医疗CT轴承局部喷漆防护工艺改进

刘 许　杨 哲　陈 云

摘 要：医疗CT轴承具有低噪声、低振动的特点，其轴承表面需要局部喷漆。目前，成品局部喷漆时使用润滑脂进行密封，滚道内部经常出现异物进入现象，造成医疗CT轴承噪声超标。因此，根据医疗CT轴承的结构特点，通过改进轴承局部喷漆防护工艺并设计专用防护盖板，避免异物进入轴承滚道，保证CT轴承噪声和振动值处于可控范围。

关键词：医疗CT轴承;局部;喷漆;防护

中图分类号：TH133.33+5;TH71 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）35-0059-03

Improvement of Protective Process of Local Spray

Painting for Medical CT Machine Bearings

LIU Xu YANG Zhe CHEN Yun

（ Key Laboratory of Aerospace Precision Bearings， Luoyang LYC Bearing Co.， Ltd.，Luoyang Henan 471039）

Abstract： Medical CT bearings have the characteristics of low noise and low vibration， and the surface of the bearings needs to be spray-painted. At present， the finished product is sealed with grease when sprayed locally， and foreign matter often enters the inside of the raceway， causing medical CT bearings to exceed noise standards.Therefore， according to the structural characteristics of medical CT bearings， by improving the local paint spray protection technology of the bearings and designing special protective covers to prevent foreign objects from entering the bearing raceways， the CT bearing noise and vibration values can be controlled.

Keywords： medical CT bearing;local;spray paint;protection

隨着人类对健康的追求不断提升，医疗行业发展非常迅速，医疗CT的市场需求也越来越大。医疗CT是指医学上利用电子计算机断层扫描的方法进行检查，它根据人体不同组织对射线的不同吸收率与透过率，应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量，然后将测量数据输入电子计算机，电子计算机对数据进行处理后，得到人体被检查部位的图像，发现体内任何部位的细小病变。医疗CT具有扫描时间快、图像清晰等特点，可用于多种疾病的检查[1]。

医疗CT使用的轴承统称医疗CT轴承。CT轴承属于高端轴承，具有高精度和高可靠性，生产难度较大，能够生产的企业不多。某医疗CT轴承的结构形式选用双排角接触球轴承[2]，轴承套圈的原材料为42CrMo[3]连铸棒料，棒料经锻造后进行调质处理，轴承的沟道采用中频淬火提高表面硬度[4]，增加沟道的耐磨性。医疗CT用轴承的转速高，振动和噪声比较低，因此对轴承沟道的粗糙度和清洁度要求都比较高。

在安装医疗CT轴承时，轴承上悬挂电器元件的部位需要配合表面，而轴承其他部位裸露在外面，需要具备防腐能力，并且轴承表面与CT机外观保持一致，利用表面喷漆涂装层有效地隔离水、氧及电子等的渗透，有效地解决轴承表面防腐要求，因此这些部位需要局部喷漆处理[5]。其他不喷漆的部位必须进行局部防护，而且为了保证轴承的振动和噪声满足要求，喷涂过程中不允许异物进入轴承滚道内，避免轴承返修，减少轴承返工，提高生产效率。

1 医疗CT轴承局部喷漆要求及现状

某机型CT轴承的局部表面喷漆部位为第二内圈22的内径和大端面[Φ]1 200mm以内及倒角，如图1所示。为确保漆层的附着力要求，喷漆部位需要先进行底面处理，再使用喷漆工具喷黑色双组分环氧树脂底漆和面漆，厚度要求20～50μm。

图1 某机型CT轴承局部表面喷漆图

注：01.外圈;02.第一内圈;22.第二内圈。

目前，该机型CT轴承局部喷漆工艺是将轴承成品装配，检测噪声和振动合格后，整体进行轴承局部喷漆。首先使用铝箔纸胶带将需要喷漆部位粘覆，再使用固态润滑油脂将外圈01和两个内圈的间隙进行涂抹，如图2所示，然后进行轴承表面处理、喷漆。喷漆合格后，去掉铝箔纸和润滑脂，清理轴承表面。由于固态润滑脂黏度比较高，清理时易黏附异物，如果处理不当，异物很容易进入滚道，再次检测轴承的噪声和振动，噪声和振动会有超标现象。

