滑动轴承修理装配与调整的若干问题

天润曲轴股份有限公司 （山东文登 264302） 于林波 冯 春

滑动轴承按其油膜形成的方式可分为液体动压轴承和液体（或气体）静压轴承，按其受力的情况可分为径向滑动轴承和推力滑动轴承。本文仅对其中的几种轴承的修复进行阐述。

1. 动压轴承的修复

主轴精度的修复。一般情况下主轴可采用修复办法恢复其精度，只有当轴颈部分的硬度下降并且不均匀或探伤发现有裂纹的情况下才换新。

其修复工艺为：①修复主轴两端中心孔。在车床上用自定心卡盘夹住圆柱橡胶砂轮，以金刚石将砂轮修成60°圆锥，将主轴一端顶在60°砂轮顶尖，另一端顶在活动顶尖上。主轴左端的外圆上用中心架托住，分别将两端中心孔研出，然后进行测量。检查主轴前部1.5mm锥面的径向跳动，要求均在0.002mm之内，如果超差做好记号，进行定向研磨，将橡胶砂轮做高速运转，主轴另一端以尾架顶尖顶住，将记有同轴度方向的标记向上进行研磨，而后将主轴慢慢的随之转动，但要防止顶尖孔被研成椭圆形。②在外圆磨上磨削轴径，表面粗糙度值要求Ra＝0.32μm以下，并修磨主轴端面与垫圈接触处，表面粗糙度值Ra＝1.25μm端面跳动量要求0.002mm以内。③研磨主轴径将主轴顶在顶尖上，用铸铁板先在研磨平板上研磨，涂以氧化铝粉研磨剂，以手工粗研主轴径，然后以氧化铬抛光Ra＝0.042μm。

2. 短三瓦结构轴承的修复

首先进行主轴的修复，其修复工艺同动压轴承主轴的修复一样。其次还需要注意以下问题：在外圆磨上精磨前后两主轴径及轴肩的一个工作面，前后主轴的尺寸应一致，其径向圆跳动在0.002mm以内，表面粗糙度值要求在Ra＝0.042μm以下，可以用研磨度达到要求，轴肩的跳动要求在0.005mm以内，表面粗糙度值Ra＝0.25μm。

轴瓦的修复，短三瓦结构的轴瓦除了严重的拉瓦发热使轴瓦中的铅析出外，一般的情况可以修复使用。

修理方法如下：①轴承拆开时，将每个轴瓦及其成对相组合的球头螺钉用线扎在一起（原有编号更好）以免调错。②将球头螺钉卡在车床上，对研轴瓦的球面解除部分研到接触率70%以上。③用已经修复好的主轴颈为基准粗刮轴瓦至均匀的显示接触点。④珩磨轴瓦将珩磨轴扎在车床上转动，轴瓦放在研磨轴上，手按住做往复运动至主轴瓦全部研出，珩磨是要用煤油不断的冲洗，珩后的表面粗糙度值可达到Ra＝0.018μm以下，与主轴的接触率在80%以上。⑤珩磨轴的直径应比主轴轴颈大0.03～0.05mm，其磨料的配方比是环氧树脂6101 为100g，320粒度的氧化铝粉200g多，乙烯多按14～16g，邻苯二甲酸二丁脂20g。

做珩磨棒的方法：①先称出环氧树脂与二丁酯调均后加入氧化铝粉进行搅拌待其充分稀释后再加多乙烯多胺，充分搅拌后迅速倒入模具内。②珩磨料注入模具前应先用丙酮或汽油清洗，然后在外垫的内孔上涂上脱模剂，再将模具装好后浇注磨料，固化后脱去外套上外圆磨床磨削外圆磨削尺寸比实际尺寸要大0.03～0.05mm。

