GDX2包装机动力输入机构传动轴承失效

罗 峰

（广西中烟工业有限责任公司 广西柳州）

在机械装备中，轴承是最为常用的一种标准零件，尤其是滚动轴承，凡是有转动的机构，就会有轴承在工作。同样在卷烟生产设备GDX2包装机组中也是使用了大量的各式轴承，这些轴承在设备实现其功能上起着重要的作用。GDX2包装机主机组动力是由电机经二级三角皮带通过传动主轴传入，在该传动机构中每一级的传动轴上就各安装了2个滚动轴承，该部件轴承的工作条件复杂，它不仅承受着轮轴重力和轴的传动力,而且承受轮与轮之间皮带的张紧力。在使用过程中，该机构中轴承经常由于润滑不良或使用、维护不当等原因，使轴承过早失效，从而导致包装设备故障或不能正常工作，影响设备有效作业率。显然，确保轴承在工作条件下正常运转是十分重要的。造成轴承失效的形式多种多样，在维修实践中，通过分析过早失效原因，提出预防措施，来提高轴承运转的使用寿命和可靠性。

一、添加适量的轴承润滑脂

轴承的润滑，对轴承的滚动摩擦、使用寿命、振动、温度等产生重大影响。没有正常的润滑，轴承将无法工作，据有关资料显示，轴承40%的伤害与润滑不良有关。目前，烟厂使用的一般都是进口的密封轴承，如：SKF、NSK、FAG等，这些厂家的轴承在出厂时都添加有一定量的润滑脂，一般都认为没有必要再加润滑脂；也有人认为，轴承润滑脂越多越好。其实不然，轴承在使用中具体要添加多少润滑脂需要根据轴承实际的工况，如运动速度、工作载荷、工作温度及环境条件来确定，其中运动速度是主要因素。润滑脂的充填量要合适，过多的充填量不仅运转后在轴承中保持不住，而且会使旋转阻力矩增大和泄漏严重，轴承温升加快，最终会导致脂的润滑功能下降和老化；而加脂过少，轴承润滑脂的油膜修补性不强，会使轴承的润滑状态变坏，磨损加剧。因此，确定轴承润滑脂合适的装填量是很重要的，一般润滑脂的充填量可根据轴承脂润滑时的容许极限转速ni和轴承实际工作转速n的比值来确定，具体见表1。

根据GDX2电机的额定转速及2级转动轮的直径，可算出3个轴承各自的额定转速：n轴1=n电×D1/D2＝788 r/min，n轴2＝ n轴1×D3/D4＝404 r/min， 式中 n电为电机额定转速 1450 r/min，D1=118 mm，D2=217 mm，D3=173 mm，D4=339 mm。根据相关手册查表可得，轴1中2个轴承（62210）的极限转速为4800 r/min，轴2中的轴承（62207）的极限转速为 6300 r/min，轴承（ 6206）的极限转速为 7500 r/min。 轴承（62210）的容许极限转速ni和实际工作转速n的比值为 6.09，轴承（62207）的容许极限转速ni和实际工作转速n的比值为 15.59，轴承（6206）的容许极限转速ni和实际工作转速n的比值为18.56，从结果来看比值都＞5，轴承内润滑脂充填量应占轴承内部自由空间的2/3以上。而从实际运行效果来看，加到轴承内部自由空间的2/3即可，既能保证轴承润滑脂足够的量，又能防止润滑脂溢漏。

表1 润滑脂充填量参照表

二、轴承安装时注意配合间隙

滚动轴承的配合间隙是指轴承内圈、外圈、滚动体之间的间隙量，轴承在运转过程中需有合适的内部空间，因轴承使用过程中的疲劳寿命、噪声、振动、温升等因素都受其配合间隙大小的影响。但轴承在工作中，由于受过盈量过大，安装不到位，温升引起的膨胀量、瞬时过载等外界因素的影响，使原有配合间隙改变，精度降低，乃至造成“咬死”。一般情况下，轴与轴承组装配合时要给予适当过盈量，以便能将轴承固定在轴上，防止出现运转中轴承发生窜动。但在实际的维修工作中，一些不合规范的行为常使轴承的游隙调整不当，如当轴承与轴的配合过盈量过大时，维修人员常用螺栓强行将轴罩安装到法兰座上，造成轴承游隙变小，使滚子和滚道摩擦发热、磨损加大。对于维修工作来说，要在安装过程中规范操作，保证轴承合适的配合间隙，减少因安装不规范引起的失效。

三、降低轴承载荷

轴承的寿命也与所受载荷的大小有关，载荷越大，产生的接触应力就越大，因而在发生疲劳点蚀前所运转的总转数就越少。轴承载荷分动载荷和静载荷，由于GDX2机组的动载荷是一定的，因此，该机构中的滚动轴承承受的动载荷也是一定的。而轴承的静载荷来自传动轮轴的重力和皮带的张紧力。在保证GDX2机组运转流畅外，那皮带的张紧力调整就是影响轴承使用寿命的一个重要因素。在实际的工作中，维修人员在调整皮带的张紧力时不能仅凭自己的经验来调整，当皮带的张紧力调整得过于紧时，无形中就增大了轴承载荷，从而影响到轴承的使用寿命，导致轴承早期失效。对于该机构皮带的张紧力调整可按照GDX2保养调试手册来正确调整，如图1，要张紧驱动皮带（A-B），应从第二带（B）开始，调整好皮带（B）后，利用触针式测力计在皮带（B）上施加5公斤的压力，检查皮带的游隙是否约为14 mm；然后再调整皮带（A），同样调整好以后，利用触针式测力计在皮带（A）上施加5公斤的压力，检查皮带的游隙是否约为9 mm。

四、结束语

在采取上述改进措施后，GDX2包装机动力输入机构传动轴承的使用寿命得到大幅提高。根据维修实践过程中的经验，从轴承的工作条件载荷、转速、润滑等方面来判断，采取一些轴承过早失效的预防措施，降低轴承失效给生产带来的损失。如要正确地找出轴承损坏的原因，还需借助一些检测设备，对轴承工作表面的磨损状况、磨损的轨迹等现象来分析出其真正损坏的原因。

图1 皮带的张紧调整