十幾天前我參加了產品開發中心關于軸承問題的研討會(劉河主持),只聽到關于如何防止內圈串動的爭論,而關于內圈為何會串動,根本原因是什么,罕有人做比較透徹和具有說服力的分析,更不要說拿出數據說話。也許他們前面的論證我沒有聽到。
不過顏衛兵在會上給我看的一份NTN公司的材料上有一段文字比較有說服力:“軸承的固定:將滾動的軸承固定于軸或者軸承箱上時,若只靠過盈配合固定,往往是不夠的…,即使不承受軸向負荷的軸承,如圓柱滾子軸承等,有時由于瞬間負荷而發生軸繞曲,套圈移動從而造成軸承損壞,所以也必須對軸承進行軸向固定。”NTN公司是軸承名家,有過長期的軸承應用的實踐經驗,盡管沒有詳述“瞬間負荷而發生軸繞曲,套圈移動”的細節,但結論是很明確的,這個結論比較貼合我們的實際情況:我們的NJ軸承有一端沒有定位--這顯然是VENSYS原設計的問題。讓人不解的是,我們有那么多搞機械的技術人員,像這樣的常識性錯誤為何沒有人發現、提出和解決,以避免可能出現的設計質量事故。
事后我又質詢過有機械方面長期經驗的趙全生,探討電機主軸的NJ軸承在哪幾種情況下,軸向移動會加劇或直接損壞軸承。我們總結了五種情況:
一、軸承與軸之間的過盈配合不夠緊密。無論精密的軸承,還是加工過的主軸,都存在加工的精度和公差的問題,而軸承與主軸之間無論熱配合、冷配合都是幾個絲的過盈量。過大或過小都會出問題,因此對主軸和軸承使用前要放在同一環境下進行測量、配對就是必須的條件。特別是在過盈量不足的情況下,內圈轉動或軸向松動都是嚴重的問題。
二、超低溫天氣下油脂凝固板結,在此條件下啟動機組,會有半小時的滑動摩擦發熱,既可能引起內圈的唯一,也可以直接損壞軸承(高溫和研磨)。目前發生問題的現場,基本都在超寒地帶,冬季最低氣溫大都超過零下25度,嚴重的達到零下40度。我們曾在車間冰柜里對使用的軸承油脂做過實驗,這種軸承油脂在零下25度時已經凝結,零下30度以上則會板結。目前現場的控制策略據說是在零下30度時,即使有風也不啟動機組,但僅僅如此是不夠。
三、軸承裝配過程中存在的不到位、傾斜、劃傷等工藝問題,包括軸承分解和安裝過程中是否潔凈,確保沒有雜質進入。2008年底和2009年初,由于生產壓力較大,特別是在包頭總裝廠,由于現場管理的混亂和工藝指導不力,出了一批軸承裝配不合格的產品。凡是這批產品所到之處,便存在軸承損壞的隱患;好在這個問題在2010年一經發現,并在工藝上得到較好的解決。但在車間的實際裝配全過程中,是否都能嚴格控制、工藝到位,仍然是需要關注。
四、還有一個問題需要探討,即我們采購的軸承是否具有耐低溫特性的問題。據武總去年從VENSYS回來后的一個短信說,VENSYS認為我們目前采購的軸承低溫特性不好。在零下30~40度的條件下,在風機負荷運行的情況下,這種軸承是否仍然會保持良好性能?至少是沒有充分數據,是讓人懷疑的。我記得,在超低溫的條件下我們隊負荷較重的球墨鑄鐵材料的主軸、輪殻等是有低溫特性方面的要求。同理,對于負荷很重的主軸軸承從道理上也應有此要求。
五、捎帶的一個小問題是,在超低溫田間下,軸承中各種材料與主軸材料的膨脹系數可能會有不同(比如NJ軸承的保持架是銅材的與軸承鋼的膨脹系數一定不同),是否會造成松動以及其他可能的問題,也因一并研究。
目前解決的方法是:一、在NJ軸承的位移端加止動環(需要提醒的是,如果新設計使用卡箍一類也可靠過盈配合阻擋內圈移動的話,恐怕是不可靠的,盡管這種阻擋可能不需要很大的力);二、必須解決油脂在超低溫條件下的凝固板結問題,以避免超低溫下啟動機組時必然引起的滑動摩擦。目前解決的方法有兩個,更換低溫油脂下啟動記住是必然引起的滑動摩擦。目前的解決方法有兩個,更換低溫油脂或軸承加熱。以上這兩個問題目前看是主要的,要首先解決。但這兩個問題都能尋找到好的、一勞永逸的解決方法,也不那么簡單,弄不好無功而返也有可能。設計完成后,還需要加工(采購)、試驗驗證、安裝,這一切都需要時間。我們的靜音、生產在新措施未定階段是否需要停下來等待?
另一個問題是,已經安裝和運行的記住怎么辦(大約4000臺左右)?至少安裝在超低溫地區(大致北京以北,零下25度以下地區)的機組有多少存在此類隱患?這也是需要認真分析、確定。
至于我提到的第四、第五個問題,通過計算也好,實驗也好,與供方合作也好,也必須搞明白才是,這樣我們在軸承的應用上才可能有更深入的把握。
軸承問題的根源,絕不是我這樣的外行就可以隨便探究清楚的。以上僅僅是我個人的思考和情況的歸納,不是結論,供參考而已。
2010-3-29
摘自 李玉琢 《揮一揮衣袖》
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