广西柳钢工程技术有限公司 545002
摘要：大型机器的旋转轴是由滑动轴承来支撑工作的，常用作滑动轴承材料的轴瓦合金通常分为锡基合金和铅基合金两种。锡基合金因其硬度适中、摩 擦因数和膨胀系数小、软嵌藏性和韧性好、导热性和 耐蚀性良好，易于刮削，维修方便，但随着生产对设备维护严苛的要求，传统轴瓦的维修耗时长，修复工艺复杂，给生产带来较大的损失。对比传统轴瓦修复工艺和镜面瓦修复工艺在轧机主电机轴瓦修复上的应用，选择一种既省时又省力的修复工艺，有效的提高了检修效率。
关键词：剪机；修复；轴瓦；刮瓦；镜面瓦
一、引言
剖分式向心滑动轴承（轴瓦），主要用在重载大中型机器上，如冶金矿山机械，大型发电机，球磨机，活塞式压缩机及运输车辆等。其材料主要为巴氏合金，少数情况下采用铜基轴承合金。中厚板厂大型剪切机传动轴瓦也是以巴氏合金为主要材料。由于使用周期较长，加之轴瓦的润滑脂出现过供应不到位或者压力偏低的情况，造成径向轴瓦及推力轴瓦均出现了不同程度的损坏，轴向推力瓦巴氏合金频繁剥落及径向轴瓦也出现了烧瓦（如图1）的情况。为了解决这种不良现象，我厂维修人员曾多次对存在问题轴瓦进行修复，一直使用效果不好。轴瓦乌金出现大面积磨损，并伴有部份乌金的成块脱落，已经无法正常使用。
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图1 径向轴瓦三种烧瓦现象
二、传统轴瓦修复工艺
2.1 补焊工艺
2.1.1 焊接材料及工具的选择准备
采用H01．6型焊炬，2号焊嘴头，选用与轴瓦成份相同的乌金原料浇铸成直径为5mm-6mm，长为400mm-5OOmm的焊条。为了防止出现两层皮和气孔，还要用60％ 的焊锡条浇铸成直径为4mm-6mm，长为300mm-4OOmm的焊条，用于打底。配制焊剂溶液（主要成份为氯化锌、氯化亚锡）备用。
2.1.2 加热除油
将轴瓦放置在加热炉内，温度控制在l30℃～l50℃，时间要根据油污的多少而定。出炉后马上趁热把长期浸泡在油内的铸铁瓦被的铸铁微粒中的油污清除，用10％-15％的盐酸酸洗15min-20min，再用70℃～l00℃热水冲去残酸，然后在70℃～l00℃浓度为10％ 的碱水溶液进行l5min左右的脱脂，最后用70℃～l00℃ 的热水冲去残碱。清除各种杂物，用铁刷子刷出金属光泽待焊，清除时，不要用砂纸进行打磨。
2.2焊前栓查
用0．5磅手锤轻轻敲击轴瓦乌金掉块部份的四周，检查是否存在空音，如果存在虚接部分，铲除该处乌金露出铸铁瓦被，打出乌金坡口。
2.3焊接过程
将轴瓦放置到加热炉（150℃-160℃j预热l小时后取出，选用中性焰进行焊接。先打0．05ram以下的底，然后从瓦口开始一条一条地往中间连续焊，每条焊肉均为轴向排列，要保证焊接面基本保持水平，瓦衬乌金和焊条要同时熔化，焊接速度要快，焊嘴火焰平稳地匀速前进，焊迹要排列平整。为了不使乌金和铁瓦之间的结合面受高温的影响而从打底处脱离，表面开始熔化时就开始焊接，每次一边连续焊接不得超过三条焊肉。焊完三条后要让其冷却（此时，可以翻过来焊另一边）。一直等到冷却下来后再接着补焊，直到补焊厚度符合要求为止。
2.4补焊后的轴瓦处理
该轴瓦焊接后，经过车床的车削，手工的刮削后，才能被安装到电机上进行调试和使用。车削时，尺寸不宜过大也不宜过小，一般情况下留出0．1Omm左右的刮削量即可。传统的轴瓦修复原理是：轴瓦在磨合后，巴氏合金的软基体内凹，硬质点外凸，使轴瓦与轴滑动面之间形成微小间隙，成为贮油空间和润滑油通道，利于减摩；巴氏合金上凸的硬质点对轴起支承作用，有利于承载。
