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軸承拆卸技術(shù)的干貨分享

2018-07-31

來源：鐵姆肯公司

　　軸承在運(yùn)行一段時(shí)間后，難免會有維護(hù)或者損壞更換的需求。如何準(zhǔn)確又快速地拆卸軸承也是有很多技巧和學(xué)問的。本文收納了來自鐵姆肯公司資深服務(wù)工程師的多年經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，干貨滿滿。

　　安全
　　任何操作都需以安全為前提，軸承拆卸也不例外。軸承在使用末期極可能會發(fā)生一定的磨損，在這種情況下如果拆卸方法不當(dāng)，外力施加不合理，極可能導(dǎo)致軸承破碎導(dǎo)致金屬碎塊飛濺帶來危險(xiǎn)。強(qiáng)烈建議在軸承拆卸操作時(shí)加一個(gè)防護(hù)毯遮擋以保障操作安全。

　　軸承拆卸的分類
　　在支撐尺寸設(shè)計(jì)正確的情況下，對于間隙配合的軸承，只要不是過度使用導(dǎo)致變形或銹蝕并卡在與之配合的零件上，方向?qū)φ涂梢赃M(jìn)行拆除。而在過盈配合情形下合理的拆卸軸承則是軸承拆卸技術(shù)的核心所在。軸承過盈配合分為內(nèi)圈過盈和外圈過盈，下文將針對此兩種情形分別介紹。

　　一、軸承內(nèi)圈過盈，外圈間隙配合
　?。ㄒ唬﹫A柱形軸
　　正確的軸承拆卸離不開工具的使用。對于小尺寸的軸承，常規(guī)工具是拉拔器。拉拔器分為兩爪和三爪的兩種，有螺紋與液壓之分。
　　螺紋拉拔器是比較傳統(tǒng)的工具，其操作是將中心螺桿對準(zhǔn)軸的中心孔，在軸的中心孔涂抹少量油脂潤滑，將勾爪鉤在軸承內(nèi)圈的端面，用扳手扭轉(zhuǎn)中心桿就可以將軸承拔出。液壓拉拔器則采用了液壓裝置代替螺紋，加壓時(shí)中間的活塞不斷伸出，軸承就會不斷的被拉出，比傳統(tǒng)的螺紋拉拔器更加快速且液壓裝置可以快速回退。
　　在某些設(shè)計(jì)中，軸承內(nèi)圈端面和其他部件的距離較小，不具備傳統(tǒng)拉拔器爪子的操作空間，這時(shí)可以采用兩片式夾板（如下圖），選擇合適尺寸的夾板，分散拆卸壓力。夾板局部可以做的比較薄，從而深入狹窄空間。

 ▲拉拔器的操作

　　當(dāng)有較大批量的小尺寸軸承需要拆卸時(shí)，也可以采用快速拆卸的液壓裝置（如下圖）。

▲快速拆卸液壓裝置

　　對于鐵路車輛車軸整體式軸承的拆卸，還有專用的移動式拆卸裝置。

▲移動拆卸裝置

　　當(dāng)軸承尺寸加大時(shí)，拆卸軸承所需的力也隨之增大，通用的拉拔器無法適用，需要設(shè)計(jì)專門的工裝進(jìn)行拆卸?？梢愿鶕?jù)軸承克服過盈配合所需的安裝力來預(yù)估拆卸所需的Z小力，計(jì)算公式如下：

F=0.5*π*u*W*δ*E*(1-(d/d0)²)

　　F=力（N）
　　μ=內(nèi)圈與軸的摩擦系數(shù)，一般取0.2左右
　　W=內(nèi)圈寬度(m)
　　δ=過盈配合量(m)
　　E=楊氏模量2.07x1011(Pa)
　　d=軸承內(nèi)徑(mm)
　　d0=內(nèi)圈外滾道中間直徑(mm)
　　π=3.14

　　當(dāng)拆卸的力大到無法用普通方法拆除，且常規(guī)方法產(chǎn)生的拆卸力很可能損壞軸承時(shí)，一般會在軸的末端設(shè)計(jì)一個(gè)油孔，油孔延伸到軸承位置再徑向貫通到軸表面，并加上一個(gè)環(huán)形槽，在拆卸時(shí)使用液壓泵從軸端加壓使內(nèi)圈膨脹，減少拆卸力。
　　當(dāng)軸承尺寸過大，單純的硬拉拔式已經(jīng)無法進(jìn)行拆卸時(shí)，就需要使用加熱拆卸法。操作之前需要準(zhǔn)備完備的工具，例如千斤頂，高度尺，吊具等等。加熱拆卸的操作方法是直接把線圈纏繞到內(nèi)圈的滾道上來加熱使其膨脹，使軸承很輕松的拆卸下來。滾子可分離的圓柱軸承也適用相同的加熱法。此方法可以無損傷的拆卸軸承。

