更换轴承的一种有效的轴承修复技术选择
时间：2010-12-20
关键词：轴承；损伤；修复；工艺
1．前言
滚动轴承是大部分机械装置的旋转轴或可动部位支承的重要元件，也是依靠滚动体的滚动实现对主机旋转的支承元件。滚动轴承有许多突出优点，在现代工业中有着广泛的应用。然而，由于材料、润滑、维护等的限制，滚动轴承有其使用疲劳寿命极限。轴承发生损伤或达到寿命后，工业企业大多采取更换新轴承的方法来恢复设备的正常运行。
随着市场竞争和技术的发展，轴承修复技术本身所具有的优势，即在较短时间内花费较少的资金即可再次当作新轴承上机使用，越来越受到工业行业的青睐。这相对于采购新轴承来说，无疑是一个更加经济、更加快捷的生产保障措施。
铁姆肯公司已经开展了六十多年的轴承修复业务，广泛应用于航空、交通、水泥建材、冶金、电力、造纸等行业。2006年以来，铁姆肯公司在中国的修复中心也已经为水泥、钢铁、造纸等客户修复轴承达到6800余套，其中50%以上为其它进口品牌的轴承。经验表明：修复后的轴承其使用周期完全能达到新轴承的同等使用周期要求。而且轴承修复与新品轴承采购相比在交货期和降低成本上更具有突出的优势。
2．轴承修复的必要性
轴承损坏会使整个运转系统遭受损失，结果则会造成额外的成本支出、维护工作的增加、延长非正常的停机时间。在大多数传统的工业应用中，轴承会在它还没有达到其完全的使用寿命时被报废，导致成本增加和无形的浪费。轴承修复则可以将轴承寿命延长，成为除采购新品外另一个经济理想的选择。
轴承修复技术在国内外工业领域正逐渐普及，向客户提供了增值性的服务。改进轴承的设计、钢的纯净度、维护方法和修复工艺逐步提高了其潜在的优势。
2.1．技术可行性
最初轴承设计考虑了其使用和应用条件来确定相对应的使用寿命和疲劳寿命。但是由于不正确的安装、污染物、不充分的润滑或偏心等因素导致轴承实际的寿命通常都达不到预期的运行时间（见图一）。事实上，在工业应用中仅有不到10%的轴承的寿命达到了L10标准（设计寿命）。
从技术上来说，轴承修复正是将轴承发生损伤的部件进行修复或更换，以达到新轴承的状态要求。如：经过长期使用后的轴承，滚动体、滚道、柱销等部件不可避免地存在疲劳损伤，轴承修复过程中，通过磨削滚道、更换滚动体、柱销等部件，将轴承全面修复。这样其功能性部件或表面完全符合新轴承的使用要求。
2.2 市场可行性
随着行业竞争的加剧，各生产企业想尽办法来降低设备维护和生产成本，以提高产品的市场竞争力。而另一方面，随着钢材等原材料的价格攀升，轴承的价格不断上涨已成为工业企业主要生产成本增长的原因。
相对于制造新轴承，高质量的修复工艺能在1/3的时间内将轴承恢复到新轴承的使用状态。与采购新轴承相比，轴承修复技术可帮助工业企业节省至少40%甚至更高的采购成本，而在正常的使用维护下，修复后的轴承完全可以达到新轴承的使用性能。
这样以来，轴承修复具备非常良好的市场可行性。
2.3 节能必要性
与新轴承制造相比，轴承修复更符合环境保护的要求，需要较少的能源投入并减少原料的消耗和浪费。新轴承制造的主要能源消耗包括钢材、锻料、热处理和磨加工，而这些能源都可以通过轴承修复而节省下来。
除了成本和时间上的节省外，轴承修复最有可能实现轴承的寿命循环。权威研究机构的研究表明：修复后，轴承的使用周期可以与新轴承的使用周期相同。修复后的轴承重新使用的是已被证实的可靠轴承钢材料，因此更加降低了轴承材料失效的风险。更换的部件所使用的材料和公差必须符合原始制造商或同等规范，而不符合原始制造规范的修复都将增大过早失效的风险。
虽然轴承修复有很多好处，但对于损坏的轴承来说，修复并不总是最佳的选择。正确利用轴承修复技术取决于轴承是否需要修复，以及从货期和经济性上考虑哪种修复方案最佳。
从修复工具上来说，修复的局限性在于轴承的最大、最小尺寸和产品类型。有很多不同类型的修复供应商，范围从因工作范围和知识限制的小设备到无限范围产品和服务的大轴承制造。
修复范围也限制了可修复轴承的尺寸，但是不管原始制造商是谁，所有类型的轴承都可以修复，包括：
* 圆锥滚子轴承
* 调心滚子轴承
* 圆柱轴承
* 球轴承
* 止推轴承
* 交叉滚子轴承等
受过专业培训的人员可以判定轴承是否需要修复。通过及时地常规检查、预防性维护和振动分析等维护手段可恰当把握修复时机，从而帮助工业企业经济地修复受损伤的轴承。
3 轴承修复工艺方法
当修复件到达修复中心后，所有的轴承会经过彻底的清洗，然后解体，同时修复工程师将会记录轴承信息和实际的内部游隙，并完成解体并标注唯一的识别号，然后，会对所有的轴承组件做详细的检查。检查包括：主要损伤问题，如裂纹、剥落或热损伤，来判定轴承是否可修。综合检查结果后将确定修复方案。
此外，修复中要全面测量内孔的外径和轴承宽度等指标，判定损伤类型和程度来决定轴承是否可修和合适的修复方案。
不同行业和应用要求不同的轴承修复服务，铁姆肯公司有7种不同类型的轴承修复方案服务于各类型的客户，以实现可靠的轴承修复，但是总体上，轴承修复服务分为下面三种。
* 修复类型I：主要针对新轴承或损伤较小的轴承。包括：清洗检测、总体评估、轻微损伤的处理、游隙设定与更改等。
* 修复类型II：主要针对使用时短时间内发生表面损伤的轴承。 包括：清洗检测、总体评估、解体、滚道及滚动体表面处理、游隙设定与更改等。
* 修复类型III：主要针对需要全面修复的各类损伤的轴承。包括：清洗检测、总体评估、解体、滚道疲劳层去除、滚动体更换、保持架加工或更换、游隙设定与更改等。
4 轴承修复的效果
经过正确的修复，修复后的轴承性能与新轴承相同。其游隙等各项精度参数皆可达到新轴承的要求，重要的是懂得和辨识损伤程度来选择正确的修复方案。例如，表面精磨处理可以清除一定的轻微损伤，但无法清除真正的疲劳层，无法清除因碎片引起的凹陷或磨损。因此，如果仅对轴承做表面精磨处理，一般不适合损伤严重的轴承。而如果经过全面的再制造修复工艺，则轴承的疲劳层被彻底清除，而滚动体也要进行全面的更换，保持架等也要进行全面的整理，这样轴承完全可以达到新轴承的性能要求。
