單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承保養(yǎng)維護(hù)與故障診斷分析

羅太景

（徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇徐州　221140）

摘　要：對(duì)回轉(zhuǎn)支承的運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、安裝、日常維護(hù)和保養(yǎng)等方面進(jìn)行專業(yè)分析，著重對(duì)使用中的單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷分析并給出對(duì)策，提請(qǐng)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員注意。

關(guān)鍵詞：交叉滾柱式；回轉(zhuǎn)支承；維護(hù)保養(yǎng)；故障診斷

0　引言

回轉(zhuǎn)支承是兩物體之間做相對(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)又承受軸向力、徑向力、傾覆力矩的機(jī)械設(shè)備所必須的重要傳動(dòng)關(guān)鍵件。回轉(zhuǎn)支承常用的結(jié)構(gòu)形式有4種：?jiǎn)闻徘蚴?、單排交叉滾柱式、雙排球式、三排柱式。本文對(duì)回轉(zhuǎn)支承的運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、安裝、日常維護(hù)和保養(yǎng)等方面進(jìn)行專業(yè)分析，著重對(duì)設(shè)備中使用的單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷分析并給出對(duì)策。

1　回轉(zhuǎn)支承在運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、安裝

回轉(zhuǎn)支承的運(yùn)輸應(yīng)水平固定在木板上，小心輕放，避免碰撞特別是徑向碰撞。長(zhǎng)期倉儲(chǔ)時(shí)，外表面應(yīng)涂防銹油并用塑料薄膜或油紙包裹，放在干燥密封的室內(nèi)。安裝前，應(yīng)清洗接觸面和齒輪上的保護(hù)涂層。清洗中應(yīng)避免清洗劑進(jìn)入滾道內(nèi)部。裝配間隙在出廠時(shí)已調(diào)整好，通常情況下不宜拆開;如間隙不符合要求，可拆開調(diào)整。檢查安裝接觸面平直度的方法用塞尺，可直接檢查配合面的不平度，也可用專業(yè)儀器檢查。安裝接觸面需要用機(jī)械加工的方法消除平面誤差，必須在整個(gè)結(jié)構(gòu)件全部焊接后再進(jìn)行。加工好的結(jié)構(gòu)件剛性也要檢查，要求在Z大額定載荷下，安裝面偏差不允許超過Z大偏差值。安裝回轉(zhuǎn)支承時(shí)，應(yīng)先固定壓圈轉(zhuǎn)動(dòng)齒圈，找出節(jié)圓直徑上橢圓長(zhǎng)軸Z大點(diǎn)，用漆涂在Z大直徑的齒上，外齒圈為正向，內(nèi)齒圈為負(fù)向。安裝小齒輪時(shí)，應(yīng)調(diào)整至大齒圈上涂漆的齒與小齒輪的齒的嚙合，嚙合間隙滿足裝配間隙技術(shù)要求，然后擰緊固定螺栓，固定后應(yīng)重新檢查整個(gè)圓周上的嚙合間隙。為防止螺栓的螺距誤差，選用滾壓螺栓，螺栓的材料選用中碳鋼或中碳合金鋼。螺栓、螺母的強(qiáng)度有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)控制，選擇螺栓、螺母時(shí)，應(yīng)使螺母材料的硬度比螺栓的材料的硬度低一級(jí)，這樣可以避免螺栓、螺母緊固咬死和減小磨損。緊固螺栓時(shí)應(yīng)根據(jù)孔徑選擇擰緊力矩，緊固螺栓應(yīng)使用扭矩扳手在180°方向?qū)ΨQ擰緊并達(dá)到預(yù)緊力。安裝時(shí)不允許用彈簧墊圈，為減少螺栓頭與支承接觸面的壓力，選用經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后的圓平墊圈。

2　回轉(zhuǎn)支承使用、維護(hù)、保養(yǎng)

