數(shù)控機床主軸軸承溫度的檢測

數(shù)控機床主軸運轉(zhuǎn)過程中，因主軸潤滑不足、潤滑油太粘稠以及主軸加工、安裝等因素，都會引起主軸軸承溫度升高。主軸軸承溫度過高，會引起材料膨脹，導(dǎo)致機械間隙變小而出現(xiàn)噪音和機械損傷。數(shù)控機床可用測量法對主軸軸承溫度進行監(jiān)測。通過測量主軸軸承運轉(zhuǎn)中的溫升，來了解主軸軸承是否正常。軸承溫度一般限制在溫度升高不超過45℃，監(jiān)測中若發(fā)現(xiàn)軸承的溫度超過70-80℃，應(yīng)立即停機檢查。

一、安裝及接線數(shù)控機床可利用熱電阻、多通道數(shù)字儀表及PLC控制系統(tǒng)的結(jié)合，來實現(xiàn)主軸軸承溫度的檢測。在主軸前、中、后軸承處，安裝4個熱電阻。PLC控制系統(tǒng)采集4個測量點的溫度，來監(jiān)測不同位置處軸承溫升情況。

二、控制要求及原理溫度控制系統(tǒng)利用熱電阻進行測量點的溫度測量，利用多通道數(shù)字儀表來顯示主軸軸承的溫度值。PLC實現(xiàn)參數(shù)設(shè)定、遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲和報警處理等功能。在實際編程過程中，不需要編寫讀寫PLC寄存器的程序，通過數(shù)據(jù)定義的方法，在定義了I/O變量后，可直接使用變量名用于系統(tǒng)控制、操作顯示、數(shù)據(jù)記錄和報警等。系統(tǒng)設(shè)置一個啟動按鈕來啟動控制程序，設(shè)置紅、綠2個指示燈來顯示溫度狀態(tài)。4個測量點的溫度在要求范圍內(nèi)，綠燈亮，表示主軸可正常運轉(zhuǎn)；當某一個被測點溫度達到上限時，即便主軸轉(zhuǎn)速還未達到要求，則紅燈亮，同時數(shù)控系統(tǒng)顯示器上相對應(yīng)的軸承報警。操作者將主軸立即停止運轉(zhuǎn)，并根據(jù)對應(yīng)報警號檢查主軸軸承對應(yīng)位置處的狀況，從而避免主軸軸承研傷現(xiàn)象。

三、現(xiàn)代PLC具有功能強、集成度高、抗干擾能力強、組態(tài)靈活、工作穩(wěn)定等顯著特點，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的自動控制中。PLC可擴展一些智能控制模塊，構(gòu)成不同的控制系統(tǒng)，本文提到的主軸軸承溫度的檢測就是以PLC為核心的智能溫度控制系統(tǒng)，操作方便，可靠性好，具有重要的現(xiàn)實意義。

軸承是高精密物件，而且運輸路途遙遠，對于進口軸承存放要求非常嚴格，無論溫度，適度，以及包裝都是按照規(guī)范要求執(zhí)行的。那么如何才算是科學存放進口軸承呢？

科學的存放軸承，只要貯藏室的相對濕度不超過60%，溫度的變化不大，軸承可以很好的長期保存在原包裝內(nèi)。帶密封圈或防塵罩的軸承經(jīng)過長期存放后，軸承內(nèi)潤滑脂的特性可能會受到影響。

在原包裝中取出后的軸承，應(yīng)妥善保護以防止受到腐蝕和污染。 大型滾動軸承正確的存放方式，是把軸承以水平的位置擺放，軸承圈的整個側(cè)面都應(yīng)受到支承。

如果軸承以垂直的位置擺放，由于軸承圈的厚度相對較小，軸承圈和滾動體的重量可能會導(dǎo)致軸承的永久變形。

科學存放很重要，如果存放不當而導(dǎo)致軸承銹死或是軸承腐蝕，那就不好了，即使沒有表面的毀壞現(xiàn)象，那么也有可能在進口軸承運轉(zhuǎn)過程中發(fā)生這樣那樣的故障，所以一定要認真對待軸承的存放。

