作者：袁毅棕

（廣東省建材技工學(xué)校）

球磨機(jī)主軸瓦又稱球面瓦，是球磨機(jī)主軸承的主要零部件，其內(nèi)表面為圓柱形，與中空軸頸相連，其底面呈凸球面形，裝在主軸承座凹球面上，可以在軸承座的球窩里自由轉(zhuǎn)動(dòng)，使主軸瓦內(nèi)表面均勻地承受載荷。磨機(jī)筒體上的全部載荷通過(guò)兩端軸頸分別傳遞給主軸瓦，再傳遞給主軸承座。主軸瓦基體一般由優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵制成，工作內(nèi)表面則澆注一層具有一定強(qiáng)度，且跑合性能、減摩性能及耐磨性能良好的巴氏合金，其弱點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度低，工作溫度不宜過(guò)高，且與鑄鐵的貼付性較差。

筆者長(zhǎng)期從事球磨機(jī)的設(shè)計(jì)、安裝、維修的工作，經(jīng)常處理球磨機(jī)在使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。而主軸瓦的磨損與燒毀是球磨機(jī)在使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，下面就本人在以往工作中對(duì)該類問(wèn)題的分析、體會(huì)及處理方法與讀者交流、探討。

1　主軸瓦損毀原因

1.1 主軸瓦質(zhì)量問(wèn)題

主軸瓦質(zhì)量的好壞直接影響磨機(jī)的工作性能和主軸瓦的工作壽命。

(1)材質(zhì)質(zhì)量

首先是材質(zhì)問(wèn)題，在采購(gòu)時(shí)把好材質(zhì)關(guān)。巴氏合金有錫基巴氏合金、鉛基巴氏合金等。錫基巴氏合金是以錫為基，加入銻、銅等元素組成的合金，是一種軟基體硬質(zhì)點(diǎn)類型軸承合金，這類合金具有適中的硬度，小的摩擦系數(shù)，較好的塑性及韌性，優(yōu)良的導(dǎo)熱性和耐蝕性，適用于大型機(jī)器的高速軸瓦。而鉛基巴氏合金是以鉛、銻為基，加入錫、銅等元素組成的軸承合金，其硬度、強(qiáng)度、韌性均比錫基軸承合金低，且摩擦系數(shù)較大，但價(jià)格便宜，一般僅適用于中低載荷的軸承。因此在選購(gòu)主軸瓦時(shí)，一定要用錫基巴氏合金，否則軸瓦易磨損，工作壽命降低。同時(shí)也要注意一些黑心供應(yīng)商以次充好，魚(yú)目混珠的問(wèn)題。另外，一段時(shí)間曾推廣的尼龍軸瓦，椐筆者了解效果也不太理想。

(2)澆鑄制造質(zhì)量

巴氏合金層的澆鑄質(zhì)量及鑄鐵基體的鑄造質(zhì)量對(duì)軸瓦的磨損也有影響。如合金層澆鑄有缺陷、存在微細(xì)裂紋或有脫殼隱患、表面粗糙、內(nèi)有氣孔等，投入運(yùn)行后自然磨損會(huì)加快，或由于震動(dòng)、合金疲勞等原因使巴氏合金層斷裂、脫殼等。另外，由于軸瓦鑄鐵基體內(nèi)有多條冷卻水道，如果在鑄造過(guò)程中鑄件產(chǎn)生氣孔、夾渣、微裂紋等，可能導(dǎo)致冷卻水從這些地方流入軸承座油池再被帶到軸瓦工作面，使巴氏合金潤(rùn)滑不足發(fā)熱而損毀，中空軸也容易被銹蝕，更嚴(yán)重的會(huì)在交變載荷的作用下鑄件裂紋擴(kuò)散使軸瓦整體斷裂。

