并條膠輥軸承免維護軸套的應用實踐

侯長勇

（山東聊城華潤紡織有限公司，山東 聊城 252000）

0 引言

原棉經過開清棉和梳棉工序后，長片段不勻率較高，纖維多呈彎鉤和屈曲狀態(tài)，伸直平行度較差，需要經過并條工序加工。通過6～8根條子并合，制成棉條，利用牽伸作用改善生條結構，使彎鉤卷曲纖維進一步伸直平行，提高纖維的伸直平行度和分離度，使棉條中不同性質的纖維充分混合均勻，并有規(guī)律地盤放在條筒內，供下道工序使用。由于熟條質量直接影響成紗質量，而膠輥軸承是并條機關鍵牽伸器材之一，所以研究并條膠輥軸承意義重大。

1 膠輥軸承軸套的問題

筆者公司FA302型并條機由沈陽紡織機械廠制造，已使用20多年，膠輥軸承軸套損壞嚴重。該機心軸轉速為3600r／min，出條速度為400m／min，軸套受到的壓力約為294N，導致其膠輥表面溫度高，軸承內的潤滑油在高溫作用下易外溢，污染膠輥、棉條，使邊沿易集聚飛花和雜質，軸套為敞開式結構、無擋油圈、密封性差，使集聚的飛花和雜質纏繞在軸套邊沿，造成軸頭與軸套內滾針磨損；外溢的油脂使軸套內缺油，嚴重時導致并條膠輥跳動。

拆下膠輥軸套，檢查軸頭和滾針軸承，發(fā)現因磨損導致軸頭與軸套配合間隙過大，引起膠輥跳動；另外，膠輥纏花后，值車工經常會從一端抹下纏花，并將膠輥軸頭上的潤滑脂抹掉；同時并條機的保養(yǎng)周期一般約為15d，到達周期加油時，發(fā)現軸套內出現不同程度的缺油和磨損問題，使膠輥在高速運轉時發(fā)生跳動，嚴重時出現10 mm 機械波，使條干均勻度惡化，在粗紗、細紗工序將加劇，隨著后工序牽伸倍數的增大，細紗條干CV 值增大，紡紗質量指標差異大，易產生細緯、粗緯及疵布，嚴重影響布面質量。

2 膠輥軸承軸套改造

由于FA302型并條機屬于老機型，其膠輥軸承軸頭與軸套磨損嚴重，為解決這一問題，經與制造商溝通，對FA302型并條膠輥軸承軸套進行改造。

原軸套內軸承采用兩只并列的644019滾針軸承，有直徑為2mm、長度為8mm 的滾針13根，內孔為12mm；軸承滾柱直接套在心軸上，由心軸充當軸承，內圈適應高速運轉，這種軸承在高速運行中易發(fā)熱、滲油；由于心軸和軸套是相對分離的2個部件，軸套內潤滑不足，加劇了心軸與滾針的磨損，也有可能是軸套兩端受壓不一致，導致心軸和軸套接觸面產生一定傾斜，加劇了軸套的磨損。

改進后的新型免維護軸套，內部有2 列14只4mm 的鋼珠；軸承自身有內圈，防漏油；心軸軸頭與軸承內圈的配合采用錐度結合，十分緊密。相比原心軸軸套，膠輥軸承免維護軸套在結構上有了新的突破，對心軸和軸套的內部結構進行了重新設計，使二者的配合更加嚴密，摩擦阻力更小。

3 膠輥軸承免維護軸套的結構特點

3．1 免維護軸套采用雙列深溝球軸承代替原滾針軸承，使發(fā)熱量下降為常規(guī)結構的60%（滾針軸承的摩擦因數為0．002μm～0．004μm，深溝球軸承的摩擦因數為0．001 5μm～0．002 2μm）。因此，使用膠輥心軸免維護軸套比常規(guī)軸套溫度約降低5 ℃，溫升明顯減小［1］。