特别注意短三瓦的修复。我们在磨床的修理中对短三瓦的修复有一定误区，原因可能是对短三瓦材料不了解。

下面介绍一下短三瓦的修复步骤：首先应仔细检查拆下来的轴瓦，因轴瓦的表面材料为铸造铜合金ZQPB30，有时在使用时因为温度过高会产生铜层中的铅熔化析出的现象，当时肉眼就能看上去表面发黑，有许多微孔，这说明轴瓦中的铅已析出，这时轴瓦就不能再使用，必须更换。如果表面发亮，只因与主轴摩擦产生的细线状痕迹，则可以修复使用。如果主轴是修复的，则不管是新瓦或旧瓦都应与修复的主轴颈接触良好。因为修复后的主轴轴承颈的外圆直径肯定比标准尺寸小，因此必须对轴瓦进行修刮研抛使之接触大于或等于80%。由于该轴瓦采用的材料是铸造铜合金ZQPB30，其材料较柔软不宜用刮刀修刮，一般也不会有专用的机械设备来机刮和机刨，均应采用珩磨或研抛的方法来修复。这其中有两种办法是较正确的，最正规的是珩磨修复，另一种是较方便的研抛修复。

珩磨修复是把珩磨轴夹在车床上，轴瓦放在运转的珩磨轴外圆上，用手按着并向两端做轴向运动，使表面的痕迹全部消除，珩磨时应用煤油不断的清洗轴瓦，表面粗糙度值可达到Ra=0.02μm，接触表面可达到80%，如稍有小的细线现象可用刮刀先刮去，再进行珩磨。珩磨的最大麻烦是做珩磨棒，珩磨棒的配料方法和制作方法在前面已做了说明。

研抛修复，做研磨研抛的轴可以用巴氏合金精车外圆，外圆的尺寸应大于实际尺寸的0.01～0.02mm。如果没有巴氏合金可以用铸铁HT205代替，外圆车削留磨量，磨外圆时尺寸应比实际轴颈尺寸大0.01～0.02mm，表面粗糙度值为Ra＝0.8μm，将研抛轴夹在车床上运转，以氧化铬调煤油做研抛剂，涂于研磨轴。用珩磨轴瓦的手法来对轴瓦进行研抛，这种方法比较简单实用（注意氧化铬粉不低于320#）。

在轴瓦表面修复好后，应对表面与主轴做着色检查，用普鲁士兰油作着色剂，薄而均匀地涂在主轴颈上，把轴瓦轻轻地放在主轴颈上用双手适力按住并顺径向轻而匀速地来回滑动3～5次，检查接触面是否达到80%，而且是否都集中在中央部位。

在轴瓦的内表面修复合格后，用涂色的方法检查轴瓦背面与球面支撑螺钉的接触情况，当时应注意球面支撑螺钉与轴瓦的编号是否一致，不能搞错。要求接触面积≥70%，如发现接触情况不合格时，可以用氧化铝粉与煤油混合的研磨剂对研至要求。研磨方法是将球面螺钉夹，车床或钻床上，开动机床使球头螺钉运转，用手托着轴瓦，支撑螺钉的球面和轴瓦相对应，并不时地转动轴瓦，使轴瓦在支撑螺钉上能有自定位的能力。研磨好后用清洁煤油清洗。一般要求合格的接触面在清洁后用手将球头螺钉与轴瓦的球面研合一下，立即提起螺钉，轴瓦不应掉下来，达到这个标准后球面研磨即为合格。但一定要注意在研磨轴瓦螺钉球面时应注意不要碰伤轴瓦好的表面，或先研球面，后研轴瓦内表面。

3. 平面止推轴承的修复

首先将平衡环的工作面放在研磨平板上研磨，表面粗糙度值Ra=0.16μm。接下来，装配调整步骤如下：

（1）仔细地清洗砂轮架主轴、轴瓦及其球面螺钉等零件，砂轮架体壳内清理后涂上H52-3或环氧防腐剂。

（2）将主轴装入砂轮架，再装上前后两轴承的六片轴瓦及调整螺钉，在装配时要保持回油孔的位置，这样前后短三瓦轴承完全没在油中，请注意千万不要将轴瓦的方向及相配的球头螺钉装错，然后在砂轮架的体壳两端各装上一个工艺套，工艺套的内径比主轴颈大0.04mm，外径比砂轮架的体壳内孔小0.005mm以保持装配，其用途是使主轴轴线与体壳中心线相重合。