使用前，轉(zhuǎn)動(dòng)支承并加足潤(rùn)滑脂，加到新油脂略向外擠出為止。齒圈上也需涂上合適的齒輪用油脂。滾柱支承工作運(yùn)轉(zhuǎn)50h再潤(rùn)滑一次，球支承工作運(yùn)轉(zhuǎn)100h再潤(rùn)滑一次，在熱帶地區(qū)及高溫、高濕度、高灰塵環(huán)境中，溫差大且連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)改為一周潤(rùn)滑一次。齒輪還應(yīng)定期涂齒輪用油脂。試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)要求：先在整個(gè)工作范圍內(nèi)空載運(yùn)轉(zhuǎn)2h，測(cè)量傳動(dòng)電機(jī)的電流，不得超過額定值;大、小齒輪輪齒的接觸面不得小于70%，否則回轉(zhuǎn)支承重新調(diào)整安裝。由于小齒輪處于懸臂位置，工作初期要調(diào)整至齒輪下端接觸良好。

回轉(zhuǎn)支承Z大允許磨損量的測(cè)量:測(cè)量時(shí)先將回轉(zhuǎn)支承上下座圈圓周8等分，做出標(biāo)記，然后施加適當(dāng)?shù)膬A翻力矩，在第1基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量總的軸向間隙記入表內(nèi)，再將動(dòng)臂轉(zhuǎn)至第2個(gè)位置，再將在第2基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量總的軸向間隙記入表內(nèi)。依次將8個(gè)位置的測(cè)量值記入表內(nèi)。第1次測(cè)量應(yīng)在新機(jī)使用前進(jìn)行，以后每年測(cè)量一次，測(cè)量方法同第1次。如發(fā)現(xiàn)磨損值顯著增加，應(yīng)適當(dāng)縮短測(cè)量間隔期限。如回轉(zhuǎn)支承磨損的間隙量超過了回轉(zhuǎn)支承磨損間隙允許的Z大值，應(yīng)進(jìn)行修復(fù)或更換回轉(zhuǎn)支承。一般情況下，回轉(zhuǎn)支承工作運(yùn)轉(zhuǎn)100h后，應(yīng)重新擰緊固定螺栓至規(guī)定的擰緊力矩。以后每運(yùn)轉(zhuǎn)600h重新擰緊一次。回轉(zhuǎn)支承運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí)如有噪音、沖擊、驅(qū)動(dòng)功率突然增大的異常現(xiàn)象，應(yīng)立即停機(jī)檢查。

3　單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承常見的故障分析(見圖1)。

(1)單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有“嚓-嚓”的響聲原因分析:這主要是滾柱的長(zhǎng)度超長(zhǎng)，使?jié)L柱的端面與回轉(zhuǎn)支承上下座圈中的滾道產(chǎn)生摩擦而發(fā)出的“嚓-嚓”的響聲。正常情況下，回轉(zhuǎn)支承滾柱不會(huì)摩擦滾道，若滾柱的長(zhǎng)度超長(zhǎng)，就會(huì)因摩擦而產(chǎn)生響聲。若滾柱的長(zhǎng)度超長(zhǎng)太多，就會(huì)使?jié)L柱兩端面壓在滾道上，造成回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)動(dòng)困難。再者調(diào)整墊圈摩擦滾?而產(chǎn)生的聲音，主要是裝配調(diào)整墊圈孔徑大于螺栓直徑。當(dāng)螺栓預(yù)緊力不足時(shí)，調(diào)整墊圈易竄入滾道并與滾柱圓角產(chǎn)生摩擦。

(2)單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有“咯-咯”的響聲原因分析:①軸向間隙偏小造成。一般來說，軸向間隙在保證回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)動(dòng)?活的前提下，間隙越小越好。局部位置的軸向間隙小到趨于零時(shí)，滾柱與座圈間的摩擦阻力增大，在較大驅(qū)動(dòng)力的作用下產(chǎn)生響聲。②回轉(zhuǎn)支承安裝基準(zhǔn)面不平或滾道面扭曲不平?；剞D(zhuǎn)支承安裝基準(zhǔn)面不平度應(yīng)小于其軸向間隙，否則，裝配后螺栓擰緊，由于回轉(zhuǎn)支承本身剛性小，隨著安裝基準(zhǔn)面的不平將產(chǎn)生變形。

