磨床砂輪主軸軸承的維修

0 引言

磨床的砂輪主軸是重要的部（bù）件，雖然磨床砂輪成本不高，但嚴重製約磨（mó）砂主（zhǔ）軸的（de）進步和發展。一般來（lái）說，小型的磨床是滾動（dòng）的軸承結構，大型的砂（shā）輪采用的是液體靜壓軸承結構。因為靜壓軸承摩（mó）擦因數小，精度很高。對於磨床砂輪來說，其在啟動的時候形成一定的（de）油膜，油膜（mó）過多或者過（guò）少都會嚴重阻礙磨床主軸的壽命。為此，降低砂輪（lún）主軸軸承（chéng）的故障是我們一直在探索（suǒ）的問題。以找出原因進行（háng）修理工藝和裝配調整方法的改進（jìn）來提高砂（shā）輪主軸軸承的壽命。

1、磨床砂（shā）輪主軸軸承概述及特性

1.1 磨床砂輪主軸承概述

磨床砂輪主軸軸承的質量水平（píng）好壞直接影響加工工件的（de）質量和穩定性，一（yī）般具有滾動的軸承和滑動（dòng）軸承兩大類。但是，現有的主滑動軸承發展水平（píng）較高，對於現有的動壓軸承、靜壓軸承及動靜壓軸承研究已久，一般來說采用的雷若方程計算（suàn）邊界條（tiáo）件。磨床砂輪主軸承結（jié）構圖如圖 1。

圖 1 砂（shā）輪主軸結構圖

1.2 磨（mó）床砂輪主軸軸承的分類（靜壓（yā）、動壓（yā））

一般來說磨床砂輪（lún）主軸軸承分為靜（jìng）壓軸承和動壓軸（zhóu）承。其相關原理（lǐ）介紹如（rú）下：

（1）靜壓軸承

磨床砂輪主軸靜壓（yā）軸承工（gōng）作原理是：在（zài）啟（qǐ）動油泵（bèng）時，通過節流器等環節，使（shǐ）得主軸頸出現一定的油膜，從而使其與軸承之間產生間隙，通過一定的節（jiē）流器的作用，使得油（yóu）通過必要的回油泵使得油回至油箱之內，靜（jìng）壓軸承工作原理圖如圖 2 所示。因（yīn）為其整體結構簡單，安裝（zhuāng）方便，精度（dù）高等因素，使得其廣泛被應（yīng）用。

   圖 2 靜壓軸承動作原理

（2）動壓軸承

動壓軸承具備運動平穩，同時具備一定（dìng）的抗震性，回（huí）轉速度較高等特（tè）點。但是其需要在一定基礎上（shàng）的運轉速度基礎上才能產生一定的壓力油（yóu）膜，使得其能夠實現純液（yè）體的摩擦等。因此，這種環境下不適用於低速環境下運行。

1.3 磨床砂輪主軸軸承（chéng）動力特性（靜壓、動壓）

（1）靜壓軸承

靜壓軸承能夠（gòu）在完全靜（jìng）止的環境下，建立起必要承載的油膜。在啟動靜（jìng）壓軸承的轉子時應先啟動靜壓的潤滑係（xì）統，保證係統能夠（gòu）持（chí）續穩定的進行。換（huàn）句話說，在其軸承係統進（jìn）行工作時候，主軸出現一定的壓力油（yóu）膜（mó），在主軸（zhóu）進行必要的（de）旋轉時，使得其軸承間（jiān）出現（xiàn）一行的階梯效應，自然而然形成一定的（de）動力油膜，因此形成一定的（de）動（dòng）壓軸（zhóu）承係統等。靜壓軸承最大的特點（diǎn）是（shì）需要必要的油泵（bèng）係統提（tí）供壓力油。

（2）動壓（yā）軸承

動壓軸承啟（qǐ）動力（lì）矩（jǔ）較大，且容易發熱，在（zài）其主軸工作條件不同時，其（qí）相關的精度和穩定性（xìng）也不近相同。動壓軸承（chéng）無需額（é）外（wài）的壓力（lì）係統。

