5
編輯部 一、軸承的選定 滾動軸承的型式與尺寸種類極為繁多, 因此,為了要從其中選定適合機械裝置使用 的軸承,必需先對機械的使用條件及軸承的 性能、構造、特徵先有清楚的瞭解,並且要 從軸承的市場性、經濟性等綜合的觀點做檢 討與評估。 一般在選定軸承的程序上不得不考慮其 使用條件,如圖 ( 一 ) 所示。然而,軸承的選 定雖然沒有必要依循一定的程序和規則,但 原則上仍需以能滿足最重要的軸承性能要求 為優先考慮。 二、軸承使用上需注意的事項 滾動軸承較一般機械元件精密,因此在 使用作業上必需相當謹慎。 紡紗廠軸承的使用與故障案例分析 ( 一 ) 保持軸承及使用環境的清潔 軸承對粉塵的耐受程度極低。一旦粉塵 侵入軸承內部,即會促使滾動面發生瑕疵、 磨耗等不良影響。 ( 二 ) 小心的安裝使用 軸承受到強力而粗暴的衝擊,會肇致軸 承瑕疵、壓痕及缺口等之損傷。 ( 三 ) 使用正確的安裝工具 不要隨便取用不適當的工具。 ( 四 ) 注意軸承的防銹 避免在濕度高的場所安裝軸承。宜穿戴 手套以免手汗沾附軸承。 由於滾動軸承具有良好的互換性、拆裝容易、價格合理等優點,大部份的機械設備都 有裝設使用。一般生產線維護保養工作中,即有相當大的比例是與軸承檢修拆換有關。 因此,如何掌握軸承的運轉狀況及早發現異常問題,甚至在問題發生後,如何調查、 分析故障原因,並施予適切的對策以避免故障的再發生,可謂是所有身處第一線維護保養 工作者最為關心的要務。 紗廠機台從外表粗重型的機台如清花機、機構複雜的粗紗機到精密型的精梳機等,可 謂機種繁多,所使用的軸承型式及數量之多,更不在話下。但談到軸承的正常使用、保 養,異常的發現及判別,卻少有提及。本文做重點說明,並以粗紗機的軸承故障為例,從 機台故障到發現軸承燒毀、如何檢修到重新開機,提供參考,以引發對軸承使用、保養、 維修的重視。 技術專欄 2016.04 紡紗會訊 13

紡紗廠軸承的使用與故障案例分析 - tsa.org.t · 二、 軸承使用上需注意的事項 滾動軸承較一般機械元件精密,因此在 使用作業上必需相當謹慎。

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 紡紗廠軸承的使用與故障案例分析 - tsa.org.t · 二、 軸承使用上需注意的事項 滾動軸承較一般機械元件精密,因此在 使用作業上必需相當謹慎。

■ 編輯部

一、軸承的選定

滾動軸承的型式與尺寸種類極為繁多,

因此,為了要從其中選定適合機械裝置使用

的軸承,必需先對機械的使用條件及軸承的

性能、構造、特徵先有清楚的瞭解,並且要

從軸承的市場性、經濟性等綜合的觀點做檢

討與評估。

一般在選定軸承的程序上不得不考慮其

使用條件,如圖(一)所示。然而,軸承的選

定雖然沒有必要依循一定的程序和規則,但

原則上仍需以能滿足最重要的軸承性能要求

為優先考慮。

二、軸承使用上需注意的事項

滾動軸承較一般機械元件精密,因此在

使用作業上必需相當謹慎。

紡紗廠軸承的使用與故障案例分析

(一)保持軸承及使用環境的清潔

軸承對粉塵的耐受程度極低。一旦粉塵

侵入軸承內部,即會促使滾動面發生瑕疵、

磨耗等不良影響。

(二)小心的安裝使用

軸承受到強力而粗暴的衝擊,會肇致軸

承瑕疵、壓痕及缺口等之損傷。

(三)使用正確的安裝工具

不要隨便取用不適當的工具。

(四)注意軸承的防銹

避免在濕度高的場所安裝軸承。宜穿戴

手套以免手汗沾附軸承。

由於滾動軸承具有良好的互換性、拆裝容易、價格合理等優點,大部份的機械設備都

有裝設使用。一般生產線維護保養工作中,即有相當大的比例是與軸承檢修拆換有關。

因此,如何掌握軸承的運轉狀況及早發現異常問題,甚至在問題發生後,如何調查、

分析故障原因,並施予適切的對策以避免故障的再發生,可謂是所有身處第一線維護保養

工作者最為關心的要務。

紗廠機台從外表粗重型的機台如清花機、機構複雜的粗紗機到精密型的精梳機等,可

謂機種繁多,所使用的軸承型式及數量之多,更不在話下。但談到軸承的正常使用、保

養,異常的發現及判別,卻少有提及。本文做重點說明,並以粗紗機的軸承故障為例,從

機台故障到發現軸承燒毀、如何檢修到重新開機,提供參考,以引發對軸承使用、保養、

維修的重視。

技術專欄

2016.04紡紗會訊

13

Page 2: 紡紗廠軸承的使用與故障案例分析 - tsa.org.t · 二、 軸承使用上需注意的事項 滾動軸承較一般機械元件精密,因此在 使用作業上必需相當謹慎。