3．2 免維護軸套內圈由于采用軸承結構，軸頭與內圈不產生相對摩擦，軸頭無磨損，降低軸承消耗。

3．3 免維護軸套設計轉速高達8000r／min，轉動平穩(wěn)，振動明顯減小，并條質量穩(wěn)定，CV 值下降，基本消除了因并條膠輥跳動引起的機械波。

3．4 改造后的心軸與軸套內圈中軸承無間隙、無軸向竄動（僅有軸承的軸向游隙約為0．08mm，而常規(guī)心軸與軸套內圈中軸承的軸向游隙竄動為1mm～4mm）。因無軸向竄動，纖維變速點分布均勻，縱向摩擦力更均衡，保證了并條膠輥運轉的穩(wěn)定性［2］。

3．5 免維護軸套為整體軸承結構，不使用滾針軸承，徹底改變軸承常規(guī)結構，連接緊固，摩擦阻力小。

3．6 免維護軸套內貯油空間大，采用迷宮式防塵、防漏油，心軸與軸套間摩擦力非常小、無磨損。

3．7 改造后的軸承將圓柱形軸頭改為圓錐形軸頭，整個心軸采用合金鋼，并進行熱處理工藝，使其適合高速運轉，不變形。

4 膠輥軸承免維護軸套應用效果

4．1 外壁溫度對比

免維護軸套采用密封軸承、免加油設計，上機后發(fā)熱少、摩擦阻力小。在FA302型并條機上使用，運行4h～6h后，用紫外線溫度測量儀測量外壁溫度，結果見表1。

表1 不同軸套外壁溫度對比

從表1可以看出，相比原膠輥軸承軸套，免維護軸套發(fā)熱量少，降低了軸套外壁和膠輥表面的溫度，減少了膠輥纏花。

4．2 紡紗質量對比

在FA302型并條機上使用免維護軸套和普通軸套，對成紗質量進行2次測試，結果見表2。

表2 不同軸套成紗質量對比

從表2數據可以看出，免維護軸套的熟條條干水平好，且由于軸頭和軸套之間的摩擦阻力小，使膠輥在運行中較平穩(wěn)，改善了并條條干CV 值，為提高后工序的質量水平打下基礎。

4．3 技術亮點

免維護軸套的軸頭與軸套內圓均采用錐度形式，憑借直徑為5 mm 的內六角螺釘緊固，同心度好，節(jié)省了拆裝加油的人工和時間，只有在回磨膠輥時，才進行拆卸。由于免維護軸套采用密封軸承，免加油設計，運行中不會有油污溢出，避免了污染棉條的問題，也減少了軸套邊沿集聚飛花和雜質的問題；摩擦阻力小，使膠輥運行更平穩(wěn)。心軸與軸套組裝時，可在軸頭上加少量潤滑脂，防止軸頭與內圈產生銹點，也方便下次拆卸。

該軸套由于不用加油，保養(yǎng)時只需要用膠輥清潔劑擦拭膠輥表面即可；若有必要，可檢查軸套內的螺絲是否有松動，如果發(fā)生松動，會導致軸頭與軸套內圈產生相互磨損。在平時的上機過程中，由于心軸和軸套是用螺絲固定的，避免了值車工來回倒換膠輥軸套的問題。

5 結語

FA302型并條機膠輥軸承免維護軸套的應用，解決了軸頭與軸套間因長時間運行使軸套內缺油引起膠輥跳動的問題，減少了心軸與軸套的磨損，降低消耗，杜絕了潤滑油脂外溢污染熟條的問題。軸頭與免維護軸套間由于摩擦阻力小，摩擦面積小，軸承溫升降低。在相同的壓力下，軸頭與軸套間竄動很小，保證了牽伸力和握持力的相對穩(wěn)定，運行平穩(wěn)。膠輥心軸與免維護軸套的應用，節(jié)省了潤滑油脂，省工省時，滿足了并條機高速高效的要求，為并條膠輥的創(chuàng)新提供了方向。