軸承裝配你必須知道的事！

軸承的主要功能是支撐機械旋轉(zhuǎn)體，保證軸和軸上傳動件的工作位置和精度，減少摩擦和磨損，并承受載荷。
軸承常用裝配方法

1、敲擊法：當配合過盈量較小時，可用手錘敲擊裝入軸承；方法是將銅棒或軟鐵、套筒放在IBC軸承的內(nèi)圈或外圈上，用手錘敲擊銅棒對稱地將IBC軸承均勻裝入。

2、頂壓法：當配合過盈量較大時，可用壓力機壓入軸承，壓入時必須放上套筒。

3、溫差法：當配合過盈量很大時，可用溫差法裝配，IBC軸承的溫差法裝配，在檢修時經(jīng)常使用熱裝裝配的方法，加熱方法是用電加熱器、油浴加熱，其中電加熱器現(xiàn)場使用非常廣泛。

軸承裝配時的常見問題及關(guān)健環(huán)節(jié)

1、熱裝裝配前的準備

零件的配合尺寸、直徑、凸臺、圓根、倒角等要復(fù)檢無誤，配合表面要處理干凈。帶鍵零件的平鍵要事先按軸和孔的鍵槽修配好并固定到軸上。對于斜鍵或切向鍵的要利用導(dǎo)向鍵以確保鍵槽的相互位置。熱裝前要將擋圈、墊片等部件修配和試裝無誤，校驗合格后裝配。

熱裝前找正，同時作刻線標記和方向指示標記。裝配表面涂以潤滑油，以減少裝入時的摩擦阻力。熱裝前制作測量尺，用以測量和確認加熱工件是否加熱到了裝配條件，尺子要滿足使用輕便和不易變形的條件，可以在距熱源較遠處精確測得被測部位的熱脹狀況。

尺子可以用金屬棒或金屬板制作，實際尺寸應(yīng)等于被測部位直徑公稱尺寸加配合處的最大過盈加裝配時必須的最小間隙。

加熱零件熱透后，測量尺子能自由通過，并經(jīng)復(fù)檢確認測得結(jié)果準確無誤時，才能終止加熱，進行IBC軸承熱裝配操作。
2、熱裝操作時需注意的問題

必須懸掛或用支架或隔柵墊起，不可與箱底直接接觸，零件的配合表面必須全部浸沒在油中，以免受熱不均。油面要低于油箱邊緣100mm以上，油箱周圍應(yīng)排除易燃物，做好防火措施。

加熱時要時時注意檢測油溫的上升，嚴格控制油溫不能超過用油的閃點，以免引起火災(zāi)。IBC軸承零件的加熱和保溫時間與零件的壁厚、材質(zhì)、表面積和加熱方式有關(guān)，一般可按10mm需10min的加熱時間；每厚40mm需10min的保溫時間。
達到熱裝條件后，要立即進行熱裝。與熱裝零件有關(guān)的零件，應(yīng)完全冷卻到正常溫度后再裝配，特殊零件除外。
3、熱裝裝備中消除軸向間隙的方法

在熱裝后，由于冷卻收縮的結(jié)果往往都會在輪與軸的軸向定位臺肩處出現(xiàn)軸向間隙，實質(zhì)是裝配沒到位，定位不可靠現(xiàn)象。因此要在熱裝中消除間隙。一般采用撞擊法、螺栓拉緊法、壓重物法。

電機是企業(yè)設(shè)備系統(tǒng)中重要且必不可少的傳動設(shè)備。由于數(shù)量較大，因此損壞的概率也較大。常見問題有軸承位磨損、端蓋軸承室磨損，線圈老化等。問題一旦發(fā)生如不及時解決，不僅軸承壽命、線圈保護套等受到影響，更重的是對企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)造成重大隱患，甚至導(dǎo)致連續(xù)化生產(chǎn)中斷或停產(chǎn)。