(五)由熟悉軸承的人員安

裝軸承

(六)訂定軸承裝卸作業標

準程序

1. 軸承的儲存

2. 軸承以及裝配周圍的清洗

3. 安裝配合尺寸及整修狀態

檢查

4. 安裝後之檢查

5. 安裝作業

6. 拆卸作業

7. 保養檢查

8. 潤滑劑的補充等

(七)軸承的儲存:

軸承均經由仔細的洗淨

並塗上防銹油,再以防銹紙

包裝出廠,此種包裝可確保

承不致受損,以達到品質保

証的目的。

軸承有必要長期保存

時,存放環境需在濕度65%

以下、溫度在20℃左右的

室內,放置於離地面、牆壁

30cm以上的棚架上。並要

避免放在陽光可照射到的處

所。圖一 軸承選定的程序(例)

技術專欄

2016.04紡紗會訊

14

Page 3: 紡紗廠軸承的使用與故障案例分析 - tsa.org.t · 二、 軸承使用上需注意的事項 滾動軸承較一般機械元件精密,因此在 使用作業上必需相當謹慎。

三、運轉檢查

軸承在安裝完成後,以運轉檢查來確認

是否安裝正確。

在小型機械的情形,首先用手動使其旋

轉來檢查,如無異常的話再以動力運轉檢

查。

(一)牽制感:

異物侵入,是導致滾動面損傷的原因。

(二)轉矩太大

密封裝置的摩擦、軸承間隙太小、安裝

誤差所引起。

(三)迴轉轉矩不均

安裝不良,安裝誤差等所引起。

無法用手轉動的大型機械,先在無負荷

狀態下起動,再而切斷動力使其空轉。此

時,確認並無異常振動或發出異音的圓滑旋

轉後,可送入動力運轉。

最初在無負荷的狀態下,開始以低速迴

轉,慢慢增加到所定的條件來檢查確認。動

力迴轉檢查時,主要根據有無異常聲音、溫

度上昇、振動等來做判斷。

假使有異常現象發生,應立即檢查軸承

與軸承週邊狀況,如有必要,得拆卸仔細的

檢查。

四、軸承的潤滑

軸承的潤滑方法大致上可分為滑脂潤滑

和油液潤滑兩種,一般之性能比較如下表。

在滑脂潤滑的情形,充填滑脂後可長期

間不必補給,尤其因密封裝置的構造比較簡

單,所以廣泛的被採用。

滑脂潤滑的方法包括:預先填入適量滑

脂於具油封、具密封蓋軸承內部的密封軸承

方式,及軸承箱內部充填適量滑脂並每隔一

定運轉期間再補給或是更換滑脂的潤滑法。

(一)滑脂潤滑須注意事項:

滑脂潤滑及油潤滑的比較

項 目 滑 脂 油

密封裝置

潤滑性能

簡易

良好

稍為複雜維護上要注意

非常良好

迴轉速度

潤滑劑更換

潤滑劑壽命

低、中速

稍為繁雜

比較短

可高速迴轉

簡易

冷卻效果

粉塵的過濾

困難

良好(需要循環)

容易

1.滑脂充填量:軸承箱內的滑脂充

填量,一般取空間容積的1/3 ~

1/2程度較佳。

如充填過多的滑脂,會因攪拌作

用而發熱,造成滑脂早期變質、

劣化、軟化,有必要加以注意。

然而,使用在低迴轉的情形,為

防止外來污物的侵入,滑脂充填

量也有達到空間容積的2/3 ~ 1

程度者。

技術專欄

2016.04紡紗會訊

15

Page 4: 紡紗廠軸承的使用與故障案例分析 - tsa.org.t · 二、 軸承使用上需注意的事項 滾動軸承較一般機械元件精密,因此在 使用作業上必需相當謹慎。

2.滑脂的補給、更換:在滑脂補給、更換

時,要使用清淨的滑脂,並需要特別注意

不要讓粉塵污物等隨著滑脂侵入。

再者,補給滑脂時,務必確認新脂已進入

軸承內部。

補給滑脂必須與使用中之滑脂同一品牌。

3.使用油潤滑可受高速及相當程度的高溫,

也有減低軸承運轉中產生的振動及音響效

果,因此常用於脂潤滑所不能解決的用途

上。潤滑油以氧化安定性及防銹性優良、

高油膜強度高精煉之礦物油為主。而且,

隨著軸承用途的多樣化,各種合成油也多

被使用,實際選定潤滑油時,須參考機台

製造商、油公司或軸承製造廠的建議。

五、軸承異常的判別法

不必拆解檢查而能判別或預知運轉中軸

承有無異常,對提高機械的生產力、經濟性

甚為重要,具代表性軸承有無異常判別法如

下:

