焦化厂通用机械维修技术标准--轴承

1、轴承维修技术标准1 总则1.1 适用范围 适用于焦化厂机械设备轴承部位的维护与检修1.2 结构概述 焦化厂机械设备的轴承即有滚动轴承又有滑动轴承，滚筒轴承应用范围最广泛，滑动轴承最重要的应用部位是煤气鼓风机和石灰回转窑。2 滚动轴承的检修与技术标准2.1 滚动轴承的常见故障及原因滚动轴承常见的故障主要有：脱皮剥落、磨损、过热变色、锈蚀、裂纹和破碎等。故障的特征是：轴承温度升高、振动和噪声增大。据统计，轴承损坏中的约60是因为检修拆装和润滑保养不当造成过热而损坏的。2.1.1 脱皮剥落是轴承内、外圈的滚道和滚动体表面金属成片状或粒状碎屑脱落。这是由于轴承承受反复变化的接触应力而引起的轴承疲劳剥伤

2、现象。其原因是安装或装配不良，轴承箱和滚道变形、润滑不良及振动过剧等。2.1.2 轴承磨损的主要原因是轴承滚道中落入杂物，润滑不良，装配和运行不当所致。磨损间隙过大，要产生振动和噪声。2.1.3 过热变色。轴承工作温度超过170°时，硬度显著下降，承载能力降低，故轴承的工作温度通常应限制在80°以下。过热的原因是供油不足或中断，油质不良，冷却水系统故障和安装间隙不当等。轴承过热将使其机械性能降低，甚至变形或损坏。2.1.4 裂纹和破碎：轴承的内外圈、滚动体、隔离圈破碎是一种恶性损坏事故，其原因是轴承与轴或轴承室配合不当、装配不良等。2.2 滚动轴承定性检查更换用煤油将轴承洗

3、净擦干，检查其表面的光洁度，有无脱皮剥落、刮伤、斑痕、裂纹和变形等缺陷。若滚动轴承的工作表面出现上述缺陷之一者，应予以更换。检查滚动轴承的隔离圈（保持架）位置是否正常，是否有松动情况。轴承旋转是否灵活。检查方法是用手拨动轴承旋转，然后任其自行减速停止。一个良好的轴承在飞转时应转动平稳，略有轻微响声，但无振动；停转应逐渐减速停止，停止后无倒退现象。隔离圈与内外圈应有一定间隙，滚动体的形状和彼此尺寸应相同。若不符合上述要求者，隔离圈损坏、滚动卡住，有不正常的声音或手已感觉有松动者，应予以修理或更换。2.3 滚动轴承间隙定量检查更换2.3.1径向间隙和轴向间隙2.3.1.1定量使用极限2.3.1.1

4、.1 径向间隙：倍的原始间隙；当转速1500rpm 时取2 倍；当转速1500rpm 时取3 倍2.3.1.1.2 轴向窜动量：对装配间隙不可调整的滚动轴承，因受热膨胀产生轴向移动，这样因内外圈相对移动而使轴承径向间隙减小。甚至使轴承滚动体在内外圈之间卡住，故在装配时，常将双支撑中的其中一个轴承和其端盖之间留有轴向间隙a。a=L·t+0.15L轴承间的距离线膨胀系数t轴工作温度与环境温度之差值实际应用时可按经验数据a=0.250.40mm。当a1mm 时，应进行更换。对间隙可调整的滚动轴承，在装配时确定调整必要的间隙，是通过轴承和其端盖之间的垫片来进行调整的，其垫片是金属的。当a1m

5、m 时应进行调整或更换。2.3.2原始间隙、配合间隙和工作间隙2.3.2.1 原始间隙是指轴承未装配前自由状态下的间隙；轴承运转中间隙的大小对轴承的疲劳寿命、振动噪音、发热等性能影响很大，在轴承间隙选择时必须考虑：）轴承与轴、外壳的配合，导致间隙的缩小；）轴承工作时，内外圈的温度差导致间隙的缩小；）轴和外壳的制造材料因膨胀系数的不同而导致间隙的缩小和增大；）选择最适宜的工作间隙。同一型号的轴承，根据使用场合与工况条件的不同，做成几种不同的原始间隙。通常分为、普通、等六种等级。不同间隙的等级所使用的条件见表8。2.3.2.2 配合间隙是指轴承安装到轴和轴承座后的间隙。由于配合过盈关系，配合间隙1

