关于特大型轴承的拆卸与装配探析

关于特大型轴承的拆卸与装配探析

冯  仕  祥

重钢西昌矿业有限公司  四川省西昌市  615041

内容摘要：本文结合日常工作实际，制作了一套工装机具、创新了工艺方案步骤，对于大型设备轴承在现场进行拆装更换，免去设备构件的返厂高额修复费用，极大的降低了设备修复时间，增加设备作业时间，保证了技术精度更高，创造较大的经济效益。

关键词：大型；发明；轴承

一、引言

随着现代钢铁行业的迅猛发展，落后产业结构的调整，不少落后的小选矿在不断淘汰，机械设备的大型化和自动化在矿山不断更新换代，大型机械设备在选矿现代化生产中扮演着越来越重要的角色。机械设备的安全运行也就显得尤为重要，如果运行的过程中发生故障，恢复时间严重影响着生产产量，直接影响公司的效益，对于现在大型设备现场修复带来的挑战，由于大型设备使用现场简陋，修复跟不上设备的更新速度，包括厂方在内装配技术要求上都有所欠缺，本文结合日常工作，制作了一套工装机具、创新了工艺方案步骤，对于大型设备轴承在现场进行拆装更换，免去设备构件的返厂高额修复费用，极大的降低了设备修复时间，增加设备作业时间，保证了技术精度更高，创造较大的经济效益。

二、特大型轴承的拆卸与装配的案例分析

大修过程中通过各种分析和了解，发现由于轴承在厂家初次安装时采用了轴承厂家提供的装配方法（液压装配法），轴承装配的数据没办法完全达到标准，致使轴与轴承过盈量不够，该设备工作时负荷巨大，轴向和径向承载分别在几十吨到上几百吨，运行中出现轴向窜动，将辊磨的轴拉伤，轴表面出现较大的凹槽和“肿瘤”，然后损坏轴承，所以在拆卸和安装都出现了极大的困难。拆卸过程中，我们自行设计制作了一次性拆卸工具（原理如同拉马）但是此工具必须承受

500吨以上的液压千斤顶，

我们采用加热和多点压力两种方式结合的方法，在对轴承内圈烘烤加热的同时用500吨千斤顶和两个200吨配合千斤将锥套压入将轴承拉出，此方法成功的完好无损的将未损坏轴承拆卸了下来，该型号轴承进口的40万国产的15万，能将可以用的轴承完好拆卸节约价值可观。

拆除后对轴进行修复，设备定辊和动辊两部件体积大、自重达50吨且没有专用场地和机具使用，西昌也没有如此大的加工设备，因此选择了现场对轴进行修复。此修复方案只能用人工也就是本人凭借钳工的精细作业进行。在修复过程中我手工制作了一个精密样板，配合其他量具和工具进行修复，使轴的圆度与光洁度等几何尺寸恢复达到了使用要求。

特大轴承的组装是一个难题，轴承座、轴承、楔套等每一个部件都笨重庞大，高压辊磨机轴承（GM170/150辊磨机轴承内径约751mm，且轴承质量达2170KG）属于特大型轴承，现在的情况是传统的油浴法加热装配不可能，而公司无对应的大轴承电感应加热设备，如若新采购，耗时太长且费用太高。既然传统的工艺方法在设备大修现场都不具备可行性，公司和车间又对我班组下达了这个难度级别很大的任务，我们就必须想办法完成，我自行设计发明了一套工装器具，制定了一套新的装配工艺方法----冷热结合快速定位装配法（首先进行精确定位，然后现场加热，快速推进轴承后，立即切换敲击推进装置，快速撞击使轴承装配组件安装到位，临时固定（推进轴承到安装结束必须在10分钟完成，否则安装会出现进退两难的尴尬情况导致失败）所谓“压力、温差、撞击结合法”就是结合实际情况和条件针对性的进行，轴承座自重6吨但是和轴承外圈是间歇配合用压入、紧定套撞入、轴承加热，加热后快速定位进位依靠的就是发明的专用轨道定位和滑入台，

装配方案确定之后，就开始做准备工作。经过计算轴承加热到95度后只有0.90mm的膨胀量，停止加热后，由于轴承庞大降温和收缩速度极快，这也就要求加热后必须在临界温度值时间内（不超过10分钟）内完成所有装配，装配工具有几个部分组成，定位装置：水平板（包含刀型轨道）、定位小车、撞击架。水平板由3m*3m的厚度为50mm的钢板制作，配套六颗螺杆制成顶丝，以便调节水平板高度；水平板上表面依据轴承座长度尺寸，铺设两根平行承载轨道（因装配时要满足精准定位，故轨道设计要求设计为刀型轨道），轨道宽度应比轴承座略大，使得小车可以平稳地移动；制作可以精准定位的V槽四轮小车，并将轴承装配于V槽轮上，完成后，将小车置于刀型轨道之上 ；此工艺中，紧定套是采用压力装配，所以要设计制作一个简易的、可以快速进位的撞击机构。机构如图

精确定位：组装前难度最大的就是预定位调整，先将辊子调整并定位于大型枕木之上，将辅助装配组件调整，将轴承组件置于小车之上，并在常温下调整，在无紧定套时将轴承推入装配位置，在无基准的情况下把轴承与轴的同心度调整到0.10mm以内，这里使用到了另一自己发明制作的测量工具锥形棒及调整块）调整时还必须将热涨量、热涨曲线、轮廓微观变化方向等精确考虑，因为最终装配时，套和轴结合面积太大，轴、套、轴承三者间只有0.90mm的间隙量。

加热：加热采用均匀受热的烘烤方式，由三把烘枪同时进行，同时用测温枪时刻观察监测温度变化，保证不出现局部过热损坏，加热过程中不断检测轴承内圈膨胀量的变化。

装配及固定：当加热完成后，轴承内圈膨胀量达到0.90mm，立即使用进位小车，快速送入装配工位，用发明的简易定位装置锁定，随即将早已定位于行车（注意：全过程只短暂的使用一次行车）上的紧定套推入，此紧定套为锥形，间隙在0.90mm时没有均匀的施加外力是不能安装到位的，所以必须使用自行发明的能快速拆装的撞击机构（无螺栓连接快速卡紧式，见图片），撞击冲击点，使力均匀分布于紧定套上，在装配时使用预设的游锤，快速撞击此机构，紧定套快速达到安装位置，锁死此机构，全重达8.3吨的特大型轴套组件全部到位，整个过程用时7分钟，等待轴承温度冷却后进行游隙检测、位置数据检查，最终所有技术数据全部合格，设备厂方工程师和公司技术部门全部认可，任务完成。  

 三、结论

本次大型轴承拆装方案，成功的手工修复大轴达标，将大型轴承拆卸和装配到位，满足全部技术要求，缩短设备停产时间，免去设备构件的返厂高额修复费用，创造很大的经济效益，同时进一步提高了个人和团队人员的技术水平和经验。

本次大修过程中设计发明了一个大型轴承拆装的专用工装系统，在500-1000吨的推压力范围内，拆装工具对其他大型设备轴套类零件等的拆装有共享和借鉴意义，制定的大型轴承拆装方案和修复工艺对其他大型设备有参考价值。