花岗石自动砂锯调心滚子轴承游隙的调整

翠花

　　提要：花岗石自动砂锯中的轴承处在不利的工作环境，容易损坏。意大利葛斯巴里等公司采用调心滚子轴承并配备了锥度套，以调整轴承游隙，延长轴承之使用寿命。但是，如果在安装检修过程中掌握不了轴承游隙的调整方法，则达不到延长使用寿命的目的。本文论述了轴承游隙的设定规则，并根据各个轴承的工作条件及大锯各部位的结构特点，介绍了华磊石业公司的实践经验，介绍了一些特殊的调整轴承游隙的诀窍，利用这些诀窍，华磊石业公司使轴承的使用寿命成倍地增加。　　花岗石自动砂锯锯框的运动方式是平动，要把电机的旋转运动转化为水平运动，就必须有一套曲柄连杆机构。曲柄连杆机构受力是不均衡的，因而安装在这个机构的轴承比较容易损坏，所以合理地选用轴承对保持砂锅的正常工作十分重要。从砂锯的工作状况分析，锯框中的锯条在切割荒料时，与钢砂要发生摩擦和碰撞，磨擦和碰撞会引起轴承的振动，振动的结果会引起轴承内游隙增大。从砂锯的结构分析看，连接锯框和大飞轮轴的大连杆很长，往往有六米多长，这样长的大连杆稍微有一点加工误差或安装误差都会引起大连杆两端的轴承的内圈轴线相对于外圈轴线的倾斜。根据砂锯的工作特点和结构特点，在砂锯的曲柄连杆机构和吊挂摆架中选用了调心滚子轴承，并且在轴承的内孔和轴之间装配了带锥度的紧定套或拆卸套。选择这种轴承可以对轴承内外圈轴线之间的倾斜进行补偿，内圈轴线相对于外圈轴线倾斜2°之时，轴承可以照常运转。这种轴承配上了锥度套可以调整轴承内部的游隙，所谓调整游隙有两方面的意义，其一是指轴承初装之时，设定一个合适的游隙，使轴承保持良好的运转状态；其二是指轴承运转一段时间之后，当轴承之游隙由于磨损而增大之时，可以通过紧定套或拆卸套的逼进使轴承的游隙缩小，以恢复到初装时设定的游隙数值，这样不至于因轴承的游隙增大而使轴承报废。　　为了合理地设定游隙的数值，我们先要谈一下轴承游隙的一些概念。　　游隙分为径向游隙和轴向游隙，本文只涉及径向游隙。径向游隙是轴承的一个套圈相对于另一个套圈沿着径向由一个极限位置向另一个极限位置的移动量。游隙是轴承的一个重要的参数，它直接影响到轴承的载荷分布、振动、噪声、磨擦、使用寿命和机械的精度。一般的轴承，其游隙在出厂时已经固定下来，使用者是不能随意变更的。但是，对于自动砂锯所用的调心滚子轴承来说，因为它配备了拆卸套和紧定套，所以它的游隙是可以调整的，使我们有条件给轴承调整出一个合适的游隙。我们知道，如果游隙过大，会引起轴承内部承载区域减小，滚动接触面应力增大，轴承的运动精度下降，振动和噪声会增大，轴承的使用寿命会缩短。反之，如果游隙过小，会引起轴承升温发热，甚至会引起轴承咬死不转的现象。因此，我们要根据轴承的工作条件和机械的结构特点，小庳连杆大端分理地确定游隙的数值。　　轴承安装之前，其内部的游隙称为初期游隙△，见轴承安装后的游隙叫残留游隙At，轴承安装过程屮，外圈收缩，内圈膨胀，所以残留游隙小于初期游隙。轴承在无载荷状态下运转时的游隙称为有效游隙Au，当轴承在载荷状态下运转时，滚动体和滚逍之间的接触处会发生弹性形变，导致轴承的游隙增人，此时的游隙称为工作游隙A，理想的工作游隙值足-1-略大于零的数值，但是，我们不能直接设定一1叫：作游隙，我们R能测出初期游隙和残留游隙。我fn的作就是调整并测出一个合理的残留游隙t，At就足我们的游隙设定值。我们期望在这个设定值确定之后，轴承进入工作状态，经过温度变化，应力变化会导致一个合理的工作游隙轴承在这样的工作游隙A之时运转，既不会因游隙过大而振动，也不仝因游隙过小而升温咬死。　　葛斯巴里公司花岗石自动砂锯中使用的几个主要轴承都是带紧定套或拆卸套的调心滚子轴承，表1列：！；r葛斯巴里（GASPARI）公司S5自动砂锯所使用的轴承的游隙。　　表1葛斯巴里公司自动砂锯轴承游隙单位：mm八：砚小端紧定套初期游隙轴向逼进游隙减少残留游隙部卜/拆套min表2列出了布拉（BRA）公司的GSIO自动砂锯所用轴承的游隙。布拉公司大连杆小端用橡胶套。所以不用调心滚子轴承，摆架所用轴承是圆柱形内孔，游隙不可调。　　