平面磨床動壓軸承的故障分析與維修

MM7132平面磨床，其磨頭的前后軸承外圓呈錐形，與軸承座內(nèi)錐孔只有3條等分的凸緣接觸，軸承上均勻地開有12道軸向槽，軸承軸向移動時，軸承與軸的徑向間隙便發(fā)生變化;當軸承收緊時只有3條凸緣的內(nèi)部間隙變小，其余部分產(chǎn)生彈性變形形成3個油楔，為整體三油楔動壓滑動軸承。軸承的間隙小，剛性好，其潤滑方式為自吸式潤滑。在使用過程中，發(fā)生了磨頭抱軸、振動、發(fā)熱現(xiàn)象。
一、分析故障產(chǎn)生的原因
　　經(jīng)過對設(shè)備中出現(xiàn)故障的原因分析，發(fā)現(xiàn)平面磨床中砂輪軸的軸頸部分表面有縱向裂紋，前、后軸承外觀則沒有明顯缺陷，磨損量也不大，對磨頭進行拆檢，未發(fā)現(xiàn)砂輪軸有彎曲，僅在軸頸部分有淺表縱向裂紋。前、后軸承的外錐凸緣與軸承座孔接觸良好，軸承內(nèi)孔無明顯損傷。由此認為磨頭無法工作的主要原因是：前、后軸承的幾何精度發(fā)生變化，三油楔形狀及大小不一致所造成的。故決定修理采用的方案為：修復前、后軸承和鍍硬鉻(0.02mm)修復砂輪軸。
二、采用刮與研相結(jié)合的方法修理軸承
　　采用刮與研相結(jié)合的方法修理軸承，既先對前、后軸承進行刮削顯點，再以研磨擴大接觸面積并降低表面粗糙度值，刮削時采用輕刮法，絕不能刮成魚鱗狀。
1、將前、后軸承安裝到工作位置，按軸承孔配磨一長400mm的圓柱芯軸(直徑為55mm)，其配磨程度以轉(zhuǎn)動自如為準。在芯軸上薄薄涂一層紅丹油，將芯軸穿入軸承，適當調(diào)整前、后軸承的松緊程度，轉(zhuǎn)動芯軸，抽出芯軸輕刮劃點。此項工作須反復進行以達到在前、后軸承內(nèi)表面的3條矩形帶接觸中顯點均勻密集為止。然后磨制一根直徑比該芯軸小0.02mm長400mm的鑄鐵研磨棒，涂以W5氧化鉻研磨膏對前、后軸承同時進行研磨，隨時收緊前、后軸承并注意清除軸承端部多余的研磨劑。經(jīng)過研磨，使軸承的接觸面為完整的3條矩形接觸帶，最后拆下軸承座仔細清洗，使之不能有任何雜質(zhì)。
2、將前、后軸承安裝到位，按軸承孔配磨一長為350mm的圓柱芯軸，與軸承內(nèi)孔的配合程度以剛度能穿入為宜。調(diào)整前、后軸承至芯軸轉(zhuǎn)動困難時為止。在調(diào)整過程中，前、后軸承要交替進行，切不可先調(diào)緊其中的一個再調(diào)整另一個，按此芯軸直徑小0.01mm尺寸精磨砂輪軸軸頸，拋光后即可組裝。
3、加注潤滑油依次進行裝砂輪前和裝砂輪后的空運轉(zhuǎn)試驗，最后進行磨削試驗。經(jīng)過研磨，使前后軸承有3條與其外錐凸緣相對應寬為15mm的通長矩形接觸面。為了進一步降低軸承內(nèi)孔的粗糙度值，我們試用牙膏對其進行了拋光處理。檢查研磨棒的最終集合精度未發(fā)現(xiàn)明顯變化，即以此直徑減去0.01mm作為砂輪軸軸頸的尺寸。
三、采用以研代刮的方法修理軸承
1、采用車削有三頭120mm導程正反螺旋槽的鑄鐵研磨棒進行整體研磨以保證前、后軸承的同軸度。研磨棒的直徑是在與前、后軸承配合較緊的基礎(chǔ)上減小0.02mm.。所用研磨劑為M28氧化鋁加煤油調(diào)合而成。為了使前、后軸承有盡可能的調(diào)整余量，在裝配時用手將前、后軸承輕輕推人軸承座、帶上調(diào)整螺母，然后將調(diào)整螺桿稍用力旋緊即可。
2、研磨時磨頭置于垂直狀態(tài)。為便于研磨棒在研磨過程中做適當?shù)妮S向移動并減輕勞動強度，在研磨棒正下方放一液壓千斤頂，通過鋼珠支承研磨棒。為在研磨過程中使手持力對中，在研磨棒的上端加裝手輪裝置。
四、在研磨過程中的注意事項
使研磨棒的旋轉(zhuǎn)方向與砂輪軸的工作旋轉(zhuǎn)方向一致。這樣有利于工作時自吸油流迅速通過徑向間隙形成油楔，從而能改善運轉(zhuǎn)性能。
1、研磨過程中要不斷地調(diào)緊前、后軸承(保持一定的手感)以提高研磨效率和保證軸承的幾何精度。
2、隨時清除軸承端部多余的研磨劑以避免前、后軸承出現(xiàn)喇叭口。
3、研磨一定時間后抽出研磨棒，清除研磨棒和前、后軸承中的研磨劑，檢查研磨效果和研磨棒的研損情況，如研磨棒出現(xiàn)研損，則需對其進行修整以保證前、后軸承孔徑的一致性。
4、在做最后研磨時，研磨劑盡量少并適當收緊前、后軸承以保證前、后軸承的最終幾何精度。
五、總結(jié)
　　通過對MM7132平面磨床動壓軸承的修理、組裝后，一次試車成功，解決了磨頭抱軸、振動、發(fā)熱現(xiàn)象，使設(shè)備能正常安全地生產(chǎn)。我們認為修復質(zhì)量的關(guān)鍵是保證前、后軸承的同軸度、圓柱度以及較好的表面粗糙度，使三油楔的形狀、大小及厚度盡量相一致，而能保證質(zhì)量的最有效的修復工藝是對前、后軸承進行整體研磨。