摘要:通过对货车197726K1、197726K2等级滚动轴承(以下简称等级轴承)与197726原型轴承结构的比较,对等级轴承的尺寸检测、轴向游隙测定、注油脂及与车轴轴颈压装工序进行工艺分析,设计了等级轴承检修最佳工艺方案,并针对等级轴承在车间现场检修时易出现混装问题,提出了有效的工艺控制措施。
关键词:等级轴承 检修 工艺 设计
Keywods:gradebearings maintenancetechnology designing 前言 197726型滚动轴承共分为三个等级:197726原型、197726K1型及197726K2型。铁道部《铁路货车轮对和滚动轴承组装检修规则》中,197726型滚动轴承的内圈内径和密封座内径尺寸检修技术标准如表1所示:
轴承代号 等级 内圈内径尺寸/ 密封座内径尺寸/ 197726 原型 197726K1 第一等级 197726K2 第二等级 在轴承检修规程中,等级轴承零件的几何尺寸(表1所列尺寸除外)、表面精度及轴承零件缺陷的检修技术要求均与其原型检修要求相同,因而在进行等级轴承检修工艺设计时,可参考成熟的原型轴承检修工艺,其检修工艺流程可定为:
等级轴承压退 脱脂清洗 外观缺陷分解检查 外圈探伤 零件尺寸检测 缺陷钳工修理 轴向游隙测定(选配中隔圈)
合套轴承检查验收 二次清洗 注油脂 选配密封罩
密封罩与外圈压装 选配密封座 包装做等级标记 送轴承压装间 与等级轴颈测量选配 与等级轴颈压装 轴承磨合试验 检查验收
2.等级轴承检修工艺分析
由于等级轴承和原型轴承相比只是在内圈内径尺寸及密封座内径尺寸上有变化,因此,根据上述工艺流程,只需着重分析等级轴承内圈与密封座内径尺寸检测、游隙测定、注油脂及等级轴承与等级车轴轴颈的压装工序,求得最佳工艺方案,其余工序均可按197726原型轴承检修工艺执行。
2.1等级轴承内圈内径及密封座内径尺寸的检测
原型197726轴承内圈内径及密封座内径尺寸是在D925和D724轴承检测仪上,利用扇形比较仪及内径标准件通过比较测量得出的。如果在197726原型轴承检测仪上测量197726K1、197726K2轴承内圈内径及密封座内径,其测量结果有一定的误差。K1等级轴承误差值的计算图(为便于分析,忽略轴承公差尺寸),如图1所示。
图1中,A、B两点为轴承检测仪的固定支点,E为轴承检测仪活动支点,O为原型轴承内圈圆心,O1为K1等级轴承内圈圆心,AE值即为原型轴承内圈内径值,AE1值为K1等级轴承内径测量值,而其内径实际值为CD值,CD值与AE1值之差即为检测误差。由图1可知:
∴
因此,所测K1等级轴承的内圈内径值比实际尺寸小了。同理,也可计算出用此测量方法测量K2等级轴承的内圈内径值比实际尺寸小。
由以上计算可知,在现有的原型轴承检测仪上测量等级轴承内圈内径值,虽然可节省两套轴承检测仪及扇形比较仪、内圈标准件,但其测量误差偏大。同时,在实际测量过程中,还必须根据所测不同等级的轴承调整扇形比较仪量程,量程调整较复杂,且调整过程中容易损坏扇形比较仪,从而直接影响轴承内圈内径尺寸测量的准确性。考虑到内圈内径尺寸为轴承关键尺寸之一,为确保测量值的准确、可靠,保证货车轴承的检修质量,应重新设计并制作测量等级轴承内圈内径所用的K1、K2内径标准件,并购置D925轴承检测仪两台。使等级轴承的内圈内径测量工艺问题得到圆满解决。同样,购置D724轴承检测仪两台,利用K1、K2内径标准件和扇区形比较仪即可对等级密封座内径尺寸进行测量。
2.2 等级轴承轴向游隙测定
等级轴承轴向游隙测定,即调配等级轴承在自由状态下所具有的最佳轴向游隙值,从而保证轴承处于最佳工作状态,防止轴承热轴、燃轴,延长轴承的使用寿命。现有的原型轴承轴向游隙测量装置内圈定位环尺寸为,比等级轴承内圈内径大,无法对等级轴承进行轴向游隙测定,因此必须对原型轴承轴向游隙测量装置进行改进,以解决K1及K2等级轴承轴向游隙测量工艺问题,同时必须保证轴向游隙测量值的精确度。
根据上述分析,笔者在原有的轴向游隙测量装置上作了如下改进:一是将原轴向游隙测量装置的定位环由原设计的固定联接改为沉头螺钉联接,并设计制作了K1、K2两种定位环,通过更换不同的定位环来满足不同的等级轴承轴向游隙测量需要;二是将测量表杆也由原来的固定联接改成可调式联接,使百分表测点可调,提高了测量的精度。
2.3等级轴承润滑油脂的注入
滚动轴承润滑油脂的注入是在专用轴承注油机上完成的。轴承推入注油工位,注油头自动下降,伸入轴承内圈,填充润滑脂;定量油脂注入后,注油头自动上升。注油头是实现油脂准确、均匀地喷射到轴承内圈组件里的关键执行部件,也是影响等级轴承注油的关键部件,其结构如图2所示。原设计注油头外径为,而K1 、K2等级轴承内圈内径分别为、,因此原注油头不能直接用于等级轴承注油。为保证轴承精确定位,同时考虑注油脂头能在轴承内圈里顺畅的进入、上抬及密封圈有足够的予压缩量便于密封,现将注油头外径设计改为,同时,增加O型密封圈外径。经过设计改进后,进行了三种轴承注油试验,完全达到设计要求。现已投入正常使用。