賈 南
(河鋼樂亭鋼鐵有限公司,河北 唐山 063000)
型鋼軋機齒輪基座的主軸承大多采用剖分式滑動軸承,軸承內襯大多是由烏金制成。滑動軸承與滾動軸承功能相同,同屬于支承件。由于滑動軸承起動摩擦阻力較大,維護也較麻煩,故多為滾動軸承所取代。但是由于結構及摩擦狀態等方面的不同,在某些工況下,滑動軸承具有滾動軸承所不能比擬的一些獨特優勢,使其在機械設計中仍占有重要地位。滑動軸承主要應用于高速、高精度、重載、強沖擊、安裝受限、徑向結構尺寸要求小、特殊工況工作條件等場合。滑動軸承的承載能力大、耐磨、運轉平穩可靠、工作壽命長,但這種軸承刮研技術要求較高,刮研不好或間隙調整不當,會導致研瓦或燒瓦事故。因此本文從該齒輪基座軸瓦結構為起點,詳細論述了型鋼軋機齒輪基座的解檢步驟,并著重描述了滑動軸承(即軸瓦)刮研的方法及注意事項,使該解檢工作有章可循、有法可依。
該齒輪基座的軸瓦結構為剖分式,由上、下兩半瓦組成,上軸瓦開有油孔和油溝。軸瓦上的油孔用來供應潤滑油,油溝的作用是使潤滑油均勻分布。油溝應開在非承載區。為防止軸瓦與軸承座之間產生軸向和周向的相對移動,該軸瓦軸向定位采用凸緣定位,周向定位采用銷釘定位。
型鋼軋機由4000kW電機帶動,經過一級變速人字齒輪箱傳動,變速箱低速軸通過CL19齒型安全聯軸器與齒輪基座中間軸連接。該齒輪基座由三根人字齒輪軸傳動,中間軸為主動軸,上下兩軸為被動軸,軸瓦處軸徑為φ400 mm,共計12塊軸瓦。
停電掛牌,停油,并做好確認。拆除潤滑油管,并做好防塵處理。拆除上蓋四條大螺栓,吊下齒輪基座上蓋,將其平穩放置于安全地點。拆除CL19齒型安全聯軸器連接螺栓,由于該聯軸器螺栓孔是配做的,拆除螺栓前需做好記號;拆除側面箱蓋。
①測量舊軸瓦的頂隙、側隙。②測量主軸的水平度、串量。③檢查主軸是否光滑,是否有銹蝕、碰傷等缺陷,如有應設法消除。④測量舊軸瓦接合面瓦口墊片的厚度,并做好記號,保存好。
①瓦座、軸瓦、三根齒輪軸做好記號并依次吊出。②拆下的軸瓦座連同舊軸瓦,應該仔細檢查。觀察軸瓦的顏色;檢驗軸瓦的磨損情況;通過敲擊方法檢驗瓦背與瓦座接觸情況;并結合舊軸瓦的頂隙、側隙數據決定是否更換新瓦。
3.4.1 刮研瓦背
首先將瓦背刮研好。在瓦座上涂以紅丹粉,通過轉動軸瓦檢驗接觸情況,開始時用角磨機打磨瓦背,并配合使用粗銼和細銼銼削瓦背進行修研,最后用平銼消除磨痕,直到達到接觸面積為止。(注意軸瓦與瓦座不能松動,瓦口不要損壞,轉動軸瓦時,可以在瓦口墊木片再敲擊,或者用銅棒敲擊)。設備運轉時軸瓦與瓦座之間容易產生反向滑移或轉動。為防止這種現象發生、一般均采用銷、套類定位方式。該齒輪基座采用定位銷的定位方式定位銷松緊以軸瓦在瓦座上無轉動為準。刮研好瓦背的軸瓦,需要打好記號,記號應顯示在外側,便于刮削時方便。
3.4.2 新軸瓦的刮研與測量
刮研軸瓦應以對應的主軸為基準,在主軸對應的位置上涂以紅丹粉,將軸瓦放置在主軸上,轉動軸瓦研磨,根據接觸斑點情況,利用內孔刮刀進行刮削。刮瓦的步驟是先初刮下瓦,再初刮上瓦,然后精刮整個瓦,最后刮側間隙及存油點。軸瓦的刮研一般可分為粗刮、細刮和精刮三個過程。刮研時應采用取先重后輕、刮重留輕、刮大留小的原則。在刮研軸瓦時,不僅使接觸面積、接觸角符合技術要求,而且要使頂隙、側隙達到規定的數值。
(1)初刮上、下軸瓦。首先在主軸對應的位置上涂上紅丹粉,將軸瓦用天車吊至主軸軸瓦位處,并向正反方向轉動兩三圈(因為此齒輪基座傳動形式為往復式,主軸工作時轉動方向也是正反方向,如果主軸工作方向單一,則精刮研時轉動方向需要保持與工作轉動方向一致),接著將軸瓦吊起,根據軸瓦上著色點的分布情況進行粗刮。初刮時手法可以重一些,多刮去一些金屬,以便加快刮研進度。當接觸面積達到半數以上時,就該細刮了。在細刮階段手法要穩,直到接觸角(一般接觸角度為90°-110°)范圍內的接觸斑點均勻密布,接觸面積大于80% 。