6、 永远小于原始间隙0。其关系为：1=0-KY式中 K配合系数，内圈紧配合时K=0.65，外圈紧配合时K=0.55；Y配合的名义过盈。2.3.2.3 工作间隙是指轴承工作时的间隙。由于内、外圈温差使工作间隙小于配合间隙；又由于旋转离心力的作用使滚动体和内、外圈产生弹性变形，工作间隙又大于配合间隙。在一般情况下，工作间隙大于配合间隙。2.3.3 原始间隙的检查测量2.3.3.1 用塞尺测量（或用压铅丝法测量）：对于向心短圆柱滚动轴承和向心球滚子轴承等径向间隙，可以直接用很薄的塞尺测量。测量时应把塞尺塞进滚子和套圈滚道之间，使塞尺通过或使滚动体滚过铅丝，其塞尺或被压扁的铅丝厚度即为轴承的径向间隙。2

7、.3.3.2 用手测试：用手拿住外圈来抖动滚动轴承一下，若间隙太大，可以感觉出来。因为一般单列向心球轴承的轴向间隙比径向间隙大712 倍，抖动时很容易感觉出来。例如，径向间隙为0.01 毫米，当用手晃动外圈时，轴承上最上一点也将有0.10.15 毫米的变动，很容易看出来轴向移动量。间隙测量后，应符合表1 的规定，不符合者，应予更换。滚柱轴承的游隙要比球轴承的游隙大。2.4 滚动轴承的装配要求2.4.1 滚动轴承的配合要求 滚动轴承内圈与轴颈配合采用基孔制,而外圈与轴承箱孔配合则采用基轴制.轴颈和轴承内圈相配时,轴应按表2 公差选用.壳体孔和轴承外圈相配时,孔应按表3 公差选用.2.4.2 滚动

8、轴承对轴和孔表面粗糙度和形位误差的要求 为确保轴承与互配件的配合性质,应限定表面粗糙度和形位误差.如果轴颈和外壳孔的配合表面存在着圆度和圆柱度这类的形位误差,将引起轴承滚道变形,不利轴承的工作质量,也不利于配合对配合性质的要求.故轴和外壳跟轴承套圈相配合表面圆柱度误差不应超过表4 和表5 的规定.2.4.3 滚动轴承的安装要求：2.4.3.1 滚动轴承在安装前必须检查轴承组合件装配表面加工质量。如轴和轴承箱、轴肩端面、圆柱表面、隔圈、各种垫圈、端盖和其它零件的装配表面的尺寸、几何精度、表面光洁度等，符合质量要求时，才能安装。2.4.3.2 装配滚动轴承时，有冷装法和热装法。冷装套管和手锤法适用

9、于过盈不大和小型轴承，装配时施力要均匀。热装用热油加热轴承，油温不应超过100。无论冷装和热装，轴承与轴肩或轴承座挡肩应紧靠，并与转轴中心线垂直，在轴上不应有晃动和偏斜。轴承盖与垫圈必须平整，并均匀地紧贴在轴承端面上。如设备技术文件规定有间隙，应按规定留出。2.4.3.3 在装配间隙不可调整的滚动轴承时，在双支承滚动轴承中，其中一个轴承和侧盖间应有间隙，以避免轴在温度增高时伸长而产生轴向移动，使轴承内外圈位移卡住滚珠或滚柱。轴承和侧盖间的间隙由下式确定：=12*10-6 *t*L+0.15式中 轴承端面与侧盖间的间隙（毫米）； t轴工作温度和环境温度最大可能的差值（）；L轴承间的距离（毫米），

10、一般情况间隙值取0.20.4 毫米。2.4.3.4 各种可调整间隙的轴承，其轴向间隙值应根据轴承类型和轴承端盖的结构，予以调整（表7）。附图2-1 所示是三种调整单列圆锥滚子轴承间隙的方法，可供参考。附图2-1a)靠补偿垫调整，b)靠调整螺钉， c)靠螺纹套的本身调整。 b、c 两种方法较a 简单，但调整间隙量大小的控制上不如a 精确。2.4.3.5 推力轴承的夹圈有紧圈和活圈之分，紧圈与轴一般为过渡配合，活圈与壳体一般为间隙配合，安装较容易。安装时应检查紧圈与轴中心线垂直度。推力轴承在安装中也应调整好轴向游隙，高速运转的推力轴承还应适当加以预紧，以防止滚动体因惯性力矩引起滑动。2.4.3.6