下面我們來結(jié)合一個案例來重點介紹電機軸承位、端蓋磨損的原因分析和更加可靠、及時的解決方案。

磨損原因通常有以下幾個方面：

1、設(shè)備受安裝、檢修、潤滑等不規(guī)范、不及時、不到位等原因造成設(shè)備快損磨損；

2、受震動，壓力、沖擊等力的影響，造成配合部件的沖擊磨損；由于金屬材料強度較高，退讓性較差，長期運行必然造成間隙的不斷增大，因此磨損、裂紋、斷裂等現(xiàn)象就有可能發(fā)生；

3、制造質(zhì)量不高，熱處理達不到要求等造成磨損，嚴重時軸頭折斷。

傳統(tǒng)解決方法如電焊后機加工、鑲嵌軸套、噴涂、打麻點、報廢等，這些方法雖在一定程度上應(yīng)對了生產(chǎn)的需要，但都無法從根本上解決問題，而且對安全連續(xù)生產(chǎn)還埋下了隱患，如高溫變形、裂紋等。

冷焊工藝是電機軸承位，端蓋等磨損部位修復(fù)的一個非常好的修復(fù)方案。

冷焊技術(shù)的工作原理： 輸入220V電壓，經(jīng)變壓、整流、慮波R-L-C系統(tǒng)，在輸出端形成高電流（3000A）、低電壓（3V），使得在虛擬回路的基材與補材之間產(chǎn)生巨大電阻值，產(chǎn)生高熱（1800~2200℃），完成熔化焊點所需熱能的一次智能輸出。因端子輸出的作用時間極短，使得95%的熱量用于熔化工件微區(qū)，剩余5%的熱量在ms極時間內(nèi)導(dǎo)散，所以微區(qū)以外保持冷態(tài)，無熱變形，是常溫焊補。

冷焊的特點：

1、基體與補材之間為冶金結(jié)合，結(jié)合牢固、致密；

2、常溫焊補，基體不發(fā)熱，不產(chǎn)生熱變形，不出現(xiàn)裂紋，無退火軟化、無硬點現(xiàn)象，無應(yīng)力集中現(xiàn)象；

3、修復(fù)后可進行各種機械加工及噴砂處理等，不影響機械加工性能；

4、可現(xiàn)場不解體修復(fù)，因焊后修整量小，手工研磨即可達到使用要求。

下面是一個礦用的瓦斯泵軸承位置的磨損案例：

軸的直徑是120mm，磨損量里側(cè)約直徑1mm，外側(cè)60s，因磨損量較大采用冷焊工藝。

修復(fù)過程分析：首先，對表面進行清洗除油去銹處理。焊補底層至關(guān)重要，根據(jù)缺損量選擇底層材質(zhì)。

其次，軸承位磨損有偏磨現(xiàn)像，要隨形焊補，尺寸不同的位置，焊補量相應(yīng)的增加或減少。為保證后期研磨精度，焊補過程中坑洼或突起的部位要填平或打磨掉，使表層焊補平整；

再次，手工研磨，沿軸面做弧面研磨，根據(jù)側(cè)邊基準保證修復(fù)后為同心整圓，并保持原有的垂直度，使修復(fù)完成后的軸線在同一平面。根據(jù)軸承的尺寸要求，修復(fù)后的公差控制在雙邊0.02mm,并保證光潔度。

結(jié)語：泵軸修復(fù)后軸的硬度與基準位置相吻合，全部在HRC40以上，修補部位硬度高，耐磨性好，泵軸沒有受到任何因焊補帶來的影響。由于現(xiàn)場修補僅用了三天時間，既節(jié)省了時間和成本，也降低了因拆裝而產(chǎn)生的配合上的隱患。

軸承外觀檢查注意事項

在使用軸承的時候，我們首先要檢查軸承的外觀，以判斷是不是符合我們所要求的標準。下面大家一起來分享應(yīng)該檢查那些部分。軸承的檢查應(yīng)該在散光燈下進行，對軸承的外表、裂痕等部位進行仔細的觀察。

諸如原材料裂紋，鍛造裂紋、熱處理裂紋和磨削裂紋等，這些裂紋在以后軸承的運轉(zhuǎn)過程中，將成為應(yīng)力集中源而迅速擴大，造成軸承破裂，對軸承壽命和工作安全性影響極大。事實上，對于重要用途的軸承，軸承廠已對其組成零件進行100％磁力或射線探傷檢查。

