PaM原則在滑動軸承維修工作中的應用分析

[摘要]滑動軸承在機械設備尤其是重型設備中的應用比較廣泛,滑動軸承的維修工作好壞對保持設備的正常運轉有很重要的作用。以65t鏈式冷拔機的滑動軸承的維修為例,分析在企業的設備維修工作中,如何進行主動性維修以及實施主動性維修的效果。

[關鍵詞]滑動軸承主動性維修PaM

中圖分類號:TH6文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210165-01

主動性維修源于Proactive Maintenance(縮寫為Promaint或PaM,也可譯為“預先維修”),從20世紀90年代開始,在西方國家逐漸發展和應用,是近年來維修理論和實踐中的熱點問題。主動性維修工作是為了防止產品達到故障狀態,而在故障出現前所采取的工作,包括對故障根源的監測和排除。現在通常將原來的三類預防性維修工作:視情(即預測性)維修、定期修復和定期報廢都歸于主動性維修,因為這些工作均是在故障發生前進行的主動工作。

某企業中的一臺65t鏈式冷拔機是冷拔生產線上的重要設備,由于使用年限較長,經常發生故障,特別是其中滑動軸承的故障出現比較頻繁,是影響該設備正常運轉的主要因素,因此對其滑動軸承進行維修和保養尤為重要。以前是在滑動軸承失效后再進行維修,后來引入PaM原則,對維修模式進行了改進,取得了較好的效果。

一、65t鏈式冷拔機滑動軸承的基本結構

65t鏈式冷拔機中的主減速箱采用的是剖分式液體動壓滑動軸承,軸承襯使用的是巴氏合金澆注層。

作為動壓滑動軸承,為保證軸頸與軸承工作表面間被油膜完全隔開,必須具備以下條件:(1)軸有足夠的轉速;(2)有足夠的供油量,潤滑油具有一定的粘度;(3)軸頸與軸承工作表面之間具有適當的間隙。

該軸承中使用的巴氏合金是以鉛為軟相基體,其上均勻分布著銻的硬相質點,軟相基體使巴氏合金具有非常好的嵌藏性、順應性和抗咬合性,在磨合后,軟相基體內凹,硬相質點外凸,使滑動面之間存在微小間隙,形成貯油空間和潤滑油通道,利于減摩;外凸的硬相質點起支承作用,有利于承載。

二、65t鏈式冷拔機滑動軸承失效原因分析

該設備中的滑動軸承除了正常的使用磨損外,造成失效的主要原因有以下幾個方面:(1)超負荷拔制鋼管致使軸承過載;(2)由于潤滑的中斷或潤滑油質量差而造成軸承潤滑不良;(3)由于軸承間隙過小,聯軸節不同心等裝配質量問題導致軸承承受額外附加載荷。

三、軸瓦配合間隙的確定

對滑動軸承的維修,確定軸瓦的合理配合間隙是至關重要的。一般按公式Δ=kd(k為系數,d為軸的直徑)來計算軸瓦的配合間隙。但在多年的維修實踐中,發現用這種方法計算出來的數值并不適用于該設備的滑動軸承,主要的問題是由于間隙偏小,不能補償加工與裝配時的偏差及受熱時產生的膨脹,其直接后果就是降低軸瓦的使用壽命,嚴重時甚至會發生燒瓦事故。根據該設備低速、重載的特性,結合以前的維修經驗,在維修時,適當地增大其配合間隙,將主減速箱高速軸承的配合間隙設定為0.16～0.02mm,中間齒軸承的配合間隙設定為0.35～0.40mm,主動鏈輪軸承的配合間隙設定為0.40～0.05mm。

四、軸瓦的更換和調整

新軸瓦內的巴氏合金澆注層,留有較大的余量,使用前要進行刮削。刮削時以軸為基準進行圓周刮削,用上、下軸瓦在軸上研點。要求軸承孔中心線與機座的平行度和上、下軸瓦的同軸度不能超差。由于巴氏合金的材料硬度低,所以刮削時不能用力過猛,避免刮削過深。

在刮削時有一些“習以為常”的錯誤做法是必須引起注意并加以克服的。一種是由于配合間隙和接觸面積達不到技術要求而使用細砂紙打磨軸瓦,這樣在打磨過程中砂紙上脫落的硬質顆粒會嵌入較軟的巴氏合金中,使軸瓦與軸頸之間產生劇烈的磨料磨損,影響軸承的使用壽命。另一種是為了圖方便,使用粉筆著色來檢查接觸部位的印痕,這樣所產生的后果與磨料磨損一樣。另外由于粉筆著色很難涂抹均勻,容易產生錯覺而造成誤操作。所以一定要使用紅丹來檢查印痕,嚴格遵守操作規程,保證合適的配合間隙和接觸面積。

為便于維修和調整間隙,對于剖分式軸承,可在軸承座上配上合適的墊片(一般在0.5～6mm之間)。在軸承的配合間隙過小時,可在軸承座兩邊同時加上同等厚度的墊片,直到符合要求為止。使用在軸承座單邊增加墊片,或在軸瓦背面加墊(即在軸瓦與瓦座之間加墊錫紙或薄銅皮)的方法來調整間隙是不可取的,因為這樣會破壞軸承的圓度、圓柱度及軸承與軸頸的同軸度,導致軸頸與軸承的磨損加劇。

五、將PaM原則應用于滑動軸承的維修過程

一般維修時只對已經失效的、磨損較大的軸瓦進行更換,對于其它還能使用的軸承,往往沒有引起足夠的重視,這樣看起來似乎節省了維修時間,節約了維修成本,其實不然。由于軸承的使用壽命是有一定限度的,在設備出現故障時不對當前還能正常使用的軸承進行相應處理,將會縮短兩次維修間的正常使用時間,反而增加了相關的費用。所以在對該設備進行維修時,應利用開箱解體的機會,對軸承的狀況逐一檢查,及時修理和調整軸承的配合間隙,檢查和修復軸頸因長時間、重載荷運行時可能產生的磨損、拉毛、燒傷等缺陷,有效地消除事故隱患以減少停機時間,提高經濟效益。與此同時,還要分析軸瓦失效的原因,以便對癥下藥,進行有針對性地處理,盡可能地控制造成非正常磨損的因素。

為降低該設備滑動軸承的故障頻率,在實際工作中建立了維修體系,定期對重點部位進行檢查,落實“看、聽、摸、問”。“看”即用眼觀察軸承及相關部位的運行有無異常;“聽”即用耳聽運轉部件的聲音,從中判斷是否正常;“摸”即用手感覺溫度、振動是否正常;“問”即向操作工人詢問軸承在設備運行過程中有哪些不正常的現象。

六、應用PaM原則的效果

原來65t鏈式冷拔機的滑動軸承故障比較頻繁,雖然平時對其進行了重點養護監控,但還是平均五六個月就會出現因軸瓦失效而引起的停機事故。自從引入PaM原則,對維修模式進行改進以來,冷拔機的滑動軸承運行了近一年仍然情況良好,保障了生產的順利進行,同時又節約了維修費用,取得了較好的經濟效益。

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作者簡介:

汪哲能(1971-),男,湖南衡陽人,碩士研究生,衡陽財經工業職業技術學院教師,主要研究方向:機械制造、職業教育。