11、 滚动轴承装在对开式轴承座上时，轴承盖与轴承座的结合面应无间隙；轴承外圈与轴承座两侧间为防止卡紧而留出楔形间隙的宽度及深度，一般应符合表8 要求。2.4.3.7 一般滚珠轴承的紧力不大于0.02 毫米，特别对于游动轴承不可过大，以免失去游动作用。但若紧力过小或有很大间隙，则会引起轴承外圈转动造成磨损及剧烈振动。2.4.3.8 轴承安装后，用于旋转轴，轴承应轻快灵活，无卡住和无异常现象。如果转动不灵活，应该查明原因并进行消除。转动不灵活的可能原因是：轴装得不正； 轴承的外壳紧力过大；轴封填料与轴的摩擦力过大； 轴和轴承外壳的加工对现有配合不适当； 轴承径向间隙较小； 轴承内部有泥垢、铁屑等杂物；

12、 轴颈或轴承外壳的凸肩与轴的中心线不垂直等。2.5 滚动轴承的代用 在工业设备检修中，特别是在抢修中，因事前预计不足，备品短缺，同时又急于恢复生产，这就容易出现轴承的代用问题。2.5.1 滚动轴承的代用原则：根据滚动轴承尺寸特点，在不改变机器壳体（或轴承座）上与滚动轴承外套配合孔的尺寸；或不改变轴上与滚动轴承内套配合的圆柱面的尺寸的情况下，应注意下述原则：2.5.1.1 选用的代用轴承的工作能力系数c 和容许静载荷Q 要尽量等于或接近原配轴承的数据，这样就不至于使用代用轴承的工作寿命受到影响。2.5.1.2 选用的代用轴承的每分钟允许极限转数要等于或高于原配轴承在机器设备中工作时的实际转数。这

13、也是保证代用轴承的工作寿命的因素之一。2.5.1.3 选用的代用轴承的精度要等于或高于原配轴承的精度等级，这样就不会使进行轴承代用的机器设备的精度受到影响。在工业锅炉的辅机中使用的滚动轴承大多数是G 级（即普通级）精度，因此，在这种情况下，精度等级的考虑就显得次要了。2.5.1.4 采用镶套的方法进行轴承代用时，要保证套的内外圆柱面的同轴度，这是保证代用轴承的精度的重要因素。在加工套时，要正确地选择配合公差。2.5.2 滚动轴承的代用方法：2.5.2.1 直接互相代用。 在大部分滚动轴承代号中凡是最后三位数字相同的滚动轴承，虽然它们的结构、类型不相同，但其内径、外径和厚度尺寸是完全相同的。这样

14、在考虑工作能力系数c 、容许静载荷Q、允许极限转数的许可条件下，就可以不需要任何加工即可安装代用。2.5.2.2 镶套代用。 根据具体的生产实践和上述原则，可以用内径镶套代用、外径镶套代用的办法。2.5.2.3 轴向加垫代用或用两套轴承代一套轴承。 当选用的代用轴承的内径和外径与原配轴承完全相同，只是厚度比原配轴承薄时，在上述原则的允许情况下，就可采用轴向加垫代用的方法。如果轴承座和轴的装配关系许可，也可用两个轴承代一个轴承。即内、外径相等，代用轴承的厚度等于或小于原配轴承厚度的1/2 时，采用“二代一”或以“宽代窄”。2.6 滚动轴承的润滑 滚动轴承的润滑方法应根据轴承类型、尺寸和运转条件来