（3）用支头螺钉将球面支承环支紧。

（4）调节前后轴承6只球面螺钉的两项工艺要求：①用0.2mm厚度的塞尺在前后两只工艺套的内孔中四周插入检查，要求在主轴的四面塞尺都能插入，使主轴与体壳中心一致。②使主轴与轴承保持0.005～0.01mm的间隙。间隙的测量方法用百分表触及主轴前端近前工艺套处。用手上下抬动主轴的前端，百分表的读数即为前轴承的径向间隙，后端的方法与前端相同。

（5）以手动的方式转动主轴，应轻快无阻，检查主轴的径向圆跳动，轴向窜动均应在0.01mm以内。

（6）开车空运转应特别的注意油温，最高温度不得超过60°。

4. 静压轴承的修理装配与调整

静压轴承具有承载能力大、摩擦阻力小、旋转精度高、精度保持性好等优点，目前被广泛应用。在磨床重型机床上液体静压轴承是由外界供应，经过过滤并具有一定的压力的油液在轴承油腔上形成油膜，使其产生一定的承载能力，进入油腔的油液应先经过节流。常用的节流形式有可变节流（双薄膜节流，滑阀节流）和固定节流（小孔节流，主细管节流）两大类。

装配前的修理与准备工作。主轴的修复：静压轴承虽属纯液体摩擦，但主轴轴颈仍会由于油液中极微细的机械杂质的冲击产生极细的环形细流纹，一般可以通过精密磨床及研磨至Ra=0.16～0.04μm。静压轴承一般不会磨损，如上述主轴精磨或研磨时的磨削量控制在0.02～0.03mm以内，则轴承可以不必更换（在主轴与轴承的配合间隙增大后，应该注意油泵的流量是否还能适应）。

如果主轴与轴承的间隙过大时则需更换轴承，换新轴承时应注意以下几点：

（1）新轴承在装配之前应仔细测量轴承主轴的配合（应尚有0.02～0.03mm的研磨余量）以及轴承与箱体孔的配合（轴承外径D<100mm，一般的过盈量是0.003～0.007mm；100mm<轴承外径D<200mm时，应在过盈0.003mm与间隙0.003mm之间，轴承>200mm时应保持0.003～0.007mm的间隙）。为避免装后再拆，在轴承外圈上拉出线纹引起各油腔短路影响油腔的承载能力，轴承装入时最好经冷缩后再装入。

（2）为了防止主轴在运转中自径向回油槽中将空气吸入引起油腔压力波动，应注意轴承径向回油槽的深度。

（3）为了提高前后两端轴承孔内的圆轴度，在两只轴承装好后，与研磨棒一起研磨到配合间隙要求。

（4）应注意箱体内油垢脱落。

（5）零件的毛刺一定要清除干净，以免刮伤主轴及轴承各管路都要仔细清除干净，清洗是应严禁使用棉纱。

5. 试车与调整注意问题

（1）检查各管路不得有漏油现象。

（2）检查轴承油路的压力及波动情况。

（3）检查节流小孔节流器静压轴承最佳节流比是1.73，一般调到1.5～3范围内，这对油的温度有一定的影响，薄膜节流最有利的节流比是1.5～2。

（4）主轴转动前应先用手转动主轴，应转动灵活。

（5）测量主轴的浮起量；先关掉液压等半小时后使主轴和轴承完全接触，用千分表触及主轴，再开动油泵主轴电动机，主轴的起浮量应非常接近主轴与轴承间隙的一半。

（6）刚性测量主轴静刚性开的油泵电动机，以千分表触及主轴，双手加600N左右的力向上抬，千分表的变动量应在0.006mm以内，即主轴与轴承的总刚度在100N/mm以内。