轮转机组式柔版印刷机轴头磨损修复

■ 文/丝艾（天津）包装材料有限公司 王志达

引 言

印刷机作为印刷企业的重要固定资产，一般折旧年限比较长，也就意味着设备的使用寿命要尽可能地延长，因此设备的维修和维护起着很关键的作用。下面就我公司的实际生产情况，简单谈谈印刷机轴辊磨损的快速修复方案。

一、印刷机轴头磨损的主要现象

轴头处的传动轴承损坏 ，如图1所示。

图1 传动轴承损坏

肉眼可视轴承安装位置出现严重磨损凹陷，如图2所示。

图2 严重磨损凹陷

二、印刷机轴头磨损的主要原因

（一）轴辊材质原因

轴辊的材质和制造工艺造成的轴辊不耐磨损是印刷机轴头磨损的主要原因。

（二）人员操作原因

部分操作员在进行印刷压力调节时，为节省调机时间，经常性地将压力调至过大，虽然保证了印刷的着墨稳定性，但长期这样操作造成轴承长期超负荷运转，最终导致其损坏。

（三）设备设计缺陷

设备厂家在轴辊安装设计时未充分考虑到超负荷运转而选用细圈轴承完成其轴辊两端固定，导致轴承故障率较高。

（四）油墨进入轴承导致损坏

印刷设备运转时，在很多情况下墨盒周边会产生一定油墨渗漏，如果不及时清洁，油墨会慢慢渗入轴承滚珠，油墨一旦凝固后轴承滚珠会无法转动，从而导致轴和轴承的配合部位扭矩大大增大而发生相对转动，由于轴承的材质硬度较高，轴头严重磨损。

（五）轴承质量存在问题导致损坏

轴承扭矩及额定负荷、动负载、静负载都是影响轴承寿命的关键参数。如果选用了质量较差的轴承，在运转过程中常出现轴承滚珠破碎的现象。

（六）装配中存在缺陷

印刷机的轴辊和相应部件的装配有一定的装配工艺标准，即锥度配合、热装轴承、胀紧套配合、键配合等，如果进行拆装更换轴承后装配过紧，会导致轴承滚珠承压过大，大大减少其使用寿命。

三、印刷机轴头磨损的修复方案

（一）轴头磨损处增加铜皮后安装轴承

缝隙处加铜皮是最简单便捷的方案使用铜皮剪成磨损位置形状及厚度后，将其塞入轴承磨损处的缝隙中，但实践证明对于高转速和大负载的传动轴来说，这种方案是行不通的，测试很短时间即宣告失败。

（二）使用电刷镀的方案在线修复

电刷镀的优点就是可以实现在线修复，其缺点非常明显。电刷镀工艺其刷镀涂层受到磨损量的限制，一般电刷镀涂层刷镀厚度小于0.2 mm。当磨损量大于0.2 mm时，其刷镀效率将成倍下降，且刷镀层过厚时，使用过程中刷镀层容易脱落，使用寿命短。对于磨损深度1～2 mm的情况来说，无法实现在线刷镀。我们进行了实际测试，对于1.2 mm深度的磨损，刷镀1周后镀层即出现了局部脱落，此方案失败。

（三）机械零件中常用的大部分金属材料都可以用焊接方法修复

补焊的优点是简单、方便、费用低廉，但补焊热应力的影响也非常明显。受补焊条件和工艺的制约，补焊修复后极易造成轴变形或使用过程中断轴问题。随着设备管理及维修认识的改变以及设备安全运行的保障，采用补焊工艺已经逐步退出重要设备的维修维护领域。由于补焊的精度无法满足修复后要求，故此方案未考虑。

（四）使用镶套的方案在线修复

由于已磨损的轴辊轴头部分还是圆的，因此可以考虑在轴头外镶入一个一定厚度的钢套，再重新选用内径和钢套外径能够匹配的轴承替换原有轴承。此方案如果选用合适尺寸的钢套和轴承应该是可以解决问题的，但设备的原有轴承尺寸较为特殊，没有找到与钢套外径匹配的轴承，故此方案也未考虑。

（五）将磨损轴辊返回原厂维修

设备故障后联系国外设备原厂，可以返回原厂维修，但是设备为原装进口设备，将磨损备件寄到国外，其维修周期相当长，且维修成本因为海外运费也是公司无法接受的，故此方案也未考虑。

（六）纳米金属基聚合物复合材料涂层修复

在以上方案均告失败后，开始以尝试性的心态来测试近年市场上新推出的纳米金属基聚合物复合材料修复方案。结合轴辊的强度要求和使用环境要求，选用了一款国产纳米金属基聚合物复合材料进行测试。

四、使用纳米金属基聚合物复合材料进行轴杆轴承位的步骤

（一）加工一套定制修复轴杆轴承位用模具，如图3。

图3 专用模具

（二）清洁打磨轴杆轴承位的磨损部位，如图4。

图4 磨损部位

（三）按照比例调制纳米金属基聚合物复合材料，如图5。

图5 修复材料

（四）进行纳米金属基聚合物复合材料的刷涂及模具固定，如图6。

图6 修复材料刷涂及模具固定

（五）纳米金属基聚合物复合材料需要24小时高温烘干后打磨并安装轴承，如图7。

图7 打磨并安装轴承

（六）重新试机。

经过1个月的测试周期，使用纳米金属基聚合物复合材料完成的修复涂层在长期高温高速的运行环境下没有任何损伤和脱落，完全可以与原轴的钢质材料相媲美，且印刷的质量也是可以接受的。此方案作为印刷机轴头快速维修方案是性价比最高的，且是最便捷和有效的。

结 论

综上所述，印刷机的轴头磨损是完全可以使用纳米金属基聚合物复合材料进行涂层后修复的，这种新型的在线维修方案也给我们今后印刷机日常的维修带来了便捷和更高的实用型。