按照传统的轴瓦修复工艺补焊完成后，一般都采用粗刮轴瓦、细刮轴瓦、精刮轴瓦三个步骤刮削方法来达到其精度要求。
粗刮轴瓦（如图2 a所示）：上、下轴瓦的机械加工刀痕轻刮一遍，要求瓦面应全部刮到，刮削均匀，将加工痕迹刮掉。然后在轴上涂色，与上瓦、下瓦研点粗刮几遍，再将上、下瓦分别镶入瓦座与瓦盖上，瓦上涂色，用轴研点粗刮。
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图2 剖分式滑动轴承（轴瓦）的刮削
细刮轴瓦（如图2 b所示）：上、下瓦应加垫（瓦口结合面）装配后刮削两端轴瓦，在瓦上涂色，用轴研点。
精刮轴瓦（如图2 c所示）：加精刮的目的是要将接触斑点及接触面积刮削达到图样规定的要求，经过多次削刮，逐渐刮至要求为止。
通过传统轴瓦刮研工艺也能满足实际生产的需要，但是由于精轧机主电机生产现场空间较小，下传动装置被上传动装置所遮挡，在细刮和精刮的过程中，需不断与轴瓦进行配刮，多次将主电机转子吊出，工作量相当大，且工作耗时长，至少需要15天的时间。
三、镜面瓦修复工艺
考虑到传统修复工艺的劳动强度及修复周期，过长的检修时间会给生产带来较大的不利影响，可使用新工艺——镜面轴瓦加工工艺对大型剪机传动轴瓦进行修复。
镜面轴瓦的修复原理是：镜面轴瓦内表面与轴为间隙配合，当轴高速旋转时，通过配合的两表面间隙产生压力油膜，使巴氏合金起到减磨和承载作用，确保巴氏合金与轴的正常运行。
镜面轴瓦加工时对轴瓦内表面粗糙度要求很高，达到镜面质量要求 Ra0.1m，所以如何保证轴瓦的表面粗糙度是加工的难点。镜面轴瓦修复工艺采用半精车削、粗刮削、精刮削三个步骤来达到其表面粗糙度的要求。
半精车削：对轴瓦的巴氏合金层的半精加工采用车削加工，以去除较多的不均匀的合金材料，留精加工余量0.1~0.15mm。
粗刮削：目的是保证精刮削加工余量均匀，粗刮削合金层厚度一般在0.1mm 左右为宜，以避免因刮削厚度较大而在刮削表面留下振纹。
精刮削：精刮削厚度一般控制在0.03～0.05mm 之间。
在机床上先对备用轴瓦进行机械车削，保留车削余量0.03～0.05mm，最后再用特制的宝石刀对轴瓦巴氏合金进行精刮削加工。由于采用刮削加工工艺，在轴瓦宽度方向上，宝石刀对轴瓦合金内表面一次刮削完成，所以理论上加工表面没有残留面积存在，同时在刮削加工过程中，刮削刀具对已加工表面具有挤压作用，可进一步提高表面质量。因此，对轴瓦巴氏合金层的加工，采用刮削加工工艺可以获得高质量的表面粗糙度，加工后表面光亮平滑（如图3所示）。
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图3 加工后的镜面瓦
四、结语
传统修复工艺需要在线多次对巴氏合金及轴进行研磨，工期长，对研磨的要求高，需要技术丰富的钳工操作。而镜面轴瓦修复工艺可以离线加工，一次性安装不需要多次在线研磨，对现场操作人员要求不高。其次是因为镜面轴瓦的有效承载面积大，所以使用寿命长。由于采用了镜面轴瓦工艺，使修复费用节约了30%，维修工期节约了66%。所以镜面轴瓦工艺可以在部分以巴氏合金为主要材料轴瓦修复中替代传统的轴瓦修复工艺。
参考文献：
[1]闻邦椿《机械设计手册》第三卷 机械工业出版社 2010.1
[2]程惠清《巴氏合金轴瓦内表面镜面加工》 《工具技术》 2008.5