造成滾柱在不平滾道上轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)部分變形大于或接近軸向間隙時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生響聲或轉(zhuǎn)動(dòng)困難?；剞D(zhuǎn)支承壓圈退刀槽偏于上下壓圈的結(jié)合面或滾道中有鐵屑等異物或滾道面有其他缺陷。由于退刀槽偏于結(jié)合面時(shí)磨削用砂輪夾角處損耗快，在較長(zhǎng)滾道內(nèi)口有凸起現(xiàn)象，滾柱在其上滾動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生響聲。退刀槽處殘留切削的毛刺或鐵屑也會(huì)造成轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的響聲。另外，滾柱在滾道內(nèi)擠得太緊，造成無間隙轉(zhuǎn)動(dòng)，缺少潤(rùn)滑油，造成干摩擦，也會(huì)產(chǎn)生響聲。

(3)回轉(zhuǎn)支承滾道面缺陷分析:①滾道面產(chǎn)生剝落的原因分析:由于滾道嚴(yán)重不平或平面扭曲;受重載作用后，局部壓力過大，超過滾道接觸強(qiáng)度;因點(diǎn)狀沖擊或長(zhǎng)期超負(fù)荷工作，造成疲勞破壞;滾道銹蝕，產(chǎn)生裂紋并逐漸擴(kuò)大;局部強(qiáng)力沖擊，造成淬硬層斷裂;淬硬層不均或太薄;滾道內(nèi)殘存較硬的異物，造成局部壓強(qiáng)過大;原材料中條狀組織破壞淬硬層。②滾道、滾柱局部產(chǎn)生麻點(diǎn)或點(diǎn)蝕原因分析:滾道內(nèi)有硬雜物如砂粒、鐵屑;局部滾道長(zhǎng)期工作在較高的接觸強(qiáng)度下，引起局部疲勞。由于密封維護(hù)保養(yǎng)不好，使雨水或清洗液浸入滾道，造成滾道、滾柱局部產(chǎn)生麻點(diǎn)或點(diǎn)蝕;裝配螺栓預(yù)緊力不足或松動(dòng)，引起軸向間隙增大，滾柱在較大傾翻力矩旋轉(zhuǎn)，滾道邊緣接觸應(yīng)力劇增并產(chǎn)生滑動(dòng)，滾柱一端實(shí)際承受的極大應(yīng)力易產(chǎn)生點(diǎn)蝕。③滾道面出現(xiàn)較規(guī)則的線狀壓痕原因分析:主要原因是回轉(zhuǎn)支承長(zhǎng)時(shí)間在一定位置靜態(tài)振動(dòng)，如汽車起重機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在崎嶇不平的地帶行駛，軸向間隙增大，使?jié)L柱母線沖擊滾道，從而產(chǎn)生間距相等的線狀壓痕。

4　結(jié)語

總之影響回轉(zhuǎn)支承的運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、安裝因素多，只要在日常維護(hù)、保養(yǎng)時(shí)進(jìn)行細(xì)致、專業(yè)分析，抓住問題關(guān)鍵能予以克服。交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承具有承載大、剛性好、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)使用中的單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承出現(xiàn)的故障，可以結(jié)合以上診斷分析，找出回轉(zhuǎn)支承出現(xiàn)故障實(shí)際原因，并進(jìn)行改善?；剞D(zhuǎn)支承應(yīng)用在不同的設(shè)備上出現(xiàn)的故障，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的實(shí)際工況，具體診斷分析，解決問題效果更顯著。

參考文獻(xiàn):

[1]羅太景.解析軸孔間距的測(cè)量方法對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度的影響[J].煤礦機(jī)械，2008，29(6):113-114.

[2]羅太景.軸、孔磨削表面波紋度的評(píng)定與質(zhì)量控制[J].新技術(shù)新工藝，2008(4):30-31.

[3]羅太景.滑動(dòng)軸承工作表面波紋度的分析與質(zhì)量控制[J].軸承，2006(1):18-19.

[4]羅太景.軸、孔磨削表面粗糙度的評(píng)定與質(zhì)量控制[J].機(jī)床與液壓，2009(4).

[5]羅太景.齒輪箱軸承座孔的中心距測(cè)量方法精度分析[J].機(jī)械傳動(dòng)，2009(1).

（來源：煤礦機(jī)械）