交叉滾子軸承的返修

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交叉滾子軸承被廣泛地使用于起重工程機(jī)械和軍工產(chǎn)品上。交叉滾子軸承結(jié)構(gòu)尺寸大, 成本高, 購(gòu)買(mǎi)一個(gè)交叉滾子軸承需人民幣約二十萬(wàn)元, 返修成本只有四萬(wàn)多元, 且返修后的軸承一樣的能滿足機(jī)械的使用性能, 這樣大大節(jié)約了成本, 提高了經(jīng)濟(jì)效益。

單排交叉滾子軸承由外齒圈、滾子、上內(nèi)圈、下內(nèi)圈等組成, 滾子為圓柱型, 平行交叉排列在外齒圈、上內(nèi)圈和下內(nèi)圈的滾道面所形成的通過(guò)直徑的截面為正方形, 對(duì)角線垂直于地面的圓形空間內(nèi)結(jié)構(gòu)緊湊, 重量輕, 裝配間隙小, 制造精度和安裝精度要求高, 單排交叉滾子軸承是一種可以同時(shí)承受軸向力、徑向力、傾翻力矩的大型軸承, 通常帶有安裝孔, 潤(rùn)滑孔和密封裝置。單排交叉滾子軸承外形尺寸大, 更換困難, 價(jià)格昂貴, 在使用過(guò)程中, 要求用戶維護(hù)保養(yǎng)及時(shí), 讓其具有良好的潤(rùn)滑, 并調(diào)整好其與傳動(dòng)件的嚙合間隙等, 以延長(zhǎng)它的使用壽命, 保證正常生產(chǎn)。某焦化廠的2#斗輪堆取料機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上使用了單排交叉滾子軸承, 用了四年后進(jìn)行了大修更換, 拆卸后, 對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)的觀測(cè), 發(fā)現(xiàn)它根本沒(méi)有潤(rùn)滑的環(huán)境, 安裝前其內(nèi)腔充滿了黃油, 而設(shè)備本身給予的是稀油潤(rùn)滑環(huán)境, 由于干油堵塞所有潤(rùn)滑孔, 稀油無(wú)法進(jìn)入內(nèi)腔, 造成長(zhǎng)期干磨, 而且整機(jī)平衡性能不好, 頭部接地壓力達(dá)6噸, 使交叉滾子軸承受力不均勻, 滾子和滾道已磨損和銹蝕, 受力大的一邊更為嚴(yán)重, 另外外圈與回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的小齒輪間隙上小下大, 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的小齒輪定位不牢,有跳動(dòng), 齒輪嚙合間隙時(shí)大時(shí)小, 造成打齒、憋死和回轉(zhuǎn)角度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)象。所以, 更換交叉滾子軸承時(shí), 有必要把新交叉滾子軸承的稀油潤(rùn)滑改為干潤(rùn)滑, 重新調(diào)整整機(jī)平衡, 保證齒輪的正常嚙合。

從節(jié)約生產(chǎn)成本的原則出發(fā), 先把舊的交叉滾子軸承拆開(kāi),經(jīng)過(guò)認(rèn)真仔細(xì)的檢查和測(cè)量, 發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)返修后其可再次使用。首先, 在斗輪機(jī)這種特定的設(shè)備上使用, 外齒圈的工作角度一般在180°左右, 也就是說(shuō)整圈外齒有一半未使用, 再次使用時(shí), 用另一半齒, 即使整圈外齒都已使用, 還可以作齒面修復(fù)。其次, 四個(gè)滾道面雖已損壞, 而且面積大, 但只是表面層, 不深, 有加工余量, 可以返修, 根據(jù)返修后的四個(gè)滾道面所形成的凈空間尺寸最后確定滾子的大小。再者, 整個(gè)交叉滾子軸承返修的成本只有原成本的1/3左右, 可節(jié)約不少資金, 有返修的必要。

修復(fù)齒輪前先化驗(yàn)上下內(nèi)圈及外齒圈的材質(zhì), 檢驗(yàn)報(bào)告表明:其均為40Cr, 采用J606焊條堆焊, 經(jīng)熱處理調(diào)質(zhì)后其硬度值為HB=240～270。上內(nèi)圈上8-M24絲孔大部分已損壞, 重新攻絲成8-M27的絲孔, 同樣, 下內(nèi)圈上的8-φ25孔改鉆成8-φ28的孔, 更換連接用螺栓等。

由于交叉滾子軸承長(zhǎng)時(shí)間使用后, 止口、防塵迷宮等變形嚴(yán)重, 先找正后分別少量加工, 車(chē)起即可, 加工前外圈先加工齒輪齒頂圓, 以此作為基準(zhǔn)加工其它面, 而上下內(nèi)圈以原止口為基準(zhǔn)加工其它面(滾道除外)。

最佳的辦法是測(cè)量出外齒圈上損壞磨損最嚴(yán)重的齒, 在保證齒輪模數(shù)不變的情況下, 通過(guò)計(jì)算, 重新滾齒, 使齒輪負(fù)變位, 同樣, 與之相配合的減速機(jī)上的輸出小齒輪正變位, 為了保證兩齒輪嚙合時(shí)中心距不變, 成對(duì)的齒輪為高變位。其次是把已損壞磨損的齒先用修復(fù)液整形或堆焊并留加工余量, 然后滾齒加工至原尺寸。為保證原傳動(dòng)部位的零部件及備件( 如輸出小齒輪等) 能再次使用, 需要保證齒輪嚙合的中心距不變, 對(duì)齒形的修復(fù), 采用堆焊再加工的方法。

四個(gè)滾道面所形成的通過(guò)直徑的截面為正方形, 對(duì)角線垂直于地面, 即每個(gè)滾道面通過(guò)直徑的截面均與整體中心線成45°角, 由于滾道表面損壞較嚴(yán)重, 呈橢圓狀, 表面有凸緣環(huán)和環(huán)狀凹痕, 以前面指明的基準(zhǔn)磨削加工滾道表面( 因表面硬度高), 經(jīng)測(cè)量橢圓度偏差為3mm, 磨削加工完后, 測(cè)硬度, 均在HRC30～40, 為保證45°角, 特制作樣板用于測(cè)量角度。

認(rèn)真清洗, 滾子嚴(yán)格交叉相隔擺放, 按圖紙要求, 正確地定位三主體件的回火帶的相對(duì)位置, 擰緊緊固件, 試運(yùn)行, 在無(wú)任何故障的情況下, 在內(nèi)腔的裝滾子部位塞滿黃油, 完全組裝成一體, 在主體外表面涂上機(jī)油并包扎。

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