15、决定，低速时采用脂润滑；高速时采用油润滑，特殊情况下也可用固体润滑。设备上的润滑方式在设计时都已确定，应按设计要求进行润滑。当有的设备没有具体规定时，可根据下列公式：dn =d * n式中 d轴承内径（毫米）；n-转速（转/分）；dn 表示轴承的速度界限。算出dn 值后，可查表9 确定润滑方法。用润滑脂时，轴承工作温度必须低于润滑脂滴点 1020；轴承速度高应选择针入度大的润滑脂，负荷越大针入度应越小。温度较低，环境潮湿应选钙基润滑脂；温度较高，环境干燥应选钠基润滑脂；温度高又潮湿可选钙钠基润滑脂。轴承中加润滑脂的梁不宜过多，一般充满1/3 1/2 空间为宜。采用油润滑时，一般工作温度用的润滑

16、油的粘度应为1215 厘沲，转速越高，粘度应越低。负荷越重，粘度越高。2.7 滚动轴承的试转：2.7.1 滚动轴承一般的温度不应超过70。对某些要求在较高的温度下工作设备的轴承，可以提高100120，但润滑油选择必须合适。2.7.2 轴承部位，不应有不正常噪声。轴承中的噪声对新轴承来讲是制造及装配质量优 的一项综合性标志。对工作中的轴承，噪声说明缺少润滑油及表示工作零件的磨损程度。3 滑动轴承的检修与技术标准为使轴与滑动轴承之间形成油膜，进行正常工作，在安装时，规定了轴与滑动轴承之间的安装间隙。3.1 安装间隙图纸资料中有明确规定的按图纸要求，若没有规定的按一下要求3.1.1 顶间隙：按经验公

17、式来决定稀油润滑：一般轴瓦：S=（11.2）D/1000曲轴轴瓦：S=（0.71）D/1000脂润滑： S=（11.5）D/1000式中D 为轴颈直径。3.1.2 侧间隙：b=S/23.1.3 轴向间隙：固定端为0.10.2mm；自由端轴承移动量应大于轴的热膨胀伸长量3.2 接触3.2.1 接触角度：=7090°3.2.2 接触斑点：普通瓦12 点/2 cm；高级瓦23 点/2 cm3.2.3 磨损许用量：顶间隙为安装间隙的34 倍；磨损量为轴瓦油槽深度的6070%3.3 滑动轴承的检查3.3.1 检查钨金表面 用煤油洗净轴瓦上的残油污垢，检查其表面是否光滑，有无麻点、砂眼、裂纹、沟

18、痕、钨金剥落、变形变色等缺陷。3.3.2 检查钨金与瓦壳结合的严密性 可用敲击法或浸油法检验。敲击法就是用小锤轻轻敲击轴瓦，听其声音是否清脆无杂音；另外，敲击时放在瓦壳与钨金接逢处的手指不应有颤抖的感觉。浸油法要比敲击法准确得多，它是先把轴瓦在煤油中浸泡30 分钟左右，然后取出擦净，并在钨金与瓦壳的接缝处涂一层白垩粉。过一段时间再观察有无变化，如果有脱胎现象，就会发现钨金与瓦壳的接合处的白垩粉上浸出油迹线来。也可在浸油后用手用力压钨金，看钨金和瓦壳的接缝处能否挤出油来，能挤出油来则表明有脱胎现象。3.3.2 检查轴径与轴瓦的接触角及接触面 轴与下轴瓦接触弧长所对应的圆心角称为接触角。接触角应在

19、60°90°的范围内，而且要处于轴瓦的正中，在这个范围之外的非接触部分与接触面之间不应有明显的界限（附图1-1）。一般说来，轴瓦短的接触角大，即轴瓦的长度L1.5D（轴径直径）时，接触角为90°；2DL1.5D 时，接触角小于90°，而大于60°；L2D 时，接触角为60°。接触面上的接触点分布要均匀，且应保证每平方厘米上不少于两点。检查的方法是：将轴径上涂敷微薄一层红铅油，将下轴瓦扣在轴径上，让轴瓦绕轴径往复转动，取下后检查接触角和接触点，达不到要求者要进行刮削。这样来回重复刮研，直到符合下述两点要求为止：轴瓦的工作面上有6585的

