GDX2包裝機(jī)動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)傳動(dòng)軸承失效

羅 峰

（廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 廣西柳州）

在機(jī)械裝備中，軸承是最為常用的一種標(biāo)準(zhǔn)零件，尤其是滾動(dòng)軸承，凡是有轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，就會(huì)有軸承在工作。同樣在卷煙生產(chǎn)設(shè)備GDX2包裝機(jī)組中也是使用了大量的各式軸承，這些軸承在設(shè)備實(shí)現(xiàn)其功能上起著重要的作用。GDX2包裝機(jī)主機(jī)組動(dòng)力是由電機(jī)經(jīng)二級(jí)三角皮帶通過(guò)傳動(dòng)主軸傳入，在該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中每一級(jí)的傳動(dòng)軸上就各安裝了2個(gè)滾動(dòng)軸承，該部件軸承的工作條件復(fù)雜，它不僅承受著輪軸重力和軸的傳動(dòng)力,而且承受輪與輪之間皮帶的張緊力。在使用過(guò)程中，該機(jī)構(gòu)中軸承經(jīng)常由于潤(rùn)滑不良或使用、維護(hù)不當(dāng)?shù)仍颍馆S承過(guò)早失效，從而導(dǎo)致包裝設(shè)備故障或不能正常工作，影響設(shè)備有效作業(yè)率。顯然，確保軸承在工作條件下正常運(yùn)轉(zhuǎn)是十分重要的。造成軸承失效的形式多種多樣，在維修實(shí)踐中，通過(guò)分析過(guò)早失效原因，提出預(yù)防措施，來(lái)提高軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的使用壽命和可靠性。

一、添加適量的軸承潤(rùn)滑脂

軸承的潤(rùn)滑，對(duì)軸承的滾動(dòng)摩擦、使用壽命、振動(dòng)、溫度等產(chǎn)生重大影響。沒(méi)有正常的潤(rùn)滑，軸承將無(wú)法工作，據(jù)有關(guān)資料顯示，軸承40%的傷害與潤(rùn)滑不良有關(guān)。目前，煙廠使用的一般都是進(jìn)口的密封軸承，如：SKF、NSK、FAG等，這些廠家的軸承在出廠時(shí)都添加有一定量的潤(rùn)滑脂，一般都認(rèn)為沒(méi)有必要再加潤(rùn)滑脂；也有人認(rèn)為，軸承潤(rùn)滑脂越多越好。其實(shí)不然，軸承在使用中具體要添加多少潤(rùn)滑脂需要根據(jù)軸承實(shí)際的工況，如運(yùn)動(dòng)速度、工作載荷、工作溫度及環(huán)境條件來(lái)確定，其中運(yùn)動(dòng)速度是主要因素。潤(rùn)滑脂的充填量要合適，過(guò)多的充填量不僅運(yùn)轉(zhuǎn)后在軸承中保持不住，而且會(huì)使旋轉(zhuǎn)阻力矩增大和泄漏嚴(yán)重，軸承溫升加快，最終會(huì)導(dǎo)致脂的潤(rùn)滑功能下降和老化；而加脂過(guò)少，軸承潤(rùn)滑脂的油膜修補(bǔ)性不強(qiáng)，會(huì)使軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)變壞，磨損加劇。因此，確定軸承潤(rùn)滑脂合適的裝填量是很重要的，一般潤(rùn)滑脂的充填量可根據(jù)軸承脂潤(rùn)滑時(shí)的容許極限轉(zhuǎn)速ni和軸承實(shí)際工作轉(zhuǎn)速n的比值來(lái)確定，具體見(jiàn)表1。

根據(jù)GDX2電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速及2級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)輪的直徑，可算出3個(gè)軸承各自的額定轉(zhuǎn)速：n軸1=n電×D1/D2＝788 r/min，n軸2＝ n軸1×D3/D4＝404 r/min， 式中 n電為電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 1450 r/min，D1=118 mm，D2=217 mm，D3=173 mm，D4=339 mm。根據(jù)相關(guān)手冊(cè)查表可得，軸1中2個(gè)軸承（62210）的極限轉(zhuǎn)速為4800 r/min，軸2中的軸承（62207）的極限轉(zhuǎn)速為 6300 r/min，軸承（ 6206）的極限轉(zhuǎn)速為 7500 r/min。 軸承（62210）的容許極限轉(zhuǎn)速ni和實(shí)際工作轉(zhuǎn)速n的比值為 6.09，軸承（62207）的容許極限轉(zhuǎn)速ni和實(shí)際工作轉(zhuǎn)速n的比值為 15.59，軸承（6206）的容許極限轉(zhuǎn)速ni和實(shí)際工作轉(zhuǎn)速n的比值為18.56，從結(jié)果來(lái)看比值都＞5，軸承內(nèi)潤(rùn)滑脂充填量應(yīng)占軸承內(nèi)部自由空間的2/3以上。而從實(shí)際運(yùn)行效果來(lái)看，加到軸承內(nèi)部自由空間的2/3即可，既能保證軸承潤(rùn)滑脂足夠的量，又能防止?jié)櫥缏?/p>

