風(fēng)機主軸軸頸嚴重磨損的現(xiàn)場應(yīng)急修復(fù)措施

王 敏

(遼中縣遼河化工廠，遼寧 沈陽 110200)

風(fēng)機作為一種應(yīng)用廣泛的通用機械設(shè)備，保證風(fēng)機設(shè)備的完好率， 在工業(yè)生產(chǎn)中的作用大。風(fēng)機在運行過程中，容易發(fā)生振動、主軸產(chǎn)生裂紋或變形、風(fēng)葉磨損、軸頸磨損等故障。本文結(jié)合我廠風(fēng)機故障的處理，談一談風(fēng)機主軸軸頸嚴重磨損后的現(xiàn)場應(yīng)急修復(fù)處理。

1 風(fēng)機基本情況

我廠φ3.5×10 m 卸烘干生料磨系統(tǒng)， 配用雙吸雙支撐的 C6-2×38No 141/2 型排風(fēng)機。 其主軸的長度達3170 mm，最大直徑φ490 mm；裝進口軸承（型號22 224 C3/W33），對軸頸的同心度、圓柱度和光潔度的要求比較高。風(fēng)機的技術(shù)規(guī)格性能見表1。

風(fēng)機安裝在生料磨主減速機房的頂部，基礎(chǔ)距地面有十多米高，其安裝位置特殊，功率大、轉(zhuǎn)速高，安全運行的技術(shù)要求高。

表1

2 存在的問題

在巡、點檢設(shè)備的過程中，發(fā)現(xiàn)該風(fēng)機振動嚴重， 檢查后認為是靠近對輪軸的風(fēng)機前軸承“跑內(nèi)圈”所致，必須立即停機檢修。

打開軸承室發(fā)現(xiàn)“跑內(nèi)圈”嚴重。上次更換軸承時，因主軸軸頸磨損，在軸頸上打“麻點”并涂抹膠粘劑進行膠接。 卸下軸承，觀察到軸頸“麻點”已被磨削，“麻點”和膠粘劑已固定不住軸承，主軸軸頸由圓柱形磨損成橢圓形（橢圓的長軸為119.40 mm，短軸為118.80 mm），風(fēng)機主軸軸頸的直徑應(yīng)為φ120 mm， 軸頸的磨損量達0.60～1.20 mm，采取打“麻點”和膠接的方法已經(jīng)固定不住軸承了。 因生產(chǎn)形勢相當緊張，必須盡快維修好風(fēng)機。

3 處理方案

通常處理該類主軸軸頸嚴重磨損的方法有換新軸和修復(fù)。 換軸沒有備件，如果制作一根新軸，需要鍛造毛坯后進行機加工，至少需要三個月時間，這樣肯定影響生產(chǎn)。 因此只能采用修復(fù)的方法。

焊修需要拆卸主軸和葉輪。由于焊接溫度很高，易引起金屬組織的變化和產(chǎn)生熱應(yīng)力，且維修時間較長。

采用電鍍、噴涂與噴焊修復(fù)，軸頸不變形，基體金屬材料不發(fā)生組織變化，但是在我廠現(xiàn)有條件下不具備實施電鍍、 噴涂和噴焊的技術(shù)能力，必須請求外單位協(xié)助， 這需要臨時聯(lián)系加工單位、拆卸主軸，維修時間較長。

用膠粘劑對磨損的主軸軸頸表面進行修補，粘接過程溫度低，不會引起金屬材料的變形和金屬組織的變化，粘接處應(yīng)力分布均勻，工藝簡單，適用于現(xiàn)場作業(yè)。 但膠粘劑不宜涂抹太厚，否則膠接強度太低，抗沖擊、抗剝離的性能太差。因該風(fēng)機主軸軸頸的最大磨損量達1.2 mm，不能只用膠粘劑膠補軸頸的磨損量。

金屬扣合法是利用高強度材料制成的特殊連接件（軸套），以機械方式與磨損的軸頸聯(lián)接一起，達到修復(fù)的目的。 這種修復(fù)方法使用的機具簡單，大多數(shù)是由鉗工手工操作現(xiàn)場施工，但是，它需要拆卸主軸和葉輪，進行機加工、加熱和冷卻，維修強度大，時間較長。

從上述幾種修復(fù)方法中，很難找到一種理想的修復(fù)方案，以便較快地修復(fù)主軸軸頸。

我們從技術(shù)可行性、經(jīng)濟性和安全可靠性等方面考慮，如果把膠接與膠補技術(shù)和金屬扣合法等兩種方法結(jié)合起來，可能會達到一定效果。

經(jīng)過慎重考慮后，決定先在軸頸上涂抹一層“哥倆好”膠粘劑，再用0.75mm 的鍍鋅鐵皮“抱緊”軸頸，最后用平板銼修復(fù)鍍鋅鐵皮，以解決生產(chǎn)的燃眉之急。

