船用空調器軸承拉拔工具的設計與改造

張明敏 劉昕 韓景星 左紅穩

摘要：空調器是全船空調系統重要組成部分之一，直接決定著全船艙室的制冷與通風是否正常。由于空調器長時間不間斷工作，所以定期要對軸承進行檢修換新，以保證其可靠性。由于取出軸承需使用專用的拉拔工具，廠家配備的拉拔工具拉馬，結構過于簡單，對不同型號軸承拉拔效果差異較大，存在設計不合理的現象。為此，本文結合現有拉拔軸承工具拉馬，提出合理改進意見，并設計出新型軸承拉拔工具，為同行業人員操作使用帶來便利。

關鍵詞：空調器;拉馬;軸承拉拔

1 現狀調查

為確定空調器軸承的實際拆卸時間，組織三組崗位人員拆卸空調器軸承的時間進行了統計，如圖1所示。三組成員拆卸空調器軸承的時間分別為40、36、45分鐘。耗費時間長，且不易將空調器軸承拉拔出來。不僅如此，空調器風機型號不同，利用現有拉馬工具，不能匹配所有軸承型號，難以快速拔出空調器軸承，導致有些軸承的拉拔需要3小時以上，耗時耗力，增大檢修范圍，影響正常維修進度。因此空調器軸承的平均拉拔時間顯得非常必要。

某船有25臺空調器，每臺空調器對應2個軸承（風機軸承和電機軸承），空調器軸承位于風機和電機內，風機箱空間狹小，長時間工作，拆卸過程也困難。小組將空調器軸承拆卸過程分為四步后，隨即對每一步所需耗時進行了分析統計，如表1所示。從圖中不難看出，在拆卸空調器軸承時，利用廠家標配的拉馬工具對空調器軸承進行拉拔所需時間最為長，平均花費20分鐘，占總用時的50%，其次是拉馬工具安裝時間，顯然這兩個因素就是問題的癥結所在。

2 目標設定

每臺空調器有2個軸承，按照每個空調器軸承都能正常拉拔出來，拆卸一臺空調器2個軸承需耗時80分鐘，耗時過長，按照船舶維修規范，單臺空調器軸承拆解耗時在60分鐘之內，80分鐘比規范要求高了33%左右，單臺空調器軸承拆卸40分鐘耗時劃算為空調器軸承平均拆卸時間約為25分鐘。為此設定了改進工具后的目標值如表2所示。

3 原因分析

通過對影響空調器軸承拆卸時間進行了深入的分析和確認，梳理出以下五個末端因素，下面將對4條末端因素進行分析排查。

3.1 空調器軸承對中不好

空調器軸承位于空調器風機或電機軸的末端，風機或電機長時間運行，周圍溫度較高，軸承處于高溫惡劣環境中，容易造成軸承變形，對中不好。由于結構設計原因，軸承安裝清潔過程要求高，此處密封效果并不是太好，在高溫的侵蝕下，容易積塵進入軸承四周，使空調器軸承難以拉拔出來。為確定空調器軸承的對中情況，小組成員隨即對空調器軸承運行時間相近的軸承對中情況進行抽檢，抽檢8個空調器軸承，當噴油器運行在一年時不對中嚴重，當空調器軸承運行時間≤半年，不對中情況較為輕微，同時對拉拔噴油器影響也不大，隨著運行時間增長，不對中程度加劇，合理控制空調器軸承檢查更換時間，就能較好避免延長拆卸時間，且該因素為空調器軸承設計安裝引起，不可避免。

3.2 空調器軸承拉拔工具拆卸空間有限，人員配合拆卸困難

拆卸空調器軸承的全過程都要在空調器風機箱內完成，風機箱內空間狹小，人員配合拆卸困難，空調器軸承拉拔工具上三個爪子固定難，操作過程容易滑脫，人員溝通配合容易出現失誤，延長拆卸時間。為此小組成員對崗位人員拆卸空調器軸承進行了現場查驗，結果顯示完成空調器軸承的拆卸至少需兩個人配合，且一次拆卸過程平均出現失誤0.5次，符合要求的≤1次，且為小概率事件。