▲加熱拆卸法

　　（二）圓錐軸
　　由于圓錐軸承的內(nèi)圈兩個(gè)端面的面積顯著不同，通常對軸承內(nèi)圈的大端面加熱進(jìn)行拆卸。使用柔性線圈中頻感應(yīng)加熱器，通過快速加熱軸承內(nèi)圈使其和軸產(chǎn)生足夠的溫差，從而將軸承內(nèi)圈拆卸下來。由于圓錐軸承成對使用，拆下一個(gè)內(nèi)圈后，另一個(gè)內(nèi)圈必然可以暴露加熱。如果軸承內(nèi)圈的配置在大端面處于無法加熱的位置，則需將保持架破壞，取下滾子，使內(nèi)圈本體暴露出來，直接將線圈置于滾道上來加熱。

▲柔性線圈中頻感應(yīng)加熱器

　　加熱器加熱溫度的設(shè)置須不超過120攝氏度，因?yàn)檩S承拆卸需要的是快速的產(chǎn)生溫差和操作的過程，而不是溫度。如果環(huán)境溫度很高或者過盈量非常大，溫差不足時(shí)，可以利用干冰（固態(tài)二氧化碳）作為輔助手段，將干冰置于空心軸的內(nèi)壁以快速降低軸的溫度（如此大規(guī)格的工件一般是），從而增大溫差。
　　針對錐形內(nèi)孔軸承的拆卸，在拆卸之前不要把軸末端的夾緊螺母或機(jī)構(gòu)完全取下來，僅調(diào)松即可，避免發(fā)生軸承掉落事故。
　　大尺寸的錐形軸的拆卸需要借助拆卸油孔。以Timken^®軋機(jī)錐形內(nèi)孔四列圓錐軸承TQIT為例，軸承內(nèi)圈分為三個(gè)部分，兩個(gè)單列內(nèi)圈和中間的一個(gè)雙內(nèi)圈，在軋輥的末端有三個(gè)油孔，分別對應(yīng)標(biāo)識1，2，3，其中1是對應(yīng)著Z外面的內(nèi)圈，2是對應(yīng)中間位置的雙內(nèi)圈，3對應(yīng)著Z里面直徑Z大的內(nèi)圈。拆卸時(shí)按序號順序進(jìn)行拆卸，分別遞進(jìn)對1、2、3孔進(jìn)行加壓。全部完成后行車可以吊起軸承時(shí)，再拆下軸末端的鉸鏈環(huán)，軸承拆卸完畢。

　　二、軸承外圈過盈配合
　　在軸承外圈有過盈配合的情形下拆除軸承的前提是外圈擋肩直徑不能小于軸承要求的支撐直徑，可以采用如下圖所示的拉拔工具示意圖來拆卸外圈。

　　若某些應(yīng)用外圈的擋肩直徑要求完全覆蓋，那么在設(shè)計(jì)階段應(yīng)考慮以下兩種設(shè)計(jì)方案：
　　•可以在軸承座的臺階處預(yù)留兩個(gè)或者三個(gè)槽口，使拉拔器爪子有著力點(diǎn)方便拆卸。
　　•在軸承座的背面設(shè)計(jì)四個(gè)穿透螺紋孔到達(dá)軸承端面，平時(shí)可以用螺堵密封，拆卸時(shí)換為長螺釘，擰緊長螺釘來漸漸將外圈頂出。
　　當(dāng)軸承較大或者過盈量大時(shí)，也可采用柔性線圈感應(yīng)加熱法。通過加熱箱體外徑進(jìn)行拆卸。箱體的外表面需規(guī)則平整，防止局部過熱。箱體的中心線要垂直于地面，必要時(shí)用千斤頂輔助。

　　以上是針對各類情況的軸承的拆卸方法的概括介紹。因軸承種類繁多、應(yīng)用廣泛，拆卸過程和注意事項(xiàng)也各有不同。針對您的需求，歡迎隨時(shí)咨詢鐵姆肯公司的工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)。我們將憑借專業(yè)的知識及技術(shù)為您解決各類問題。相信通過掌握正確的軸承拆卸方法，您可以有效地針對軸承進(jìn)行保養(yǎng)和換裝，提高設(shè)備運(yùn)行效率。