20、面积均匀的涂有显示剂；轴径与轴瓦接触表面的中心角，在垂直线（或负荷作用中心线）的每侧不应少于30°45°，并应在全长上接触。3.3.3 轴瓦的间隙要求和检查3.3.3.1 径向间隙的要求和检查径向间隙的作用是为了保证润滑油流到轴径和轴承之间，形成楔形油膜达到的液体摩擦。径向间隙同时还为了控制机械在运转中的精确度，径向间隙（附图1-2）愈小，精确度愈高，但间隙过小，就不能达到液体摩擦的目的，相反促成金属直接摩擦而导致发热，烧坏轴承。径向间隙过大也不利，同样不能形成油膜，同时引起较大的振动和噪声。径向间隙应符合制造厂家的要求，也可通过简单的计算来确定（附图1-2）。轴瓦侧间隙

21、a（1/1000）×d轴瓦顶间隙b=2a式中 d-轴径直径（毫米）；a-侧间隙（毫米）；b-顶间隙（毫米）。轴承间隙也可以根据经验数据确定，一般允许的最大极限磨损间隙可为初始间隙的23 倍，具体数值可参考表1，_ 轴承径向间隙的检查方法，可用塞尺、压铅和千分尺测量等多种办法。每种方法各有其优缺点。塞尺快压铅慢，但较准确。压铅法测量顶间隙一般如附图1-3 所示。测量过程如下： 打开轴承盖； 用直径为1.52 倍顶间隙、长度为1050 毫米的铅丝数段，涂以黄干油分别贴附于轴径最高点和上、下瓦结合处； 放上轴承盖，均匀的拧紧螺母，再用塞尺检查轴瓦结合面，使结合面的间隙相等； 打开轴承盖，用

22、千分尺测出已被压扁的软铅丝的厚度； 用下式计算出轴承顶间隙的平均值，即： =（b1+b2+b3）/3 (a1+a2+a3+c1+c2+c3)/6式中 轴承的平均顶间隙（毫米）；b1、b2、b3轴径上各段软铅丝压扁后的厚度（毫米）；a1、a2、a3 和c1、c2、c3 轴瓦结合面上各段软铅丝压扁后的厚度（毫米）。轴瓦和轴径之间的侧间隙，通常是采用塞尺来测量，塞尺塞进间隙中的长度，不应小于轴径的1/4 。若侧间隙太小，可以刮研瓦口来增大间隙，而侧间隙稍大一些，是没有什么大影响的。若是整体式轴承，可用内、外径千分尺分别测量轴瓦内径和轴径直径，二者之差即是顶间隙。3.3.3.2 轴向间隙要求和检查推力

23、轴承承受径向和轴向载荷，一般装在靠近电动机的一侧。推力间隙是保证轴适当窜动所必须的，可按制造厂家的要求而定。如无规定时，可取c=c1+c2=0.30.4 毫米。承力轴承仅承受径向载荷，其承力侧间隙是为了保证转子受热时自由膨胀，故亦称膨胀间隙（附图1-4 ）。可按下式计算：f1=1.2(T+50)×（L/1000） 毫米式中 T-通过转子的介质温度（）；L-两轴承间距离（米）；50-考虑温度发生不正常升高时的附加值（）。同时应保证膨胀轴承的另一端间隙f2 应大于推力间隙c = c1 + c2 。轴向间隙的测量可用塞尺或百分表进行。3.4 滑动轴承的检修当轴瓦没有严重的局部磨损而顶间隙增

24、大时，可以将轴瓦结合表面的垫片撤去一部分，从而减少顶间隙。经验证明，撤垫方法并不能全部恢复原有工作能力，并且这种方法也不能应用于所有轴承（如轴套等）。当轴瓦有局部缺陷时，如磨偏、椭圆、裂纹、局部掉块等，可用气焊“长肉”，人工刮研或机械加工。采用“长肉”时，应尽量用原有轴承合金。当轴瓦厚度在10 毫米以上时，可用重新浇铸的办法车削加工，在10 毫米以下时可采用分层气焊“长肉”。补焊的厚度至少应在2 毫米以上，然后用车床加工，也可以直接用刮刀刮研。青铜轴瓦或轴套的磨损或缺陷，可用堆焊修理，填平磨损和缺陷部分，最后进行加工和刮削。3.4.1 巴氏合金的补焊工艺 浇铸的巴氏合金出现裂纹、伤痕、气孔及不