表2布拉（BRA）公司自动砂锯轴承游隙单位：mm安装小端紧定套初期游隙轴向逼进游隙减少残留游隙表3是巴桑堤（BBARSAM1）公司自动砂锯所用轴承的游隙。　　表3巴桑堤公司自动砂锯轴承游隙单位：mm安装小端紧定套初期游隙轴向逼进游隙减少残留游隙连杆大端大飞轮底座轴承游隙的调整以葛斯巴里公司的S5大锯为例，它的大飞轮底座有二个调心滚子轴承，一个是23152CCK/W33轴承，配H3152紧定套，另一个是23038CC/W33轴承，配。TO，H3038紧定套。这两个轴承都是内孔为锥孔的轴承，在内孔与轴之间都配了外圆带有锥度的紧定套，因而可以通过锥度套的轴向移动来调整轴承滚子的径向游隙。其具体调整步骤如下：a.测量初期游隙选取游隙等级为普通级的轴承，对于23152CCK/W33轴承来说，它的初期游隙应在0.22 ~0.30之间，初期游隙的测量应在轴承安装之前进行。其方法是，把轴承竖立在干净的工作台上，将轴承之内圈转动使滚子处在放松状态，并且滚子不能偏斜。然后用塞尺测量轴承的初斯游隙。塞尺插人位置应该是与顶端滚子近邻的两个滚子，各测一次取平均值（见八初期游隙测量位置插人塞尺之前将两列滚子轻轻推到靠近中间导圈的位置。用塞尺塞入游隙之时，先塞入厚度为0.22mm的塞尺，然后逐次更换厚度较大的塞尺，直到从滚子与套圈拉出塞尺感到略有夹紧阻力为止。这时候，塞尺的厚度就表示轴承的初期游隙。初期游隙应在0.22~0.30mm之间。　　相同，只不过第一次插人要采用。15mm的塞尺，因为它的初期游隙值应在0.16残留游隙是在轴承安装之后测量，在安装轴承前应在轴承的内孔和锥度的外表面涂上一些锂基脂，在环螺母的内端面也涂上一些锂基脂，这样在逼进锥度套之时可以减少阻力。把轴承和紧定套装到轴上之后，转动环螺母d7b（见），因为环螺母在紧定套的小端所以环螺母转动把紧定套向外拉出之时轴承之内圈会受到一个径向力，此径向力引起轴承内圈向外涨，所以轴承滚子的游隙会缩小。在转动环螺母之时，每转一个角度，就用塞尺测量一下滚子的游隙，直到游隙达到010~013mm范围（比如为0.12mm）之时，便可停止转动环螺母，这时候所得到的游隙就是轴承的残留游隙。残留游隙调整完毕之后要用锁紧垫片d7c把环螺母定位，以防它松动。环螺母松动会引起紧定套位移，影响轴承的游隙。　　值得说明的一点是，葛斯巴里公司说明书中所标残留游隙，对于23152CCK/W33轴承，为0.11~0.12mm，此数值与理论计算值是一致的，在实际工作中也有可操作性。而对于23038CCK/W33轴承，说明书中标的残留游隙为0.020.03mm，此数值与理论计算值0.07~0.09mm相差甚远，同时在实际工作中也难以操作。如果真的把残留游隙调整到0.02~0.03mm范围内，很可能在大据开起之后，由于温差变化引起游隙缩小到零值以下，而把轴承咬死。　　大连杆大端轴承游隙的调整大连杆大端轴承是位于曲柄和连杆之间的一个轴承，受冲击力最大，在锯切过程中其内圈、外圈都产生位移运动及旋转运动，滚子和内外圈之间反复碰撞，因而极容易磨损。在这里轴承设定一个合理的游隙很重要，在运行一段时间之后按一定周期调整游隙也很重要。　　葛斯巴里公司的大锯在此处安装了一套23140CCK/W33轴承，并配上了AH3140拆卸套。在拆卸套的外端配备上了紧进机构。于是拆卸套既可以向外拉又可以向里压。（见）图中dl4是23140CCK/W33调心滚子轴承，dl4-l是AH3140拆卸套。紧进机构包括：法兰盘dl4A，推进环dl4B，固定螺栓dl4C（共六套），推进螺栓dl4E（共六套）。dl4c把法兰盘固定在轴上。　　~0.22mm，其测量方法与上述方法相同。残留游隙为0.07-0.0911，其调整方法如下：轴承及拆卸套安装就位之后，首先用塞尺测量一下实际游隙，然后根据实际游隙的大小，扭动推进螺栓dl4E，这时推进螺栓dl4E会把推进环dl4B向里压，推进环dl4B又会把拆卸套（114-1逼进。在拆卸套向里逼进之时，滚子的径向游隙便会减小。