论滑动轴承(轴瓦)的刮研及在齿轮基座应用的解检方法

2019-07-29 02:00
中国金属通报 2019年4期
关键词:轴瓦垫片基座

贾 南

(河钢乐亭钢铁有限公司,河北 唐山 063000)

型钢轧机齿轮基座的主轴承大多采用剖分式滑动轴承,轴承内衬大多是由乌金制成。滑动轴承与滚动轴承功能相同,同属于支承件。由于滑动轴承起动摩擦阻力较大,维护也较麻烦,故多为滚动轴承所取代。但是由于结构及摩擦状态等方面的不同,在某些工况下,滑动轴承具有滚动轴承所不能比拟的一些独特优势,使其在机械设计中仍占有重要地位。滑动轴承主要应用于高速、高精度、重载、强冲击、安装受限、径向结构尺寸要求小、特殊工况工作条件等场合。滑动轴承的承载能力大、耐磨、运转平稳可靠、工作寿命长,但这种轴承刮研技术要求较高,刮研不好或间隙调整不当,会导致研瓦或烧瓦事故。因此本文从该齿轮基座轴瓦结构为起点,详细论述了型钢轧机齿轮基座的解检步骤,并着重描述了滑动轴承(即轴瓦)刮研的方法及注意事项,使该解检工作有章可循、有法可依。

1 型钢轧机齿轮基座的轴瓦结构

该齿轮基座的轴瓦结构为剖分式,由上、下两半瓦组成,上轴瓦开有油孔和油沟。轴瓦上的油孔用来供应润滑油,油沟的作用是使润滑油均匀分布。油沟应开在非承载区。为防止轴瓦与轴承座之间产生轴向和周向的相对移动,该轴瓦轴向定位采用凸缘定位,周向定位采用销钉定位。

2 型钢轧机传动机构简述

型钢轧机由4000kW电机带动,经过一级变速人字齿轮箱传动,变速箱低速轴通过CL19齿型安全联轴器与齿轮基座中间轴连接。该齿轮基座由三根人字齿轮轴传动,中间轴为主动轴,上下两轴为被动轴,轴瓦处轴径为φ400 mm,共计12块轴瓦。

3 型钢轧机齿轮基座解检步骤

3.1 前期工作步骤

停电挂牌,停油,并做好确认。拆除润滑油管,并做好防尘处理。拆除上盖四条大螺栓,吊下齿轮基座上盖,将其平稳放置于安全地点。拆除CL19齿型安全联轴器连接螺栓,由于该联轴器螺栓孔是配做的,拆除螺栓前需做好记号;拆除侧面箱盖。

3.2 拆除旧轴瓦时应做的工作

①测量旧轴瓦的顶隙、侧隙。②测量主轴的水平度、串量。③检查主轴是否光滑,是否有锈蚀、碰伤等缺陷,如有应设法消除。④测量旧轴瓦接合面瓦口垫片的厚度,并做好记号,保存好。

3.3 旧轴瓦的检验

①瓦座、轴瓦、三根齿轮轴做好记号并依次吊出。②拆下的轴瓦座连同旧轴瓦,应该仔细检查。观察轴瓦的颜色;检验轴瓦的磨损情况;通过敲击方法检验瓦背与瓦座接触情况;并结合旧轴瓦的顶隙、侧隙数据决定是否更换新瓦。

3.4 如果需更换新瓦,轴瓦刮研的步骤

3.4.1 刮研瓦背

首先将瓦背刮研好。在瓦座上涂以红丹粉,通过转动轴瓦检验接触情况,开始时用角磨机打磨瓦背,并配合使用粗锉和细锉锉削瓦背进行修研,最后用平锉消除磨痕,直到达到接触面积为止。(注意轴瓦与瓦座不能松动,瓦口不要损坏,转动轴瓦时,可以在瓦口垫木片再敲击,或者用铜棒敲击)。设备运转时轴瓦与瓦座之间容易产生反向滑移或转动。为防止这种现象发生、一般均采用销、套类定位方式。该齿轮基座采用定位销的定位方式定位销松紧以轴瓦在瓦座上无转动为准。刮研好瓦背的轴瓦,需要打好记号,记号应显示在外侧,便于刮削时方便。

3.4.2 新轴瓦的刮研与测量

刮研轴瓦应以对应的主轴为基准,在主轴对应的位置上涂以红丹粉,将轴瓦放置在主轴上,转动轴瓦研磨,根据接触斑点情况,利用内孔刮刀进行刮削。刮瓦的步骤是先初刮下瓦,再初刮上瓦,然后精刮整个瓦,最后刮侧间隙及存油点。轴瓦的刮研一般可分为粗刮、细刮和精刮三个过程。刮研时应采用取先重后轻、刮重留轻、刮大留小的原则。在刮研轴瓦时,不仅使接触面积、接触角符合技术要求,而且要使顶隙、侧隙达到规定的数值。

