù)木壒?，易使先裝入的軸承滾道和滾珠產(chǎn)生軸向擠壓，使?jié)L道受損。

2 傳統(tǒng)軸承裝配

2.1 步驟

2.1.1 清洗

安裝軸承前必須將其清洗干凈，除去軸承上的防銹劑，清除固體污染物。

2.1.2 裝配

軸承的裝配須根據(jù)其使用環(huán)境、軸承結構和安裝空間采用不同的裝配工藝，可采用熱套、冷壓、手錘或冷凍等4種安裝工藝進行裝配。

2.1.2.1熱套裝配主要有烘箱加熱和油槽加熱，即將軸承放入烘箱或油槽中進行加熱，加熱到一定溫度并保溫一定時間后再進行裝配。但是，熱套裝配的準備時間長、加熱效率不高。

2.1.2.2冷壓裝配是利用油壓機和套筒的配合將軸承內圈壓入軸頸，限于結構形式簡單、過盈配合量為中等的情況，對于復雜軸類零件操作過程有一定技術難度。

2.1.2.3手錘裝配是采用榔頭和套筒等簡單工具，對尺寸小、裝配精度要求一般、過盈量較小的軸承進行裝配。此方法對工人技術水平要求高。

2.1.2.4冷凍裝配用于對裝配條件要求苛刻、使用較少、裝配尺寸過盈量較大、裝配精度較高的軸承。

2.1.3 潤滑

軸承安裝完成后需涂抹適量潤滑油或潤滑脂，并確保油脂進入溝道內、均勻粘附在滾動體表面；同時，轉動軸承以檢查軸承是否轉動靈活、有無異響。

2.2 曲軸軸承傳統(tǒng)裝配

曲軸軸承傳統(tǒng)裝配示意如圖2所示。該方法采用油壓機和套筒冷壓軸承內圈進行裝配,易造成曲軸彎曲變形，以及另一端軸承滾道和滾珠發(fā)生軸向擠壓變形和損傷。因此，對裝配的力度和速度都有精確的要求,對裝配工要求較高。

圖2 曲軸軸承裝配示意

3 電磁感應加熱裝配曲軸軸承

采用電磁感應加熱裝配曲軸軸承的裝配工藝，與傳統(tǒng)軸承的主要區(qū)別僅在于軸承的裝配環(huán)節(jié)，其余準備過程相同。電磁感應加熱裝配前須選取合適的軛鐵用于支撐軸承，通過設定合適的加熱時間及溫度對軸承進行加熱，然后手持軸承套入軸徑(如圖3所示)，并用木槌套筒輕敲到位，避免發(fā)生冷壓裝配中曲軸軸承定位軸線彎曲變形問題，以及下端軸承滾道受損的風險，也避免了發(fā)生尺寸超差被誤壓入的問題，有效保護了曲軸精度。

圖3 電磁感應加熱軸承手工裝配

通過將冷壓裝配改為電磁感應加熱裝配，降低了因裝配不當導致6311型軸承損壞率高的問題，有效提高了曲軸軸承的裝配精度和質量。經(jīng)過一段時間的實施和售后調研表明，采用該裝配工藝能有效降低噴氣織機曲軸部位軸承故障率。與其他熱裝工藝相比，電磁感應加熱裝配工藝避免了加熱時間長、熱效率低、單位耗能量大、勞動條件差和對裝配工人技術水平要求高等問題，降低了安全風險，并且避免了油浴加熱失火的危險和產(chǎn)生廢油污染物的問題。

4 新裝配工藝的應用

為了提高噴氣織機傳動系統(tǒng)整體裝配精度和質量，提高軸承裝配效率，降低勞動強度，將噴氣織機上油浴潤滑條件下的軸承統(tǒng)一采用電磁感應加熱工藝裝配。噴氣織機傳動系統(tǒng)軸承規(guī)格見表1,軸承等級均為0級，軸承內圈與軸采用K6和M6級配合公差，軸承外圈與孔采用H7級配合公差[3]。

表1 噴氣織機傳動系統(tǒng)用軸承

從軸承配合公差及尺寸、織機產(chǎn)能和經(jīng)濟實用方面考慮，選取GJ30H-1A型軸承加熱器，其為雙工位定時加熱，并采用手持熱偶測溫儀校核溫度。

軸承加熱器使用過程中，應根據(jù)軸承尺寸選取相應的軛鐵，設定加熱器加熱時間。熱裝軸承所需軛鐵規(guī)格和加熱時間見表2。每次開機后首次加熱軸承時，必須用手持式熱偶測溫儀校核溫度，避免因環(huán)境溫度影響和設備異常發(fā)生軸承過燒或裝配故障。

表2 熱裝軸承所需軛鐵尺寸規(guī)格和加熱時間

采用電磁感應加熱軸承新裝配工藝后，避免了壓力機壓力不便于控制、軸徑尺寸超差時出現(xiàn)軸承被強力壓入等事故，大幅減少了零件搬運次數(shù)，避免零件磕碰，從而減輕了工作量。

5 結語

噴氣織機運轉速度和產(chǎn)量的提升，對傳動系統(tǒng)軸承的裝配精度和裝配效率提出了更高要求。通過對運動副故障原因的分析，探討應用電磁感應加熱裝配軸承新工藝，顯著提高了深溝球軸承的裝配精度和裝配效率，大幅降低工人勞動強度，保證了噴氣織機的可靠性。