滾筒軸承磨損故障分析

滾筒軸承是印刷機最關鍵的零件之一，它直接關系到印刷版面的質量以及印刷機的運轉精度。現在全國各大報社的印務中心基本上都引進了國際先進的報紙輪轉膠印機。由于其具有高精度、高速度的特點，所以從前大都賴設備生產廠家的服務人員對滾筒軸承進行更換、維修。隨著國內設備維護人員技術水平的提高，現在全國許多報社的印務中心開始依靠自身的技術力量對滾筒軸承進行診斷。從19995年開始，本廠的技術人員就針對輪轉機滾筒軸承出現的故障展開了試探性的工作，距今為止，已經對曼羅蘭公司的uniman、uniset和geoman三種報紙輪轉膠印機的滾筒軸承進行過更換、維修，積累了一定的經驗，在此談幾點看法。
報紙輪轉膠印機的滾筒軸承在高速印刷過程中，除了高速旋轉以保證印刷任務的完成外，由于圖文轉印的需要還必須承受印刷壓力帶來的機械沖擊，所以滾筒軸承需要負擔重載和高速運轉，因此軸承材料很容易產生疲勞而發生故障。本廠這3種機型的滾筒軸承大致可以分為兩類：一種是uniman采用的圓錐滾子軸承，另一種是通常所說的三圈軸承。
磨損類型
根據多年的維修經驗，筆者發現滾筒軸承磨損的類型主要有以下3種。
1．剝離點蝕
由于軸承承接觸疲勞，在滾道上會出現魚鱗狀的剝落損傷，甚至磨削出溝槽，這種現象叫做剝離點蝕。圖1所示是geomn報紙輪轉膠印機滾筒軸承的磨損照片，其中溝槽最深位置可在到0.2mm以上。
圖1 geoman報輪滾筒軸承磨損相片
2．壓痕撞傷
報紙輪轉膠印機的印刷滾筒在高速旋轉中，版口不斷地撞擊使滾筒軸承承受著很在的徑向沖擊力，因此軸承的滾柱不斷地和滾動面之間產生相互的沖擊，時間一長就會在滾動面上形成凹坑，在三圈軸承的外圈滾針部分尤其明顯。圖2所示是uniset報紙輪轉膠印機三圈軸承上出現壓痕和撞傷的照片。
3．燒傷
當滾筒軸承缺油或內部游隙過小時，軸承發熱就會使軸承材料溫度過高而出現燒傷現象。當燒傷現象嚴重時就會很快使軸承產生磨損或咬死，特別是在軸承咬死時，還會造成軸承走肉圈從而使滾筒軸頸也產生磨損。這方面的故障在本廠的uniman報紙輪轉膠印機上發生過多次。圖3所示是uniman報紙輪轉膠印機滾筒軸承嚴重磨損的照片。
圖2 uniset報輪三圈軸承上出現壓痕和撞傷的照片
檢查方法
滾筒軸承產生一定量的磨損后，會通過各個方面反映出來，有以下幾種常見現象。
1．產生墨杠
在報紙的版面上，某一色出現一條墨色偏淡甚至完全沒有此種墨色的墨杠。在磨損比較嚴重的情況下，可能在整個版面出現照片文字模糊或不上墨的現象。當發生這種故障時，就可以懷疑滾筒軸承是否存在問題，但首先還需要排除膠輥的因素。
2．發生磨版
在報紙印刷過程中，當ps版的耐印力和以前相比越來越低，磨版現象嚴重，甚至還有裂版現象時，也可以懷疑滾筒軸承是否存在問題。在這種情況下，首先需要排隊膠輥壓力是否過大的因素。
3．機器振動加大
當滾筒軸承處在正常狀態下時，機器會發出柔和、均勻的振動聲；當滾筒軸承發生磨損時，機器的振動聲就會加大。特別是在發生磨損的那個滾筒，如果用一根金屬棒的一頭放在操作側的軸頸處，另一頭貼在耳朵上，就會很明顯地聽到猛烈的撞擊聲。
4．印刷滾筒間隙發生變化
如果滾筒軸承磨損，通過用標準塞尺測量滾筒之間的間隙，就可以發現印刷壓力產生了變化。特別是當測量所得的間隙值和標準值相差在0.05mm以上時，尤其要重點檢測滾筒軸承的工作狀況。當然并不是所有的印刷滾筒間隙變化都是由滾筒軸承磨損引起的，有時也有可能是因偏心發生了偏移。這一點要特別注意。
5．滾筒表面的圓跳動較大
當滾筒軸承磨損嚴重時，滾筒表面的圓跳動通常在0.04mm以上，因此可以用磁性表座和千分表對滾筒表面進行測量，判斷是否存在問題。
6．用軸承故障檢測儀進行分析
現在許多檢測儀器生產廠家開發生產了軸承故障檢測儀，這類儀器一般采用沖擊脈沖技術或應用探測油膜狀況及潤滑狀態的方法對滾筒軸承進行監測。有條件的廠家可以應用這種方法進行檢測。