3.3 空調器軸承拉拔工具無底座，空間狹小，對中困難，安裝時間長

舊的拉拔工具結構設計時底部與空調器軸承相連的部分沒有底座，導致人員在安裝拉拔工具時，完全靠肉眼和經驗判斷拉拔工具與空調器軸承的相對位置關系，完成拉拔工具的安裝。為確認崗位人員安裝拉拔工具實際的用時，小組對不同崗位人員的安裝情況進行了統計。數據顯示，崗位人員安裝拉拔工具時間均在10分鐘左右，大于5分鐘目標。因此，有改進空間。

3.4 拉拔工具結構設計過于固定，難以對不同型號空調器軸承進行有效拉拔

空調器軸承拉拔工具通過人力使用扳手向里旋轉中間大螺母，產生相對向外的拉力，使空調器軸承拉拔出來。工具結構設計過于固定，無底座進行固定，拉拔過程中需兩人配合，一人靠人力固定拉馬三個爪子，操作不便，產生

的拉力不均勻;拉馬爪子直徑過細，容易變形損壞。

為此小組對崗位人員實際拉拔時間進行統計，結果顯示，崗位人員普遍耗時在1822分鐘，遠超過要求的小于等于10分鐘。由于拉拔工具的設計缺陷，導致崗位人員拉拔空調器軸承的時間長，占整個拆卸時間比重大。因此，該因素為我們著重考慮改進的方向。

4 拉拔工具的改造設計與驗證

4.1 拉拔工具的改造設計

在無法改變空調器軸承工作環境、系統結構的情況下，對空調器軸承拉拔工具進行優化改造，使崗位人員能夠輕松快捷方便的將需要檢修的噴油器拉拔出來，為檢修節省人力、物力、財力，保證空調器檢修工作的順利進行。

此次改進主要有兩個方面：一是加裝底座支架，中間軸便于支撐固定定位;二是在原有拉馬工具的基礎上利用4根粗長螺釘代替拉馬爪子，加裝前后底座;中間螺釘加粗，便于承受足夠拉力。設計圖如圖2所示：

4.2 改進后拉拔工具的效果驗證

根據設計方案，立足崗位人員進行選材制作，并將組裝完成的新拉拔工具進行實踐檢驗。立足前期三個拆卸小組，按照拆卸流程對空調器軸承進行拆卸，并記錄拆卸時間與之前拆卸時間對比如下表4所示。

由表格我們可以看出，改造后新的拉拔工具拉拔軸承平均用時為23.8分鐘，達到預期目標25分鐘，說明此次改造方案可行，大大縮減了空調器軸承拉拔時間，為空調器維修帶來便利。

5 結語

本文立足工作實踐，對原有拉拔軸承工具存在的缺陷進行分析研究，提出了改造工具合理的設計，有針對性的采取了相應的技術革新，大大縮短了軸承拆卸時間。改進后的空調器拉拔工具在船用空調器軸承以及各類型風機電機軸承檢修中得到了實際應用。其它船舶同樣面臨空調器軸承拉拔困難的問題，給崗位人員日常訓練、工作帶來極大不便，若能統一標準，對船舶原有的空調器軸承拉拔工具進行改進，這必將有效節省崗位人員的時間，提高空調器檢修的效率。

參考文獻：

[1]韓雪濤.變頻空調器故障維修[M].化學工業出版社，2014.07，3844.

[2]張松林.軸承手冊[M].江西科學技術出版社，2004：6678.

[3]宋昌才.電機軸承使用手冊[M].化學工業出版社，2009.05：5263.

[4]商景泰.通風機實用技術手冊[M].機械工業出版社，2011.08：1523.

[5]胡啟祥.船舶輔機[M].北京：人民交通出版社，2010.12，170175.