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平面磨床动压轴承的故障分析与维修

MM7132平面磨床,其磨头的前后轴承外圆呈锥形,与轴承座内锥孔只有3条等分的凸缘接触,轴承上均匀地开有12道轴向槽,轴承轴向移动时,轴承与轴的径向间隙便发生变化;当轴承收紧时只有3条凸缘的内部间隙变小,其余部分产生弹性变形形成3个油楔,为整体三油楔动压滑动轴承。轴承的间隙小,刚性好,其润滑方式为自吸式润滑。在使用过程中,发生了磨头抱轴、振动、发热现象。

一、分析故障产生的原因

经过对设备中出现故障的原因分析,发现平面磨床中砂轮轴的轴颈部分表面有纵向裂纹,前、后轴承外观则没有明显缺陷,磨损量也不大,对磨头进行拆检,未发现砂轮轴有弯曲,仅在轴颈部分有浅表纵向裂纹。前、后轴承的外锥凸缘与轴承座孔接触良好,轴承内孔无明显损伤。由此认为磨头无法工作的主要原因是:前、后轴承的几何精度发生变化,三油楔形状及大小不一致所造成的。故决定修理采用的方案为:修复前、后轴承和镀硬铬(0.02mm)修复砂轮轴。

二、采用刮与研相结合的方法修理轴承

采用刮与研相结合的方法修理轴承,既先对前、后轴承进行刮削显点,再以研磨扩大接触面积并降低表面粗糙度值,刮削时采用轻刮法,绝不能刮成鱼鳞状。

1、将前、后轴承安装到工作位置,按轴承孔配磨一长400mm的圆柱芯轴(直径为55mm),其配磨程度以转动自如为准。在芯轴上薄薄涂一层红丹油,将芯轴穿入轴承,适当调整前、后轴承的松紧程度,转动芯轴,抽出芯轴轻刮划点。此项工作须反复进行以达到在前、后轴承内表面的3条矩形带接触中显点均匀密集为止。然后磨制一根直径比该芯轴小0.02mm长400mm的铸铁研磨棒,涂以W5氧化铬研磨膏对前、后轴承同时进行研磨,随时收紧前、后轴承并注意清除轴承端部多余的研磨剂。经过研磨,使轴承的接触面为完整的3条矩形接触带,最后拆下轴承座仔细清洗,使之不能有任何杂质。

2、将前、后轴承安装到位,按轴承孔配磨一长为350mm的圆柱芯轴,与轴承内孔的配合程度以刚度能穿入为宜。调整前、后轴承至芯轴转动困难时为止。在调整过程中,前、后轴承要交替进行,切不可先调紧其中的一个再调整另一个,按此芯轴直径小0.01mm尺寸精磨砂轮轴轴颈,抛光后即可组装。

3、加注润滑油依次进行装砂轮前和装砂轮后的空运转试验,最后进行磨削试验。经过研磨,使前后轴承有3条与其外锥凸缘相对应宽为15mm的通长矩形接触面。为了进一步降低轴承内孔的粗糙度值,我们试用牙膏对其进行了抛光处理。检查研磨棒的最终集合精度未发现明显变化,即以此直径减去0.01mm作为砂轮轴轴颈的尺寸。

三、采用以研代刮的方法修理轴承

1、采用车削有三头120mm导程正反螺旋槽的铸铁研磨棒进行整体研磨以保证前、后轴承的同轴度。研磨棒的直径是在与前、后轴承配合较紧的基础上减小0.02mm.。所用研磨剂为M28氧化铝加煤油调合而成。为了使前、后轴承有尽可能的调整余量,在装配时用手将前、后轴承轻轻推人轴承座、带上调整螺母,然后将调整螺杆稍用力旋紧即可。

2、研磨时磨头置于垂直状态。为便于研磨棒在研磨过程中做适当的轴向移动并减轻劳动强度,在研磨棒正下方放一液压千斤顶,通过钢珠支承研磨棒。为在研磨过程中使手持力对中,在研磨棒的上端加装手轮装置。

四、在研磨过程中的注意事项

使研磨棒的旋转方向与砂轮轴的工作旋转方向一致。这样有利于工作时自吸油流迅速通过径向间隙形成油楔,从而能改善运转性能。

1、研磨过程中要不断地调紧前、后轴承(保持一定的手感)以提高研磨效率和保证轴承的几何精度。

2、随时清除轴承端部多余的研磨剂以避免前、后轴承出现喇叭口。

3、研磨一定时间后抽出研磨棒,清除研磨棒和前、后轴承中的研磨剂,检查研磨效果和研磨棒的研损情况,如研磨棒出现研损,则需对其进行修整以保证前、后轴承孔径的一致性。

4、在做最后研磨时,研磨剂尽量少并适当收紧前、后轴承以保证前、后轴承的最终几何精度。

五、总结

通过对MM7132平面磨床动压轴承的修理、组装后,一次试车成功,解决了磨头抱轴、振动、发热现象,使设备能正常安全地生产。我们认为修复质量的关键是保证前、后轴承的同轴度、圆柱度以及较好的表面粗糙度,使三油楔的形状、大小及厚度尽量相一致,而能保证质量的最有效的修复工艺是对前、后轴承进行整体研磨。


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