(1)初刮上、下轴瓦。首先在主轴对应的位置上涂上红丹粉,将轴瓦用天车吊至主轴轴瓦位处,并向正反方向转动两三圈(因为此齿轮基座传动形式为往复式,主轴工作时转动方向也是正反方向,如果主轴工作方向单一,则精刮研时转动方向需要保持与工作转动方向一致),接着将轴瓦吊起,根据轴瓦上着色点的分布情况进行粗刮。初刮时手法可以重一些,多刮去一些金属,以便加快刮研进度。当接触面积达到半数以上时,就该细刮了。在细刮阶段手法要稳,直到接触角(一般接触角度为90°-110°)范围内的接触斑点均匀密布,接触面积大于80% 。

(2)精刮上、下轴瓦。初刮上、下轴瓦后,虽然接触角和接触面积满足了要求,但接触斑点不够致密,需要进一步进行精刮。精刮下轴瓦时,需要模拟工作状态进行刮研。将两侧轴瓦放入齿轮基座的工作位置,然后将涂好红丹粉的主轴装入,将主轴向正反方向转动几圈,然后吊出主轴,进行下轴瓦精研工作;上轴瓦承受载荷较小,直接在箱体外进行精研工作;精研时,直至接触面上的接触斑点达到每平方英寸6 ~ 8点。

(3)刮侧间隙和存油点。刮研侧间隙时,瓦口两端应保留一部分不刮,防止润滑油从瓦的两侧流出。

为保证存油量,存油点是必须刮的。有的内衬特别薄的轴瓦,根据工作情况可以不刮存油点。

(4)保证主轴水平度、刮研的同时测量主轴的水平度,靠刮研来调整水平度,哪侧高,要多刮研哪侧轴瓦,直至刮研结束,从而保证主轴的水平度。

(5)轴瓦间隙的测量与调整。轴瓦的顶隙采用压铅方法测量,侧隙使用长塞尺测量。该齿轮基座轴径为540mm,所以轴瓦顶隙s应为0.80 ~ 0.90 mm,侧隙b应为0.40 ~ 0.50 mm。见图1。

图1 轴瓦间隙的测量与调整

顶间隙的数值尽可能不用增减轴瓦接合面处垫片的多少来调整。如果顶间隙接近标准值,直接用刮刀刮研。如果要加垫片,垫片数量控制在3片以内,多张薄垫片用厚垫片代替。调整垫片用定位销固定好。

测量步骤:首先清理干净箱体,将两只下瓦座吊入箱体内,用铜棒轻敲打入定位销,将两只下轴瓦装入瓦座。平稳吊入主轴(防止切瓦和重压轴瓦!),用塞尺检测侧间隙。检测主轴水平度,要求误差在0.1mm/m之内。在主轴上沿圆周方向放置三条铅丝(两侧轴瓦位均要放置)。依次平稳吊入上轴瓦、上瓦瓦座。用千斤顶压紧的方法进行均匀压紧。拆掉千斤顶,依次吊走各件,使用千分尺测量铅丝厚度,计算顶间隙。要求各数据达到规定范围。

中轴轴瓦,上轴轴瓦的刮研步骤与下轴轴瓦的刮研步骤类似。其中注意保证中轴轴向串量为0.60 ~ 0.80 mm。各轴瓦刮研完毕后,进行试装。即除了主轴、润滑油管不安装之外,其它部件按照工况全部安装。箱体紧固螺栓,需要满足紧固力矩要求。使用内径千分尺测量各轴孔处的数据,使用外径千分尺测量轴各处的数据,通过两尺比对,计算各轴瓦顶隙、侧隙数据。也可以根据量块校验内、外径千分尺,记录各处的实际数值。

3.5 组装与试车

组装时,要把箱体、箱盖、润滑管路、轴瓦、瓦座、齿轮轴清理干净。依次平稳装入,在吊入主轴前,下轴瓦要先倒入润滑油,俗称座油,轴吊入后,再倒入一些润滑油,这个步骤是必须的,有效防止主轴启动时研瓦。轴瓦各部数据都合格后,齿轮的齿侧隙和齿面接触面积也要检验,该齿轮基座齿侧隙要求不小于0.67 mm。安装侧面视孔盖,要求不能漏油。恢复外部润滑油管。试车时,先开动油泵,并使供油量比正常运转时略大一些。检查润滑情况,确认良好,在输入轴转速n=100r/min以下双向空负载运转各1 h,要求运转平稳无冲击,如在试车过程中没有出现油温持续升高(不超过60℃),设备可以投入正常使用。

4 结语

通过以上论述和分析,使型钢轧机齿轮基座解检工作变的清晰明了,也给类似机械设备的维护检修起到了指引作用。机械维修是一项严谨的工作,是用理论做支撑,用数据来说话的工作。仔细分析,该齿轮基座解检的核心是轴瓦刮研及间隙测量,而轴瓦刮研这项技术一般都是师傅带徒弟,言传身教,凭经验判断。本文论述的轴瓦刮研方法,供机械检修师傅参考交流,并不断总结出有章可循、有法可依的维修方法。

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