1.2 潤(rùn)滑問(wèn)題

主軸瓦與中空軸頸間的潤(rùn)滑不當(dāng)也是主軸瓦損毀的原因之一：

(1)潤(rùn)滑油

潤(rùn)滑油選用不當(dāng)，黏度和黏溫特性不適合磨機(jī)軸瓦，會(huì)導(dǎo)致軸瓦燒毀另外，缺油、漏油或油廂中油面未達(dá)到規(guī)定標(biāo)高，造成供油不足，會(huì)導(dǎo)致軸瓦工作面油膜不易形成，潤(rùn)滑失效，以致燒瓦。

(2)油質(zhì)

油質(zhì)不佳、不干凈，其中的雜物、灰塵、物料等會(huì)進(jìn)入主軸瓦工作面，致使其過(guò)早磨損，或者堵塞潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作元件使循環(huán)油路不暢通，供油不足，致使軸瓦損毀。因此潤(rùn)滑油最好經(jīng)過(guò)過(guò)濾后再加入油箱。

(3)潤(rùn)滑系統(tǒng)故障

潤(rùn)滑系統(tǒng)故障導(dǎo)致軸瓦燒毀。如：供油系統(tǒng)的齒輪油泵，液壓元件，過(guò)濾器等損壞或出現(xiàn)故障時(shí)沒(méi)有及時(shí)采取有效措施，使系統(tǒng)流量減小或中斷而導(dǎo)致軸瓦燒毀。

有的磨機(jī)主軸承潤(rùn)滑是通過(guò)刮油器的刮油體將油圈帶上的潤(rùn)滑油刮至油槽中，油槽通過(guò)多個(gè)小孔將油淋到中空軸上來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如果刮油器因磨損脫落，軸瓦會(huì)因失去潤(rùn)滑而燒毀。這種情況下，可將刮油器的刮油體槽背適當(dāng)加高，以提高刮油器的穩(wěn)定性；并將上部導(dǎo)板開(kāi)口與刮油體的間隙適當(dāng)縮小，保證其限位作用。另外，定期檢查刮油器和帶油圈，防止其掉落。

1.3 裝配質(zhì)量問(wèn)題

(1)主軸瓦與中空軸的配刮研質(zhì)量問(wèn)題

安裝時(shí)，一般都要將主軸瓦與中空軸軸頸配刮研，通過(guò)刮削，軸瓦多次受到刮刀的推擠和壓光作用，表面組織變得比原來(lái)緊密，表面粗糙度很小。并獲得很高的尺寸精度、接觸精度和形狀、位置精度。同時(shí)，刮削后的軸瓦表面形成了比較均勻的微淺凹坑，創(chuàng)造了良好的存油條件，改善了潤(rùn)滑狀況。若刮研質(zhì)量低劣、軸瓦表面粗糙、接觸斑點(diǎn)分布不均勻或接觸斑點(diǎn)不夠，會(huì)使主軸瓦局部磨損加快，甚至燒瓦。

因此，刮研質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)。刮研后配合接觸斑點(diǎn)的分布區(qū)，應(yīng)為一條連續(xù)的接觸帶，斑點(diǎn)間距不應(yīng)>5mm,且應(yīng)均勻分布于軸母線下部的全瓦寬，如僅在任何一邊緣或僅在中間接觸，或斑點(diǎn)分布不均勻，則應(yīng)繼續(xù)刮削，直到達(dá)到要求為止。

(2)主軸瓦外球面與軸承座內(nèi)球面的配合接觸問(wèn)題

磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由 于筒體的安裝精度或本身自重的原因產(chǎn)生撓度過(guò)大，使兩端中空軸翹起，如果主軸瓦球面轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，會(huì)使軸瓦與中空軸接觸不均勻，壓力集中在靠筒體側(cè)的一個(gè)環(huán)形條帶上。這時(shí)接觸帶狹窄，局部瓦面承受的壓力卻大大增加，潤(rùn)滑油不易進(jìn)入，引起局部加速磨損及過(guò)熱，必然造成巴氏合金熔化、燒毀。因此安裝時(shí)主軸瓦外球面與軸承座內(nèi)球面的配合接觸必須嚴(yán)格把關(guān)，保證達(dá)到有關(guān)的安裝質(zhì)量技術(shù)要求。要求球面接觸帶的周向接觸包角應(yīng)不小于45°,接觸斑點(diǎn)的分布應(yīng)均勻連續(xù)，間距應(yīng)不大于5mm。

