并条胶辊轴承免维护轴套的应用实践

侯长勇

（山东聊城华润纺织有限公司，山东 聊城 252000）

0 引言

原棉经过开清棉和梳棉工序后，长片段不匀率较高，纤维多呈弯钩和屈曲状态，伸直平行度较差，需要经过并条工序加工。通过6～8根条子并合，制成棉条，利用牵伸作用改善生条结构，使弯钩卷曲纤维进一步伸直平行，提高纤维的伸直平行度和分离度，使棉条中不同性质的纤维充分混合均匀，并有规律地盘放在条筒内，供下道工序使用。由于熟条质量直接影响成纱质量，而胶辊轴承是并条机关键牵伸器材之一，所以研究并条胶辊轴承意义重大。

1 胶辊轴承轴套的问题

笔者公司FA302型并条机由沈阳纺织机械厂制造，已使用20多年，胶辊轴承轴套损坏严重。该机心轴转速为3600r／min，出条速度为400m／min，轴套受到的压力约为294N，导致其胶辊表面温度高，轴承内的润滑油在高温作用下易外溢，污染胶辊、棉条，使边沿易集聚飞花和杂质，轴套为敞开式结构、无挡油圈、密封性差，使集聚的飞花和杂质缠绕在轴套边沿，造成轴头与轴套内滚针磨损；外溢的油脂使轴套内缺油，严重时导致并条胶辊跳动。

拆下胶辊轴套，检查轴头和滚针轴承，发现因磨损导致轴头与轴套配合间隙过大，引起胶辊跳动；另外，胶辊缠花后，值车工经常会从一端抹下缠花，并将胶辊轴头上的润滑脂抹掉；同时并条机的保养周期一般约为15d，到达周期加油时，发现轴套内出现不同程度的缺油和磨损问题，使胶辊在高速运转时发生跳动，严重时出现10 mm 机械波，使条干均匀度恶化，在粗纱、细纱工序将加剧，随着后工序牵伸倍数的增大，细纱条干CV 值增大，纺纱质量指标差异大，易产生细纬、粗纬及疵布，严重影响布面质量。

2 胶辊轴承轴套改造

由于FA302型并条机属于老机型，其胶辊轴承轴头与轴套磨损严重，为解决这一问题，经与制造商沟通，对FA302型并条胶辊轴承轴套进行改造。

原轴套内轴承采用两只并列的644019滚针轴承，有直径为2mm、长度为8mm 的滚针13根，内孔为12mm；轴承滚柱直接套在心轴上，由心轴充当轴承，内圈适应高速运转，这种轴承在高速运行中易发热、渗油；由于心轴和轴套是相对分离的2个部件，轴套内润滑不足，加剧了心轴与滚针的磨损，也有可能是轴套两端受压不一致，导致心轴和轴套接触面产生一定倾斜，加剧了轴套的磨损。

改进后的新型免维护轴套，内部有2 列14只4mm 的钢珠；轴承自身有内圈，防漏油；心轴轴头与轴承内圈的配合采用锥度结合，十分紧密。相比原心轴轴套，胶辊轴承免维护轴套在结构上有了新的突破，对心轴和轴套的内部结构进行了重新设计，使二者的配合更加严密，摩擦阻力更小。

3 胶辊轴承免维护轴套的结构特点

3．1 免维护轴套采用双列深沟球轴承代替原滚针轴承，使发热量下降为常规结构的60%（滚针轴承的摩擦因数为0．002μm～0．004μm，深沟球轴承的摩擦因数为0．001 5μm～0．002 2μm）。因此，使用胶辊心轴免维护轴套比常规轴套温度约降低5 ℃，温升明显减小［1］。

3．2 免维护轴套内圈由于采用轴承结构，轴头与内圈不产生相对摩擦，轴头无磨损，降低轴承消耗。

3．3 免维护轴套设计转速高达8000r／min，转动平稳，振动明显减小，并条质量稳定，CV 值下降，基本消除了因并条胶辊跳动引起的机械波。

3．4 改造后的心轴与轴套内圈中轴承无间隙、无轴向窜动（仅有轴承的轴向游隙约为0．08mm，而常规心轴与轴套内圈中轴承的轴向游隙窜动为1mm～4mm）。因无轴向窜动，纤维变速点分布均匀，纵向摩擦力更均衡，保证了并条胶辊运转的稳定性［2］。

3．5 免维护轴套为整体轴承结构，不使用滚针轴承，彻底改变轴承常规结构，连接紧固，摩擦阻力小。

3．6 免维护轴套内贮油空间大，采用迷宫式防尘、防漏油，心轴与轴套间摩擦力非常小、无磨损。

3．7 改造后的轴承将圆柱形轴头改为圆锥形轴头，整个心轴采用合金钢，并进行热处理工艺，使其适合高速运转，不变形。

4 胶辊轴承免维护轴套应用效果

4．1 外壁温度对比

免维护轴套采用密封轴承、免加油设计，上机后发热少、摩擦阻力小。在FA302型并条机上使用，运行4h～6h后，用紫外线温度测量仪测量外壁温度，结果见表1。

表1 不同轴套外壁温度对比

从表1可以看出，相比原胶辊轴承轴套，免维护轴套发热量少，降低了轴套外壁和胶辊表面的温度，减少了胶辊缠花。

4．2 纺纱质量对比

在FA302型并条机上使用免维护轴套和普通轴套，对成纱质量进行2次测试，结果见表2。

表2 不同轴套成纱质量对比

从表2数据可以看出，免维护轴套的熟条条干水平好，且由于轴头和轴套之间的摩擦阻力小，使胶辊在运行中较平稳，改善了并条条干CV 值，为提高后工序的质量水平打下基础。

4．3 技术亮点

免维护轴套的轴头与轴套内圆均采用锥度形式，凭借直径为5 mm 的内六角螺钉紧固，同心度好，节省了拆装加油的人工和时间，只有在回磨胶辊时，才进行拆卸。由于免维护轴套采用密封轴承，免加油设计，运行中不会有油污溢出，避免了污染棉条的问题，也减少了轴套边沿集聚飞花和杂质的问题；摩擦阻力小，使胶辊运行更平稳。心轴与轴套组装时，可在轴头上加少量润滑脂，防止轴头与内圈产生锈点，也方便下次拆卸。

该轴套由于不用加油，保养时只需要用胶辊清洁剂擦拭胶辊表面即可；若有必要，可检查轴套内的螺丝是否有松动，如果发生松动，会导致轴头与轴套内圈产生相互磨损。在平时的上机过程中，由于心轴和轴套是用螺丝固定的，避免了值车工来回倒换胶辊轴套的问题。

5 结语

FA302型并条机胶辊轴承免维护轴套的应用，解决了轴头与轴套间因长时间运行使轴套内缺油引起胶辊跳动的问题，减少了心轴与轴套的磨损，降低消耗，杜绝了润滑油脂外溢污染熟条的问题。轴头与免维护轴套间由于摩擦阻力小，摩擦面积小，轴承温升降低。在相同的压力下，轴头与轴套间窜动很小，保证了牵伸力和握持力的相对稳定，运行平稳。胶辊心轴与免维护轴套的应用，节省了润滑油脂，省工省时，满足了并条机高速高效的要求，为并条胶辊的创新提供了方向。