25、完整等缺陷；工作的轴承径向间隙磨损过大，超过允许范围或出现裂纹、局部掉块及椭圆时，一般可以采取补焊巴氏合金措施来修理。补焊前，先用锉刀和刮刀把巴氏合金轴瓦磨损或损坏处，清理到发出金属光泽，并用热碱溶液洗去油垢，然后把轴瓦底部浸入水中（补焊表面不大或条件不便时，可不必浸入水中），水平面应低于补焊面1015 毫米左右（图1-10-20）。补焊时，用直径为510 毫米的巴氏合金焊条或合金条，其成分与基体巴氏合金相同。巴氏合金焊条可以用气焊火焰熔化，所用氧气压力不大于3 个大气压。补焊的焊道宽度为510 毫米，厚23 毫米，可以单层也可以多层补焊。补焊过程中必须用焊药，便增强巴氏合金与轴承衬的粘合强度

26、。焊药的成分是制成溶液或膏状的氯化锌。补焊后的表面，应加工到公称半径，并留出刮削余量 0.10.5 毫米。3.4.2 轴瓦的内孔加工工艺 轴径与轴瓦的合理间隙，直接关系到轴承的使用寿命和运行质量。轴径与轴瓦的侧间隙，在加工轴瓦时，可用两种方法做出：第一种方法是加临时垫，临时垫的厚度等于顶间隙。用这种方法加工出的轴瓦为不可调整轴承，即间隙固定，磨损一定程度后只有进行更换或修理；第二种方法是加两块垫，其一块为临时垫（在加工孔时放置），另一块为调整垫。用这种方法加工出的轴瓦为可调轴承，即根据运行情况，轴瓦的磨损间隙变化时，进行适当的调整，确保正常间隙运行。第一种方法：先确定顶间隙，在两半轴瓦接口处，

27、放置厚度等于顶间隙的垫（附图1-6b），加工出直径为轴颈的直径加上两倍顶间隙的孔，加工后，撤去垫，即得到如附图1-6c 所示的顶间隙与侧间隙，这样可减轻刮削轴瓦的工作。第二种方法：先确定顶间隙和调整垫的厚度，若调整垫的厚度小于或等于顶间隙a ，则在上下轴瓦接口处，放置一块厚度等于a 的垫及厚度等于的垫。加工后孔直径应等于轴颈的直径加上两倍顶间隙值。孔加工后，取出厚度为顶间隙a 的垫，则在接口处只留下厚度为的调整垫。这样，与第一种方法一样，即可得到等于顶间隙的侧间隙（附图1-7c ）。若调整垫的厚度超过顶间隙a ，则应在加工孔以前，在上下轴瓦接触面上刨去超过量，然后放置调整垫。在修理轴承时，调整

28、垫是很有用的。但是，若垫固定不稳，可能向轴心移动，盖住润滑间隙，破坏润滑。因此，调整垫应穿在固定轴承箱及轴承盖的螺栓上或用其它方法固定之。上述两种方法，在车削加工前，要特别注意瓦衬的外形尺寸与轴承的配合尺寸，并要保证车削后外径和内径同心。因为已没有刮削余量了。为此，适当留一点刮削余量，对调整轴和轴瓦、轴瓦与轴承座的同心度，是有好处的。3.5 滑动轴承的装配要求3.5.1 配合要求 设计或更换新轴瓦时，对于中速中负荷的滑动轴承，轴颈与轴衬的配合常用D4/de4(H9/d9)配合。精度较低的机械中可用D4/ de4(H9/d9)配合,高速轻载轴承如电机、水泵等，推荐用D/dd(H7/e8)配合。一

29、般轴瓦内圆表面为7 级表面光洁度（1.6 ），轴颈外圆表面为8 级至9 级表面光洁度（0.8 -0.4 ），这样能保证轴承的正常运转。整体轴承装配时，轴套不允许在轴承内发生滑动。直径D（见附图1-8）即轴套外径允许采用ga (n6 ) gc (k6) 配合。但D 采用gc ( k6) 配合的轴套，应有附加的连接。用ga (n6 )配合时长度L 在1.5d 以内轴套应有附加的连接。用jc4(S8)配合的轴套不需要附加连接。此时压合后轴套的直径d 可能缩小，因此，装配后必须检查，必要时还要用各种方法静加工，或调整工序先压合后再精加工d (D4-H9).对开式轴瓦轴承装配时，上下轴瓦结合表面上要安配两上定位销，保证轴瓦在合并后不错位。