1.4 冷卻水不足等問(wèn)題

磨機(jī)主軸承在工作時(shí)，磨內(nèi)的熱物料及熱氣體不斷向軸承傳熱，同時(shí)，中空軸頸與主軸瓦接觸面摩擦而產(chǎn)生熱量，雖軸承表面同時(shí)也向周圍空間散發(fā)熱量，但不足以抵消前者，熱量的積累導(dǎo)致主軸瓦的溫升。而巴氏合金的允許工作溫度一般要求<70℃,如果工作溫度超過(guò)此值就容易發(fā)生燒瓦，因此必須排走熱量，陣低溫度。最常用的冷卻方法是水冷卻，直接引水入軸瓦的內(nèi)部，把熱量帶走。當(dāng)冷卻水不足，或由于管道堵塞，銹蝕等原因使冷卻水不暢通，不能及時(shí)把熱量排走，會(huì)引起主軸瓦溫升過(guò)高而燒毀。另外，入料溫度過(guò)高，主軸瓦積累的熱量大于排走的熱量，或磨機(jī)過(guò)載，加重了主軸瓦的工作負(fù)荷，工作溫度升高，也會(huì)造成主軸瓦過(guò)早損毀。

2.修復(fù)方法 

檢查主軸瓦的損毀程度，采取相應(yīng)處理方法。

如果主軸瓦嚴(yán)重?fù)p毀，失去修復(fù)價(jià)值，則必須更換新軸瓦。

如果主軸瓦巴氏合金輕微磨損，一般可采用直接刮研的方法修理。

如果巴氏合金磨損比較嚴(yán)重，可采用以下兩種方法修復(fù)。

(1)當(dāng)巴氏合金層雖磨損，但厚度在5mm以上時(shí)，可在舊合金層上氣焊堆焊巴氏合金，然后再加工，刮研修復(fù)。其操作要點(diǎn)有：

清理主軸瓦表面。用刮刀把軸瓦表面已燒熔或磨損的巴氏合金清理干凈，直到露出金屬光澤為止，用汽油或堿性溶液洗去表面的油污。

在烘干的內(nèi)瓦面均勻涂上一層氯化鋅助溶劑。

將軸瓦底部放在冷卻水槽中，防止施焊時(shí)軸瓦底部受熱變形。

選用的焊條的成分應(yīng)與原巴氏合金的成分相近，補(bǔ)焊的焊道寬度約5mm~10mm,厚度2mm~3mm。焊接方向平行于軸瓦端面，可多層補(bǔ)焊，合金厚度預(yù)留約1mm加工余量。

經(jīng)機(jī)加工后根據(jù)有關(guān)技術(shù)要求與中空軸配刮。

(2)如果巴氏合金磨損嚴(yán)重，甚至露出底鐵，可熔去巴氏合金舊襯，重新澆鑄巴氏合金。其操作要點(diǎn)有：

將主軸瓦加熱至約300℃,使原巴氏合金溶化。

用鋼絲刷、砂布清除軸瓦表面的氧化皮、污垢等，直到露出金屬光澤。

用10%~15%硫酸或稀鹽酸清洗瓦面然后進(jìn)行水沖洗和烘干。

在清理后的軸瓦內(nèi)表面鍍上一層錫，可使巴氏合金粘合牢固。

澆注巴氏合金。將內(nèi)模、底模鋼板、軸瓦等裝好并預(yù)熱至250~350℃,注意各縫隙處的密封以防止巴氏合金熔液在澆注時(shí)漏出。將巴氏合金加熱至完 全熔化(約300~400℃),澆注時(shí)，使巴氏合金熔液沿 內(nèi)模外圓均勻流下，既可排出空氣，又可使雜質(zhì)浮于溶液表面，直到灌滿為止。澆注后需冷卻至80~ 100℃方可取出軸瓦。

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