諸如磨傷，劃傷、壓傷、碰傷等，都會造成軸承安裝不良，引起偏載和應(yīng)力集中，造成旋轉(zhuǎn)精度和使用壽命的下降。銹蝕、黑皮和麻點后兩種是容易儲存水分和污物的缺陷，最容易發(fā)展成銹蝕。而銹蝕則是導(dǎo)致安裝不良、早期磨損和疲勞的污染源，嚴重的銹蝕會使軸承報廢。

起皮和折疊，這兩種缺陷的局部與基體金屬結(jié)合不牢，而且其周圍往往不同程度地存在著脫碳或貧碳現(xiàn)象，材料容易崩落、壓凹或磨耗，對軸承壽命和精度很不利。

保持架的鉚接或焊接質(zhì)量，主要觀察鉚釘頭是否偏位、歪斜、松弛、缺肉或“雙眼皮’，焊接的位置是否正確，焊點過大還是過小，有否焊接不牢或焊接過度引起卡住滾動體現(xiàn)象，某些保持架的壓坡、收邊，斂縫和鑿口的質(zhì)量是否保證，滾動體是否能不落出保持架并能回轉(zhuǎn)自如，這些要點如不合要求，小則造成軸承噪聲和旋轉(zhuǎn)精度降低，大則可能發(fā)生保持架散架，造成機械故障或事故。

以上檢查時如有發(fā)現(xiàn)，該軸承同樣不予驗收。另外如打字質(zhì)量不佳，如字跡模糊、損壞，都應(yīng)認為次品，嚴重者也可不予驗收。再則軸承裝配表面規(guī)定不得有肉眼可見的燒傷(退火痕跡)。

滑動軸承和滾動軸承裝配知識小結(jié)

1、滑動軸承的裝配

滑動軸承是一種滑動摩擦性質(zhì)的軸承，特點是工作平穩(wěn)、可靠噪聲小、能承受重載荷和較大的沖擊載荷，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同可分為整體式、剖分式和瓦塊式等。

(1)整體式滑動軸承的裝配

整體式滑動軸承俗稱軸套，也是滑動軸承中最簡單的一種形式，主要采用壓入和錘擊的方法來裝配，特殊場合采用熱裝法，多數(shù)軸套是用銅或鑄鐵制成，裝配時應(yīng)細心，可用木錘或錘子墊木塊擊打的方法裝配，過盈尺寸公差較大時則用壓力機壓入。無論敲入或壓入都必須防止傾斜，裝配后，油槽和油孔應(yīng)處在所要求的位置。

裝配后變形的軸承，應(yīng)進行內(nèi)孔修整，尺寸較小的可用鉸刀削，尺寸較大的則用刮削。同時注意控制與軸的配合間隙在公差范圍內(nèi)，為防止軸套工作時轉(zhuǎn)動，軸套和箱體的接觸面上裝有定位銷或騎縫螺釘。由于箱體和軸套材料硬度不一樣鉆孔時，很容易使鉆頭偏向軟材料一邊，解決方法：一是鉆孔前用樣沖靠硬材料一邊沖孔，二是用短鉆頭，以增加鉆孔時鉆頭的鋼性。

(2)剖分式軸承的裝配

剖分式軸承又稱對開軸承，具有結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整和拆卸方便的特點，在軸瓦上鑲上兩塊軸瓦，在接合處用墊片來調(diào)整出合理的間隙。

①軸瓦與軸承體的裝配
上下兩軸瓦與軸承體內(nèi)孔的接觸必須良好，如不符合要求以厚壁軸瓦的軸承體內(nèi)孔為基準，刮研軸瓦背部，同時應(yīng)使軸瓦的兩端臺階緊靠軸承體兩端。薄壁瓦只要使軸瓦的中分面比軸承體的中分面高出0.1mm左右即可，不必修刮。