4 主軸軸頸修復(fù)的過程

4.1 拆卸軸承

首先卸掉對輪銷，將電機移到一側(cè)；卸下對輪，然后打開軸承室的上蓋和偏蓋，松開鎖緊螺母，去掉鎖片；最后用手動葫蘆把主軸稍微吊起，拆卸軸承。

4.2 清洗、檢查

將主軸、 軸承室和軸承上的油垢清理干凈；把以前涂在軸頸上的膠粘劑清理干凈，最后用丙酮清洗一遍軸頸；仔細檢查軸承內(nèi)圈和滾柱的完好狀況以及軸承間隙的大小，以確定是否更換軸承。

4.3 準備鐵皮

鐵皮質(zhì)量對修復(fù)具有重要的作用和影響。準備鐵皮時，對其厚度、形狀、長、寬、四角和邊棱角都要認真處理。

主軸軸頸的最大磨損量達1.20 mm， 鐵皮的厚度要有一些余量以便于修正，所以，我們選擇厚度為0.75 mm 的鍍鋅鐵皮。

鍍鋅鐵皮的形狀應(yīng)制作成平行四邊形，目的是使鐵皮“抱緊”軸頸后對口的方向不與主軸的軸向相同（對口的方向應(yīng)與主軸的軸向有一個夾角， 以便于能夠較好地保證軸承和軸頸的同心度），因此，取45°的夾角。為了使鐵皮能夠“抱緊”軸頸，鐵皮的長度要比軸頸的周長小2～5 mm（我們?nèi)¤F皮的長度為370 mm）；為了避免鐵皮影響鎖緊螺母固定軸承， 鐵皮的寬度要比軸承寬度小1～3mm，軸承的寬度是58mm（我們?nèi)¤F皮寬度為56mm）；為了便于安裝軸承，鐵皮的四角不宜有直角，我們做了5mm 的圓角過渡（如圖1 所示）。

鐵皮要求平整，鐵皮四邊的剪切棱沿要用砂輪或平板銼進行修正，消除棱沿。

圖1

最后，把鐵皮卷成一個開口圓圈，圓圈的接頭必須對正，不能卷斜，鐵皮圓圈接頭的示意圖如圖2 所示。

圖2

4.4 涂抹膠粘劑

采用“哥倆好”膠粘劑粘接軸頸與鐵皮。先將膠粘劑的 A、B 兩種組合， 按照 1：1 的等份倒在干凈的玻璃上攪拌均勻，再用干凈的紙板把膠粘劑均勻地涂抹在磨損的軸頸表面；然后，迅速地將鐵皮圈套在軸頸上， 鐵皮圈的端面要緊接軸套，并與主軸的端面平行；最后，用細鐵絲捆著鐵皮圈軋緊。

4.5 修正軸頸

待鐵皮圈粘接30min 后（膠粘劑達到最大強度的時間為30min）， 松開并去除軋緊在鐵皮圈上的細鐵絲， 把軸承套在主軸的鎖緊螺紋處，松開手動葫蘆放下主軸， 軸承放到下軸承室內(nèi)，讓軸承擔著主軸。

把磁性百分表表座固定在軸承室的上端面上，用手慢慢地轉(zhuǎn)動主軸，用百分表測量軸頸的徑向偏差，并用千分尺測量軸頸的直徑。

最后， 根據(jù)百分表和千分尺測量的數(shù)據(jù)，用平板銼修正軸頸，修正后再測量、再修正。如此反復(fù)幾遍， 直到軸頸的直徑達到φ120mm+（0.05～0.10）mm 的范圍， 并且其徑向偏差控制在0.05mm 以內(nèi)。

4.6 清洗與檢查

用手動葫蘆把主軸稍微吊起，拆下軸承。

由于在修正軸頸的過程中會產(chǎn)生大量的鐵屑，所以，必須將主軸、軸承室和軸承等部件再一次進行清洗和檢查， 把鐵屑和雜物清理干凈，最后用丙酮清洗一遍軸頸。

4.7 安裝

根據(jù)檢查的情況， 如果滾道及滾柱上有麻點、裂紋等缺陷（或者間隙太大），就需要更換軸承。

用水浴的方式把軸承加熱至100℃并保溫2h 后，迅速地把軸承安裝到軸頸上；緊固鎖緊螺母，在鎖緊螺母與軸承間沒有殘余間隙后，鎖緊鎖片；檢查軸承室與軸承的間隙，安裝軸承室上蓋，裝好對輪、電動機和對輪銷并緊固各個螺栓。

4.8 試運行

待各部件安裝完畢后， 給軸承室加上潤滑油，對風(fēng)機進行一次全面的檢查。 在保證無任何問題的前提下，開始試運行。

在試運行過程中， 注意檢查軸承的振動、溫度和聲音，以及電動機和風(fēng)機的狀況。

5 使用效果

采用“哥倆好” 粘接鐵皮現(xiàn)場應(yīng)急修復(fù)風(fēng)機主軸后，風(fēng)機已安全運行了幾個月，技術(shù)狀況穩(wěn)定。

該方法工藝簡單，操作方便，可以現(xiàn)場操作，基本上不需要特殊的檢修設(shè)備，解決了我廠大型風(fēng)機主軸軸頸嚴重磨損現(xiàn)場應(yīng)急修復(fù)的難題，保證了生產(chǎn)的正常運行。該方法也適用于其它機械傳動系統(tǒng)中軸頸嚴重磨損的現(xiàn)場應(yīng)急修復(fù)。