2、磨床砂（shā）輪（lún）主軸軸承維修經驗總（zǒng）結

2.1 主軸軸承故障的主要原因

（1）主軸軸承裝配調整（zhěng）不合理

實踐證（zhèng）明，在滑（huá）動軸承（chéng）為結構的主軸軸係中，同樣精度的主軸和軸承，裝配得好（hǎo），可以提高主軸的旋轉精度及軸承的使用壽命，裝（zhuāng）配得不合理，將導致主軸旋轉精度的超差，由（yóu）此看（kàn）來，正確、合理地選擇（zé）裝配調整方法是（shì）提高主軸旋轉精度的重要一環。必須保證主軸裝好後（hòu）與體殼孔的前後軸線同軸度在 0.01mm 內。保（bǎo）證主軸與軸（zhóu）承間的間隙，必須在（zài） 0.01 ～0.015 mm 之間，但以調整到 0.01 mm 最為適（shì）。調整必須耐心細致，才能調到合（hé）適的間隙（xì），調整到合適的間隙後，用手轉動主軸（zhóu）（轉動主軸（zhóu）方向應與機床轉時主軸旋轉的方向（xiàng）一致），此時應轉動輕鬆，無阻滯感覺。

（2）材料質（zhì）量差

一般來說，主軸軸承本身的材料會（huì）嚴重製約軸承本身的質量。根據（jù）主軸本身的製作工藝和質量（liàng）來說，與國外有著（zhe）嚴重的差（chà）距，但是（shì）就材料本身來說是主要的因素，就其製作工藝（yì）、軸承的設計等方麵來說是次之。磨床砂輪主軸和軸瓦在運行過程中需要對轉速（sù）和轉矩進行傳遞，與此同時需要（yào）承載必要的載荷，這就意（yì）味著會產生摩擦（cā）和（hé）磨損等問（wèn）題（tí），同時其工藝製作的精度和質量未達到國家規定的技術標準，軸瓦出現砂眼和（hé）氣孔等（děng）現（xiàn）象，嚴重的是材料出現一定疏鬆的情況等，使得磨床砂輪主軸軸承的（de）質量遠遠不能達（dá）到預期（qī）的標準。

（3）潤滑不良

一般來（lái）說，油膜的壓力與油粘度成正比（bǐ），換言之就是壓力越大則相應的粘度也越大，則（zé）相應的摩擦（cā）阻力也逐漸增大說明潤滑油的油性過於稠密則會造成主軸嚴重的發熱現（xiàn）象。作為主要支撐部件的主軸軸承部件來說，在整個運動機製占據重要的作用，因為其在旋轉的過程中逐（zhú）漸形成一定的油膜，有效的降低主軸與軸瓦之間的摩擦和損（sǔn）耗（hào），選擇合適的潤滑油，則可能（néng）有效（xiào）的延長軸承的（de）使用（yòng）壽命。一般地，采用的是自動潤滑油係統，通過有（yǒu）效的設置科學合理的潤滑參數以及合理選擇潤滑油的粘度，通過及（jí）時有效（xiào）的設備維護，能夠保證設備可（kě）持續（xù）長期的有效運（yùn）行。

（4）主軸（zhóu）油（yóu）的（de）清潔度達不到要求

油膜的壓力與油粘度成正比，換言（yán）之就是壓力越（yuè）大則相應的粘度也越大。則不清潔的潤滑油等環境因素則會導致主軸的磨損度，同時也會加（jiā）速磨損的速度，較輕的結果隻是導致主軸軸頸與軸承表麵簡單的起球，嚴重的情（qíng）況則會導致主軸（zhóu）軸頸與軸（zhóu）承的拉毛、燒（shāo）瓦燒軸抱死等，介於軸瓦（wǎ）與軸頸之間的間隙非常的微小，一旦主軸油的清潔度達不到要求，則會造成嚴重的後（hòu）果，導致（zhì）主軸抱死情況的發生。