另外，還可以通過測量滾筒軸承安裝處金屬外表面的溫度來發現問題。特殊情況下，也可以根據機器不同的結構特點去發現問題。如當geoman報紙輪轉膠印機的軸向套準拉版系統無法順利調整時，就有可能以預示著印版滾筒的軸承出現磨損，因為其印版滾筒傳動面的機械結構決定了當印版滾筒軸承出現較大磨損時就會影響軸向拉版套準系統的調整。
總之，當判斷滾筒軸承是否磨損嚴重應該更換時，通常可采用上述幾種情況綜合進行判斷。
磨損原因
結合報紙印刷的特點，滾筒軸承的磨損主要有以下幾個方面的原因。
圖3 uniman 報輪滾筒軸承嚴重磨損的照片
1．正常的疲營磨損
任何軸承都會產生疲勞磨損，都有一定的使用壽命，所以滾筒軸承的磨損也是很正常的現象，本廠由于印刷機每天運轉的時間較長，因此運轉了5年時間后，滾筒軸承就出現了超出正常允許范圍的磨損。
2．長期過大的印刷壓力
印刷過程中，有的操作人員為了讓印刷版面的圖文墨色更加厚實一些，喜歡采用較厚的襯墊紙，這樣一來無形之中就加大了印刷壓力，同時也增加了滾筒軸承的承載力，加速了磨損。
3．潤滑不良
軸承的異常磨損很大程度上跟潤滑不良有關。潤滑的主要目的就是要讓潤滑劑在相互摩擦的金屬表面之間形成一層致密的保護膜，減小其相互之間的摩擦力，延緩磨損進度。因此當潤滑管路不暢或采用不正確的潤滑方式及不良潤滑劑時，都會直接加速軸承的磨損。
4．機器水平傾斜
在設備的維護過程中容易忽略定期檢查印刷機的水平情況。當設備安裝完畢運行一段時間后，由于振動或地基的原因有可能使原來調整好的機器在水平方向出現偏差。如果偏差過大，就會使滾筒軸承處在傾斜的工作位置，這樣就會增加軸承的軸向力，使其磨損加速。
應爭處理及正常維護
當滾筒軸承出現磨損后，開始階段還可以通過加厚襯墊紙的辦法維持報紙的印刷質量。但當磨損嚴重時，最好的解決方法就是及時更換軸承，以免磨損進一步加大后影響報紙的印刷質量和其他部件。在更換滾筒軸承前，需要仔細分析磨損原因，判斷是否有非正常磨損的情況存在。如本廠uniset報紙輪轉膠印機的滾筒軸承有一段時間頻繁出現三圈軸承的滾針生銹并在滾道上撞出印痕的故障現象。經檢查其滾筒軸承的結構后發現，三圈軸承在墻板內側的那一邊沒有安裝密封圈。當操作人員每天擦洗橡皮滾筒時，常將清洗液濺在墻板上，然后清洗液慢慢地滲入三圈軸承的滾針內，使其生銹失效。于是將三圈軸承內的密封圈調換安裝在墻板內側端，以防止清洗液的滲入。實踐證明，此法效果良好，現在基本上沒有類似的故障再次出現。
在分析了滾筒軸承磨損的原因后，在日常的維護保養工作中應注意定期對滾筒軸承進行檢查。首先，可以通過檢查機器是否水平的方法確定整機的工作狀況。一般情況下可以每年系統檢查一次。只要把鉗工水平儀放在基準滾筒上，轉動滾筒，多測幾個點，綜合測量的軸賂水平度不應超過0.06mm/m，縱向基準面上的縱向水平度不應超過0.1mm/m，其次，檢查潤滑是否存在問題。檢查潤滑劑是否符合機器的要求，應該采用含有極壓和抗磨損添加劑的潤滑劑。平時應該嚴格按照“機器操作說明書”的要求定期加油，要注意潤滑劑的保存，不要使之受到污染。對于采用潤滑脂潤滑的滾筒軸承，如果不采用集中自動供脂的方式，就需要有專人定期往注油嘴中添加潤滑脂。但注意一次不要加得太多，只需用共同油槍噴3~4下即可。傳動面齒輪箱內的潤滑油應定期抽取油樣送到油品供應商處檢查其有效成分及雜質含量，不符合要求的應立刻更換。最后，調整印刷壓力。過小的印刷壓力會使版面的圖文不實，而過大的印刷壓力同樣也會給版面帶來影響，但最主要的會使滾筒軸承承受的徑向力加大，從而加快滾筒軸承磨損的速度，減少其正常的使用壽命。因此適當的印刷壓力是平衡印刷質量和滾筒軸承壽命兩者之間關系的重要環節。


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