细纱机主轴轴承装配高效工装的设计

陈小辉，闫丽红

(1.东华大学，上海　201620；2.经纬纺织机械股份有限公司 榆次分公司，山西 晋中　030601)

0　引言

目前，经纬细纱机主轴使用的轴承主要有1209-K-TVH-C3型和1210-K-TVH-C3型两种。以1200锭JWF1562型细纱机为例，整机长为47.5 m，主轴长为42 m，直径为45 mm，主轴上装有31个调心滚子轴承，主轴转速为1460 r/min。如纺19.43 tex纱，锭子转速控制在15 kr/min～16 kr/min，则纺满一管纱需要3.5 h，集体落纱为4 min。除落纱时间外，细纱机每天运转约23.5 h。因此，细纱机对主轴轴承的整体性能要求特别高，而轴承的整体性能主要取决于轴承的安装质量[1]。

通过大量探索研究，笔者设计出主轴轴承高效工装及其装配方法，打破了仅凭经验装配的旧方法，采用先进数显扭矩扳手，并设计专用配套工装，确保轴承装配后径向游隙为0.02 mm～0.03 mm[2]。主轴轴承装配高效工装的设计使用，不但提高了轴承装配质量，大幅缩短了安装时间，且提升了设备运行稳定性，在一定程度上降低细纱机轴承损坏后的停台率，减少维修用工成本，为纺织厂创造了效益。

1　传统轴承装配方法

传统轴承装配法，是将轴承装在主轴准确位置，手工预紧锁紧螺母，使用榔头和錾子敲击锁紧螺母的开槽，达到锁紧轴承的目的。锁紧螺母无法转动即认为锁紧，此方法仅凭操作工长期的操作经验和感觉判定轴承锁紧程度。

2　高效工装装配轴承方法

2.1　高效工装设计

2.1.1专用主轴轴承扳手

根据细纱机主轴和轴承配合结构原理，设计专用主轴轴承扳手。主轴轴承扳手模拟人手形状设计为半圆形，头部内侧有两个突出的块，卡进锁紧螺母开槽；在另外一侧焊接一个套筒头，与扭矩扳手连接，如图1和图2所示。

1—双勾头扳手；2—扳手座；3—套筒头。图1　专用主轴轴承扳手

图2　套筒头

2.1.2主轴止动规

装配细纱机主轴轴承时，需经常转动主轴以观察轴承是否摆正；但锁紧轴承时，又要求主轴固定不动。分析研究后设计出主轴止动规，如图3所示。将工装放在细纱机龙筋两端，在锁紧轴承时，使工装中间的止动头卡进联轴器螺母，此时主轴处于锁紧状态；当需要转动主轴时，将工装止动头取出，即可任意转动主轴。

1—扁钢；2—止动头；3—定位块结合件；4—主轴联轴器；5—主轴；6—龙筋。图3　主轴止动规

2.2　装配方法

2.2.1将轴承、紧定套、止动垫圈和锁紧螺母进行组合，适当旋紧锁紧螺母，使轴承恰好与紧定套接触，用手轻推到主轴的合适位置，使轴承放置在轴承座的中间位置[3]。

2.2.2将主轴止动规放置到两条龙筋开档处，并将主轴止动规的止动头卡进主轴联轴器锁紧螺母里，使主轴固定，如图4所示。

图4　主轴止动规固定主轴

2.2.3设定扭矩扳手值，1210-K-TVH-C3型轴承扭矩为(50±1)N·m；1209-K-TVH-C3型轴承(35±1)N·m。主轴轴承扳手与扭矩扳手组合，将主轴轴承扳手的两个凸起部分与锁紧螺母槽接触，用扭矩扳手锁紧轴承，当听到扭矩扳手发出“咔嚓”的声响时，立刻停止扳动扳手。

2.2.4锁紧螺母后，用塞尺检验轴承左右两侧的径向游隙，即轴承竖起后其上部外圈滚道与滚柱的间隙，确保轴承左右两侧的径向游隙为0.02 mm～0.03 mm。

2.2.5将止动垫圈的幅片折入锁紧螺母沟槽内以锁定螺母。如果止动垫圈的幅片与锁紧螺母沟槽未对准，则选择一个离锁紧螺母沟槽最近的幅片，将轴承轻微锁紧使幅片折入锁紧螺母沟槽内，切勿拧松螺母来配合垫圈幅片[3]。

2.2.6轴承安装结束后，充填润滑脂并锁紧轴承盖螺母。

3　两种装配方法对比分析

传统主轴轴承装配方法与高效工装装配方法对比，见表1。

4　结语

通过传统装配方法与高效工装装配方法对比分析，认为传统装配主轴轴承的工具和方法已无法适应现代设备及工艺要求，而装配高效工装经过1 a装配试验，以及后期1 a多的跟踪调查发现，轴承损坏率为零。

表1传统主轴轴承装配方法与高效工装装配方法对比

项目传统装配 高效工装装配装配工具榔头、錾子 主轴轴承扳手、主轴止动规、扭矩扳手、塞尺装配方法操作简单,仅凭经验估测,精度很难掌握,人为因素影响较大 利用高效工装和先进扭矩扳手,以数据为依据,操作 者经过简单培训即可掌握, 消除了人为因素影响装配效果轴承间锁紧程度不一致 轴承锁紧程度规范、统一风险评估① 用力过大,轴承内外圈的滚道面由于滚动疲劳呈现鱼鳞状剥落[4],轴承径向游隙过小,润滑脂无法进入滚道与滚柱间隙,轴承易烧坏;② 用力过小则轴承和主轴易打滑,轴承发生纵向窜动而损坏;③ 使用榔头和錾子敲击锁紧轴承,易造成锁紧螺母内部产生裂纹,损坏开槽 需对操作者进行专业培训,必须按照规定流程操作效益分析轴承易损坏,后期维修费用高;设备停台率增高,产量下降 轴承损坏少,降低了设备维护成本和停台率,提升了 企业效益

随着用户对细纱机运行稳定性的要求越来越高，设备维修保养成本和用工成本逐年升高，主轴轴承装配高效工装满足了现代纺织企业高速、高效和低成本的发展要求。目前，该工装已批量生产，并广泛应用于经纬细纱机装配中。