图2 内圈与外圈缝隙漆脂密封

某CT轴承各零件加工合格后，组装成品使用CT机专用台架试验机检测，台架试验机的转速要求80r/min，在规定的范围内使用噪声计检测轴承的转动噪声，在规定的部位使用振动仪检测轴承转动的振动值，如图3所示。在喷漆前，要检测轴承噪声和振动，分别按照编号记录噪声和振动值。使用上述的防护工艺进行局部表面喷漆，根据工艺要求对轴承进行清洁，再次在专用台架试验机检测噪声和振动，并按照编号记录噪声和振动值。

喷漆前后噪声和振动检测对比如表1所示。从表1数据对比分析得出，喷漆前噪声和振动合格的轴承在喷漆后，其噪声和振动合格率不到60%，而且轴承的噪声和振动有明显升高现象。因此，必须进行分析，找到噪声和振动不合格的原因，确保轴承的振动和噪声在喷漆前后不会存在较大差异。

图3 CT机专用台架试验机

表1 喷漆前后轴承噪声和振动检测对比

2 局部喷漆工艺改进

将喷漆前噪声和振动合格、喷漆后出现噪声和振动超差的CT轴承拆套进行检测，笔者发现，轴承沟道出现异物硌伤现象。异物是如何进入轴承内部的呢？经分析判断，在喷漆过程或喷漆后清理时，异物可能从内、外圈的间隙进入轴承内部。因此，使用目前的局部喷漆工艺不能满足CT轴承对噪声和振动的要求。根据研究，为防止异物进入滚道，必须用新的防护方式取代传统防护方式（使用润滑脂涂抹内、外圈的间隙）。

通过设计密封压板和采用方形密封圈及O形密封圈对轴承内圈和外圈的间隙进行防护，如图4所示。局部喷漆工艺优化为，首先将噪声和振动检测合格的产品在内圈02端面加上方形密封圈3，方形密封圈的外径与外圈01内径相接触，使用密封压盖4通过螺栓5与外圈01螺紋孔相连压紧方形密封圈3。然后，选取周长小于外圈01齿顶圆的O形密封圈6，将其置于外圈01和第二内圈22的间隙处。最后将不喷漆的表面用铝箔胶带防护好。

防护完成的轴承进行表面处理、再使用喷漆工具喷漆。喷漆合格后，为防止异物的进入，先清理铝箔胶带，将所有表面清洁干净，再取下密封压板、方形密封圈和O形密封圈，最后再清洁一次轴承的所有表面，转入出厂前的噪声和振动检测。在轴承噪声和振动检测合格后，清洁、防锈、包装、入库发货。

3 喷漆防护效果验证

随机抽取5套喷漆前噪声和振动检测合格的轴承，使用改进后的喷漆工艺对其进行检测。该轴承在80r/min的CT机专用台架试验机上检测，喷漆前后噪声和振动检测对比如表2所示。根据检测对比，喷涂前后，噪声和振动值变化不大，合格率可达90%。

图4 局部喷漆防护图

注：01.外圈;02.第一内圈;22.第二内圈;3.方形密封圈;4.密封压盖;5.螺栓;6.O形密封。

经对喷漆防护效果进行验证，笔者可以判定，改进后的防护工艺能够防止异物进入轴承沟道内而影响轴承喷漆后的噪声和振动值，防护效果满足要求。

4 结语

改进后的医疗CT轴承局部喷漆防护工艺采用密封压板、方形密封圈、O形密封圈对轴承内圈和外圈的间隙进行防护，有效地防止异物进入轴承内部而影响轴承的噪声和振动值。对比喷漆前后的噪声和振动检测结果可知，改进后的局部喷漆防护工艺能够减少因异物进入轴承内部而产生的返工，提高了轴承的生产效率，达到了预期的防护效果，保证了CT轴承局部喷漆前后的噪声和振动值均合格。

表2 喷漆前后轴承噪声和振动检测对比

参考文献：

[1]王明鹏.医学影像技术学CT检查技术[J].北京：人民卫生出版社，2012.

[2]邓四二，贾群义，薛进学.滚动轴承设计原理[M].北京：中国标准出版社，2014.

[3]国家发展和改革委员会.大型合金钢锻件 技术条件：JB/T 6396—2006[S].北京：中国标准出版社，2006.

[4]工业和信息化部.滚动轴承 转盘轴承：JB/T 10471—2017[S].北京：中国标准出版社，2017.

[5]刘秀生.现代涂装技术[J].北京：机械工业出版社，2018.