(2)精刮上、下軸瓦。初刮上、下軸瓦后,雖然接觸角和接觸面積滿足了要求,但接觸斑點不夠致密,需要進一步進行精刮。精刮下軸瓦時,需要模擬工作狀態進行刮研。將兩側軸瓦放入齒輪基座的工作位置,然后將涂好紅丹粉的主軸裝入,將主軸向正反方向轉動幾圈,然后吊出主軸,進行下軸瓦精研工作;上軸瓦承受載荷較小,直接在箱體外進行精研工作;精研時,直至接觸面上的接觸斑點達到每平方英寸6 ~ 8點。
(3)刮側間隙和存油點。刮研側間隙時,瓦口兩端應保留一部分不刮,防止潤滑油從瓦的兩側流出。
為保證存油量,存油點是必須刮的。有的內襯特別薄的軸瓦,根據工作情況可以不刮存油點。
(4)保證主軸水平度、刮研的同時測量主軸的水平度,靠刮研來調整水平度,哪側高,要多刮研哪側軸瓦,直至刮研結束,從而保證主軸的水平度。
(5)軸瓦間隙的測量與調整。軸瓦的頂隙采用壓鉛方法測量,側隙使用長塞尺測量。該齒輪基座軸徑為540mm,所以軸瓦頂隙s應為0.80 ~ 0.90 mm,側隙b應為0.40 ~ 0.50 mm。見圖1。

圖1 軸瓦間隙的測量與調整
頂間隙的數值盡可能不用增減軸瓦接合面處墊片的多少來調整。如果頂間隙接近標準值,直接用刮刀刮研。如果要加墊片,墊片數量控制在3片以內,多張薄墊片用厚墊片代替。調整墊片用定位銷固定好。
測量步驟:首先清理干凈箱體,將兩只下瓦座吊入箱體內,用銅棒輕敲打入定位銷,將兩只下軸瓦裝入瓦座。平穩吊入主軸(防止切瓦和重壓軸瓦!),用塞尺檢測側間隙。檢測主軸水平度,要求誤差在0.1mm/m之內。在主軸上沿圓周方向放置三條鉛絲(兩側軸瓦位均要放置)。依次平穩吊入上軸瓦、上瓦瓦座。用千斤頂壓緊的方法進行均勻壓緊。拆掉千斤頂,依次吊走各件,使用千分尺測量鉛絲厚度,計算頂間隙。要求各數據達到規定范圍。
中軸軸瓦,上軸軸瓦的刮研步驟與下軸軸瓦的刮研步驟類似。其中注意保證中軸軸向串量為0.60 ~ 0.80 mm。各軸瓦刮研完畢后,進行試裝。即除了主軸、潤滑油管不安裝之外,其它部件按照工況全部安裝。箱體緊固螺栓,需要滿足緊固力矩要求。使用內徑千分尺測量各軸孔處的數據,使用外徑千分尺測量軸各處的數據,通過兩尺比對,計算各軸瓦頂隙、側隙數據。也可以根據量塊校驗內、外徑千分尺,記錄各處的實際數值。
組裝時,要把箱體、箱蓋、潤滑管路、軸瓦、瓦座、齒輪軸清理干凈。依次平穩裝入,在吊入主軸前,下軸瓦要先倒入潤滑油,俗稱座油,軸吊入后,再倒入一些潤滑油,這個步驟是必須的,有效防止主軸啟動時研瓦。軸瓦各部數據都合格后,齒輪的齒側隙和齒面接觸面積也要檢驗,該齒輪基座齒側隙要求不小于0.67 mm。安裝側面視孔蓋,要求不能漏油。恢復外部潤滑油管。試車時,先開動油泵,并使供油量比正常運轉時略大一些。檢查潤滑情況,確認良好,在輸入軸轉速n=100r/min以下雙向空負載運轉各1 h,要求運轉平穩無沖擊,如在試車過程中沒有出現油溫持續升高(不超過60℃),設備可以投入正常使用。
通過以上論述和分析,使型鋼軋機齒輪基座解檢工作變的清晰明了,也給類似機械設備的維護檢修起到了指引作用。機械維修是一項嚴謹的工作,是用理論做支撐,用數據來說話的工作。仔細分析,該齒輪基座解檢的核心是軸瓦刮研及間隙測量,而軸瓦刮研這項技術一般都是師傅帶徒弟,言傳身教,憑經驗判斷。本文論述的軸瓦刮研方法,供機械檢修師傅參考交流,并不斷總結出有章可循、有法可依的維修方法。