扭动一次螺拴要H塞尺测量一次游隙，反复调整，直到游隙处于it.07 -0.09mm范围之内，（比如为0.08）便可停止扭动螺栓，注意在扭紧推进螺栓之时，要选择两个对称螺栓同时扭紧，一对螺栓的旋转角度应一致，这样才能使推进环dl4B受力均匀。　　拆卸套的紧进机构如果发生残留游隙太小的情况，可以用环螺母f！14.i把拆卸套向外拉出一点，不过转动环螺母之时要把推进螺栓（14E松开。　　大锯运行一段时间之后（大约四个月），由于滚子磨损，游隙会增大，这时候应停下锯来，重新测量并调整游隙青岛甲林精精机械公司提供的23140CCK/W33轴承配备了质量较篼的拆卸套，其使用寿命较长。　　-轴承每四个月调整一次游隙，共调整五次，可使用布U公司所配连杆大端轴承为23238CCK，所配拆印套为AH3226，其结构及调整方法与葛斯巴里公司相转螺母即可，但是拆卸轴承较麻烦。　　连杆小端轴承游隙的调整石封葛斯巴里公司在连杆小端并排装配了两套23138CCK/W33调心滚子轴承和两套H3138紧定套，它的结构与大飞轮底座轴承相同，因而调整游隙的力法也相同，其初期游隙为0.16~0.22，残留游隙为0.07- 0.09mm.不过调整残留之时要注意使两套轴承的残留游隙基本相等，这样可以避免虎头（大连杆和锯框的接头）两侧的轴承松紧不一的现象，因为大连杆小端轴承是位于大连杆和锯框之间的轴承，大连杆和锯框是水平排列。在锯切过程中内圈相对于外圈并不作一个完整的圆周运动，相对转动角度只有15度左右。所以只是前后两侧的滚子④⑤⑥和⑩及相对应的内外圈有磨损，也就是说只是两侧的滚子的游隙会在使用过程中扩大。使用过一年左右，我们发现轴承有游隙增大的现象，可以把轴承的内圈连同滚子旋转90°（见），这样原来在上下位置的滚子①②③和⑦⑧⑨移到了前后侧位置，而原来在前后侧位置的④⑤⑥和⑩滚子移到了上下位置　　该轴承在初次安装时可以按常规测量顶部两侧滚子的残留游隙。但是在第二次使用，即旋转了90度之后使用时，在顶部两侧测量残留游隙时，应该把残留游隙值定在。14~0.18mm之间，因为这时候测量游隙之时塞尺接触的是已磨损的滚子，游隙必然要大一点。　　而刚刚旋转到前后两侧的滚子是基本没有磨损的滚子，游隙则必然要小一些，大约是0.07 ~0.09mm，正好相当于表中所列的残留游隙值。布拉公司和巴桑堤公司在连杆小端装配了橡胶减震套连接机构，因而不采用调心滚子轴承。　　锯框摆架轴承游隙的调整葛斯巴里公司在锯框摆架之处装配了四套23224CCK/W33调心滚子轴承，每条锯腿一套。轴承配上了AH3224拆卸套。轴承的初期游隙在0.10~ 0.14mm之间。从理论上讲，其残留游隙应在0.05 07.m之间。该轴承对游隙的要求不严，因为轴承只是起一个吊挂作用，锯腿上的滑板通过该轴承把摆架吊起来，摆架下端连着锯框。锯框摆动之时，轴承的内圈相对于外圈作小幅度转动，转动角只有30度左右。　　这样在锯切过程中，只是轴承下部的内外圈和滚子磨损（见）。所以我们在使用一年之后如果用塞尺测量残留游隙，可能会发现残留游隙太大。　　但是这时测得残留游隙过大，并不表示该轴承的内外圈和滚子全面磨损了，只不过是下部滚子①②③和内外圈的下部有关部位磨损了。在这种情况之下，我们可以把轴承的拆卸套松开，把轴承的内外圈连同滚子转动120°（见b）。如是，则⑨⑩号滚子和相对应的内外圈转到下部，原先磨损的①②③号滚子及相关的内外圈转到了右上角右上角在工作中受力很小。这样使用过一年的轴承又可以当做一套新轴承使用。再运转一年，我们又可以把滚子及内外圈转动120°，于是⑤⑥⑦滚子及相应的内外圈转到了下部（见c），于是一套轴承共可以使用三次。青岛华磊石业公司采用这种办法使用轴承，再加上保持良好的润滑状态，大大地延长了轴承的使用寿命。　　在锯框架摆架处的轴承采用这种方法使用，其残留游隙可以适当放宽，不必严格限制在0.05~0.07mm范围内。即使游隙增加到0.14mm也不会因此而发生故障。总之，我们根据理论计算的数值设定轴承的游隙，并结合砂锯的机械结构特点和轴承的实际运动情况巧妙地调整轴承的游隙，对于延长轴承的使用寿命，保持设备的良好运转状态，提高经济效益有非常重要的作用。