②軸瓦安裝在軸承體中，無論徑向或軸向都不允許有位移，通常用軸瓦兩端的臺階來止動定位或定位銷定位。

③軸瓦的配刮

對開式軸瓦一般都用與其相配的軸研點，一般都是先刮下軸瓦，然后再刮上軸瓦，為了提高效率在刮下軸瓦時可不裝上軸承瓦及蓋，當下軸瓦的接觸點基本符合要求時，再將上軸瓦及上蓋壓緊，并在刮研上軸瓦時，進一步修正下軸瓦的接觸點。配刮時軸的松緊程度可隨刮削次數(shù)的增加，通過改變墊片厚度調(diào)整。當軸承蓋緊固后，軸能輕松地轉(zhuǎn)動而無明顯間隙，接觸點符合要求即配刮完成。

④軸承間隙的測量

軸承間隙的大小可通過中分面處的墊片調(diào)整，也可通過直接修刮軸瓦獲得。測量軸承間隙通常采用壓鉛法，取幾段直徑大于軸承間隙的鉛絲，放在軸頸和中分面上，然后擰緊螺母使中分面壓緊，再擰下螺母，取下軸承蓋，細心取出被壓扁鉛絲，每取一段使千分尺測出厚度，根據(jù)鉛絲的平均厚度就可以知道軸承間隙。一般軸承的間隙應(yīng)為軸直徑的1.5‰-2.5‰(mm)，直徑較大時取較小的間隙值。如軸直徑是60mm的軸承間隙應(yīng)在0.09-0.15mm之間。

2、滾動軸承的裝配

滾動軸承具有摩擦小、軸向尺寸小、更換方便、維護簡單等優(yōu)點。

(1)裝配的技術(shù)要求

①滾動軸承標有代號的端面應(yīng)裝在可見方向，以便更換時查對。

②軸頸或殼體孔臺階處的圓弧半徑應(yīng)小于軸承上相對應(yīng)處的圓弧半徑。

③軸承裝配在軸上和殼體孔中后，應(yīng)沒有歪斜現(xiàn)象。

④在同軸的兩個軸承中，必須有一個隨軸熱脹時產(chǎn)生軸移動。

⑤裝配滾動軸承時，必須嚴格防止污物進入軸承內(nèi)。

⑥裝配后的軸承，須運轉(zhuǎn)靈活、噪聲小、工作溫度一般不宜超過65℃.

(2)裝配方法

裝配軸承時，最基本要求是要使加的軸向力，直接作用在所裝軸承的套圈的端面上(裝在軸上時，使加的軸向力要直接作用在內(nèi)圈上，裝在孔上時使加的作用力要直接作用在外圈上)。盡量不影響滾動體。裝配的方法有錘擊法、壓力機裝配法、熱裝法、冷凍裝配法等。

① 錘擊法

用錘子墊上紫銅棒以及一些比較軟的材料后再錘擊的方法，要注意不要使銅末等異物落入軸承滾道內(nèi)，不要直接用錘子或沖筒直接敲打軸承的內(nèi)外圈，以免影響軸承的配合精度或造成軸承損壞。

②螺旋壓力機或液壓機裝配法

對于過盈公差較大的軸承，可以用螺旋壓力機或液壓機裝配。在壓前要將軸和軸承放平，并涂上少許潤滑油，壓入速度不宜過快，軸承到位后要迅速撤去壓力，防止損壞軸承或軸。

③熱裝法

熱裝法是將軸承放在油中加熱到80℃-100℃，使軸承內(nèi)孔脹大后套裝到軸上，可防止軸和軸承免受損傷。對于帶防塵蓋和密封圈，內(nèi)部已充滿潤滑脂的軸承不適用熱裝法。

(3)圓錐滾子軸承間隙是裝配后調(diào)整的，主要方法有用墊片調(diào)整、用螺釘調(diào)整、用螺母調(diào)整等。

(4)裝配推力球軸承時，應(yīng)首先區(qū)分出緊環(huán)和松環(huán)，緊環(huán)的內(nèi)徑直徑略小點，裝配后的緊環(huán)與軸在工作時是保持相對靜止的，它總是靠在軸的臺階或孔端面處，否則軸承將失去滾動作用而加速磨損。