2.2 故障原因分析與處理（lǐ）

通過必要的研究和分析，得出：就主軸承本身來說（shuō），價值不高，但是一（yī）旦遭受一定的損害，會造成巨大的風險（xiǎn），因此，必（bì）要的故障分析迫在眉睫。同時（shí）主軸承其出現故障和損害的因素很多，通（tōng）過一定的取證，不能（néng）給與（yǔ）一定的定行（háng）性和（hé）結果。在對故障的主軸承進行拆卸分析，有的部分顯示出軸承受（shòu）到嚴重的損害，更有甚（shèn）者（zhě）出現燒軸燒瓦現象，或者出（chū）現抱軸現象。就相應的問（wèn）題進行細化得分析得出以下故障原因：

（1）故（gù）障（zhàng）主軸軸承的（de）潤滑受阻或者缺油的現（xiàn）狀，首先（xiān）需要對其相應維護記（jì）錄進行詳細的查（chá）詢，當軸承排（pái）油（yóu）正常時，則顯示工（gōng）作是正常穩定的，則說明潤滑現象良好。但是對其在拆解之後發現，軸承周圍的殘留的相關油脂過於繁多，造成潤滑作用不夠明顯，同時嚴重製約潤滑的效果（guǒ）。

（2）由於主（zhǔ）軸油的（de）清潔度差，有異物將節流器的小（xiǎo）孔堵住或（huò）者將油腔的油麵刮開，造成主軸抱死的現（xiàn）象，使（shǐ）得軸頸（jǐng）出現一（yī）係列的（de）毛刺現象甚（shèn）至主軸發熱造成軸頸裂，主軸（zhóu）報廢。其軸承（chéng）故障點如圖 3 所示。

圖 3 軸承故障點

（3）薄膜反（fǎn）饋節油（yóu）器失靈。

（4）軸承的運輸過程，在對運輸過程中發現，通過對比要（yào）的運輸過（guò）程予以一定的追溯、分析和研究，得出在進行運輸（shū）過程（chéng）中，設備齊全（quán）且符合標準和要求，不能造成軸承損害的可能，也就排（pái）除運輸過程造成的損害。在進行係（xì）統分析和（hé）研究上，將軸承進（jìn）行徹底（dǐ）清洗的清潔工作，同時保證對各處的研傷進行修磨處理，保證軸承在（zài）最優狀態下工作（zuò）。

3、注意事項與（yǔ）結論

3.1 注意事（shì）項

必（bì）要（yào）時，對砂（shā）輪主軸進行平衡測試；同時（shí），對相關的主軸和相應的軸承進（jìn）行有效的配合，應該符合國家（jiā）標準 A 級；在對砂輪的靜平衡時應該至少滿足對其 8 處點的有效的（de）平衡，對於新的砂輪來說，必（bì）要時，應該進行兩次的平衡，在進行平衡時候應該使用冷卻液；在對（duì）主軸和和軸瓦間的間隙應該科學的設置，避免便喲的漂浮現象的發生，同時保（bǎo）證主（zhǔ）軸與軸瓦間接觸（chù）性良好等；同時在保證試車時，避免放置軸承間隙過小，造（zào）成拉毛（máo）和起線等現象；軸承溫（wēn）度不宜過高，必要時加大油量、強製通風等手段。

3.2 結論（lùn）

伴隨著深入的研究（jiū）和分析，就會麵臨著對磨床更多問題的研究和發（fā）現，這（zhè）就要求我們需要（yào）不斷的探索和鑽研，學習國外先進（jìn）的技術水平，有效地提升自己相關技術水（shuǐ）平，通（tōng）過在研究中創新，在創新（xīn）中改進相（xiàng）關維修技（jì）術，有效的提升磨床砂輪主軸承（chéng）維修的（de）水平，降低了企（qǐ）業的額外開（kāi）銷，最大化提升經濟效益（yì）。