表1 潤(rùn)滑脂充填量參照表

二、軸承安裝時(shí)注意配合間隙

滾動(dòng)軸承的配合間隙是指軸承內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體之間的間隙量，軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中需有合適的內(nèi)部空間，因軸承使用過(guò)程中的疲勞壽命、噪聲、振動(dòng)、溫升等因素都受其配合間隙大小的影響。但軸承在工作中，由于受過(guò)盈量過(guò)大，安裝不到位，溫升引起的膨脹量、瞬時(shí)過(guò)載等外界因素的影響，使原有配合間隙改變，精度降低，乃至造成“咬死”。一般情況下，軸與軸承組裝配合時(shí)要給予適當(dāng)過(guò)盈量，以便能將軸承固定在軸上，防止出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)中軸承發(fā)生竄動(dòng)。但在實(shí)際的維修工作中，一些不合規(guī)范的行為常使軸承的游隙調(diào)整不當(dāng)，如當(dāng)軸承與軸的配合過(guò)盈量過(guò)大時(shí)，維修人員常用螺栓強(qiáng)行將軸罩安裝到法蘭座上，造成軸承游隙變小，使?jié)L子和滾道摩擦發(fā)熱、磨損加大。對(duì)于維修工作來(lái)說(shuō)，要在安裝過(guò)程中規(guī)范操作，保證軸承合適的配合間隙，減少因安裝不規(guī)范引起的失效。

三、降低軸承載荷

軸承的壽命也與所受載荷的大小有關(guān)，載荷越大，產(chǎn)生的接觸應(yīng)力就越大，因而在發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕前所運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)就越少。軸承載荷分動(dòng)載荷和靜載荷，由于GDX2機(jī)組的動(dòng)載荷是一定的，因此，該機(jī)構(gòu)中的滾動(dòng)軸承承受的動(dòng)載荷也是一定的。而軸承的靜載荷來(lái)自傳動(dòng)輪軸的重力和皮帶的張緊力。在保證GDX2機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)流暢外，那皮帶的張緊力調(diào)整就是影響軸承使用壽命的一個(gè)重要因素。在實(shí)際的工作中，維修人員在調(diào)整皮帶的張緊力時(shí)不能僅憑自己的經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)整，當(dāng)皮帶的張緊力調(diào)整得過(guò)于緊時(shí)，無(wú)形中就增大了軸承載荷，從而影響到軸承的使用壽命，導(dǎo)致軸承早期失效。對(duì)于該機(jī)構(gòu)皮帶的張緊力調(diào)整可按照GDX2保養(yǎng)調(diào)試手冊(cè)來(lái)正確調(diào)整，如圖1，要張緊驅(qū)動(dòng)皮帶（A-B），應(yīng)從第二帶（B）開(kāi)始，調(diào)整好皮帶（B）后，利用觸針式測(cè)力計(jì)在皮帶（B）上施加5公斤的壓力，檢查皮帶的游隙是否約為14 mm；然后再調(diào)整皮帶（A），同樣調(diào)整好以后，利用觸針式測(cè)力計(jì)在皮帶（A）上施加5公斤的壓力，檢查皮帶的游隙是否約為9 mm。

四、結(jié)束語(yǔ)

在采取上述改進(jìn)措施后，GDX2包裝機(jī)動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)傳動(dòng)軸承的使用壽命得到大幅提高。根據(jù)維修實(shí)踐過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)，從軸承的工作條件載荷、轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑等方面來(lái)判斷，采取一些軸承過(guò)早失效的預(yù)防措施，降低軸承失效給生產(chǎn)帶來(lái)的損失。如要正確地找出軸承損壞的原因，還需借助一些檢測(cè)設(shè)備，對(duì)軸承工作表面的磨損狀況、磨損的軌跡等現(xiàn)象來(lái)分析出其真正損壞的原因。

圖1 皮帶的張緊調(diào)整