(一)聽音判別法

聽音判別需有豐富的經驗,因此必須做

充分的訓練。使用監聽器或聽音棒的一端

抵住軸承座,即可清楚的聽到軸承迴轉聲

音。

(二)根據運轉溫度判別法

軸承發生異常現象時,溫度不僅變高也

變得不規則。因此,有必要持續的記錄溫度

的變化。一併做音響檢查更好。

(三)根據潤滑劑的狀況判別法

採取潤滑劑的樣品,根據混入油樣中之

污物、金屬粉…等狀態來判別軸承異常之有

無。

(四)根據運轉中振動狀況判別法

定期檢測振動狀況以判別軸承異常之有

無。

六、粗紗機軸承故障案例分析

發生軸承燒壞故障時,其現象甚為明

顯。粗紗機在運轉中,絲毫無徵兆地突然自

動停止。馬達立即發熱,並作嗡嗡聲,繼而

保險絲燒斷,若為保險自動開關便會立即跳

脫。故障雖易判別,但檢查是何處軸承燒壞

和修復,卻不簡單。其發生原因,大致可以

分為下列五種:

(一) 軸承內無油潤滑。

(二) 潤滑油內含有飛花、紗頭或其他雜物。

(三) 飛花或紗頭等浸入油孔。

(四) 軸或軸承裝置不良。

(五) 由於地基陷落或車架位變,突增甚大

意外負荷。

當故障發生後,應儘快關閉電路,並將

皮帶移下力盤。以手探測主軸軸承,按順序

至上下錐輪、微差箱、管軌升降軸等各處軸

承。探測時要特別留意,只可輕輕一觸,立

即撤手,切忌撫摸抓實,否則會受灼傷。因

軸承燒壞之前必發高熱故也。若稍有經驗不

技術專欄

2016.04紡紗會訊

16

Page 5: 紡紗廠軸承的使用與故障案例分析 - tsa.org.t · 二、 軸承使用上需注意的事項 滾動軸承較一般機械元件精密,因此在 使用作業上必需相當謹慎。

必觸及,將手移近燒壞軸承,便能感覺所幅

射出的高熱與完好軸承迥然不同。燒壞軸

承既經確定,應立即拆卸,否則一俟熱散軸

冷,便很難使軸與軸承分離。若以猛力衝擊

強行分離,將導致軸承破裂,或導致軸變形

等不良後果。在這種情況之下,可將軸與軸

承一併拆下,用氫氧吹管火燄在軸承四周平

均加熱,使軸承膨漲,而後輕輕取出。

若故障發生後遷延稍久,燒壞的軸承高

熱已經散去,無法尋找時,則應採分段檢查

法找尋。依照經驗,軸承燒壞最常見之處,

按次序排列首推主軸軸承,其次上下錐輪、

微差箱過橋齒輪軸、擺動齒輸軸承及升降軸

軸承等數處。若故障出自前三處,則修復後

原有管紗不必落紗,可以接續進行生產。若

故障出自後者則必須落紗,重新生頭,從空

管開始。其分段檢檢方法如下:

1.將下列四處之齒輪分離:

A. 前羅拉傳動輪。該輪位在上錐輪尾端。

B. 錠子過橋傳動輪。

C. 位於微差箱與擺動輪之間的微差運動終速

齒輪。

D. 位於反順齒輪軸尾端的升降傳動輪。

2.試行開車:其結果只有下述兩種可能性:

A. 主軸與上下錐輪迴轉正常:

故障必出自上述四部份中之一。此時

必須落紗,再從D項開始,先連接升降傳動

輪,試行開車後,若不能迴轉,則故障必在

某一升降軸承。如能運轉正常,即應繼續檢

查C項。方法照舊,按次序進行,最後必能

查得故障所在。

B.主軸與上下錐輪不能轉動:

如此則故障與前述四部份無關。可即進

行下述第三項檢查程序。

3.升起下錐輪,分離弓形架齒輪。

4.試行開車:

若仍不能轉動,則故障必在主軸承,或

上錐輪軸承。祗需分離中心齒輪與輪系軸架

後,一試即可確定。如能迴轉正常,則故障

在下錐輪或微差箱。用手轉動下錐輪即可判

別。

大凡軸承燒壞之前,必先有高熱發生,

俟機油燃燒殆盡,才會與軸彼此卡緊,若有

此經驗聞得機油燃燒氣味,便能事先防止。

參考書目:

軸承的使用與故障對策 趙鵬程 編譯。

技術專欄

2016.04紡紗會訊

17