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试论上罗拉轴承的缺陷与条干不匀
林寿凯
福建长隆纺织公司
福建省 福州 350015
提要：胶辊是纺纱机械牵伸区极为敏感、最为有效的关键牵伸部件。它的质量优劣，首先取决于上罗拉轴承质量的好坏及使用、维护方法是否得当；其次取决于胶管质量的优劣；第三取决于胶辊制作及管理水平的高低。三者关系密切，缺一不可。只有把“芯子”和“表面”文章同时做好，才能获得综合使用性能良好的胶辊，从而降低纱线条干不匀。
关键词：上罗拉轴承、缺陷、润滑、维护、管理、条干不匀。
前言：自“双胶”第五界会议以来，全国各地棉纺厂广泛应用软弹性不处理胶辊作为降低条干不匀，提高成纱质量的一项重要技术措施。第六界会议以来针对不处理胶辊上车难的问题，主攻方向移到改善胶辊磨砺条件和提高磨砺技术。总之，近几年不论是纺织橡胶厂不断地推陈出新，为棉纺厂提供了许多新型优质胶管，还是棉纺厂在提高胶辊制作和管理水平等，都下了不少功夫，做足了“表面”文章。先进企业的胶管质量和棉纱质量与国际先进水平的距离正在不断地缩小、接近。但是，我们必须清醒地认识到：应用国产优质胶辊和进口胶辊纺纱，各项技术参数平均值较为接近，甚至略优于进口的。而国产的锭差则很大，进口的锭差则很小。究其原因大致有三：一是纺橡厂胶管质最缺陷；二是棉纺厂胶辊制作质量管理缺陷（二者不属本文讨论重点，予以省略）：三是上罗拉轴承制造质量缺陷以及棉纺厂维护与管理不当所致。本文着重做做“芯子”的文章。
众所周知，一只完整的胶辊无非是由两个部分组成的。一是胶管，即“铁芯”外表面的包覆物，二是上罗拉轴承，即“铁芯”。就胶管而言，上罗拉轴承是胶管的载体和基准物，二者关系互相依存，在加压机构作用下完成纤维的握持与牵伸。因而好马须配好鞍才能事半功倍。
1 “芯子”的分类及其工作条件
1．1 “芯子”统称为上罗拉轴承，按配用设备的不同，可分为西类：第一类为精梳机、并条机用的牵伸铁芯、分离铁芯、并条铁芯；第二类为粗纱机、细纱机用的皮辊铁芯（行业标准称SL系列上罗拉轴承），两类的结构见下面简图。为区别起见，本文将第一类称“并条铁芯及轴套”，第二类称“皮辊铁芯”，两类统称“芯子”。
1．2 “芯子”的工作条件
1．2．1 并条铁芯及轴套
横向工作面长，加压重，转述高，磨擦人，温升高。尤其是近几年纺机厂不断推出新型高速并条机，对胶辊提出了更高的要求。以FA311条机为例：单侧并条轴套被施于294N及392N的压力，胶辊表面速度达400米/分，转述约4000转/分。
1．2．2 皮辊铁芯（SL系列上罗拉轴承）
横向工作面短，加压轻，转速低。以SL1-6819A为例，胶辊表面线速度小于30米/分，双侧加压14kg左右，转速仅250-300转/分。
2 “芯子”质量不好对条干水平的危害
2．1 并条铁芯的质量、轴套的质量及铁芯与轴套的配合情况等均能影响棉条的条干。因并条位于纺纱的前道工序，条干不匀的棉条经粗纱、细纱工序后，一眼棉条的条干不匀往往影响细纱一大片，所以应特别重视并条铁芯、轴套。
2．2 粗、细纱皮辊铁芯，尤其是细纱皮辊铁芯SL1-6819A已位于纺纱的最后工序，皮辊铁芯的滚道精度，径向游隙大小，旋转灵活性等，均影响细纱的条干水平。尤其是对单纱的CV值影响较大。
3 并条铁芯、轴套设计、制造、使用中存在的问题
3．1 部分设计不合理
3．1．1 并条轴套设计中采用滚针轴承，而滚针轴承不耐高速（高速易发热），对原先的A272F等低速机型勉强适应，随着并条高速化，滚针轴承的轴套用于FA306、FA311等高速机型，轴承发热已相当突出，加之轴套为敞开式，不便贮存润滑脂、易漏油，导致轴承缺油烧坏。
3．1．2 并条铁芯原设计为两端轴承档部位热处理HRC61.65，而铁芯中段无热处理技术要求，因而多数并条铁芯中段不热处理，在使用中当发生绕花缠花等现象，容易导致铁芯弯曲，影响条干水平。
3．2 部分纺配生产厂并条铁芯、轴套制造中存在的问题
3．2．1 用材低劣
通常并条铁芯应采用轴承钢Gcrl5制造，少数纺配厂为节约成本采用45钢式40cr钢制造，售价相当便宜。因选材不当，导致铁芯两端轴承档的热处理硬度达不到HRc6l以上，耐磨性大大下降，严重影响并条铁芯的使用寿命。
3．2．2 加工精度低
某纺机厂随机配套的FA302并条机胶辊在使用过程中，经常出现铁芯直径ф18.5处与轴套中ф19处接触摩擦产生高温，导致胶管受热变形、蠕变位移等现象频频发生，皮辊房师傅和并条档车工都叫苦不迭。经检查发现，这批铁芯与轴套的加工精度低，互换性很差，条子条干不匀（见下图）：又有某纺织厂新进一批并条铁芯及轴套，配用的滚针轴承质量差，进厂验收时发现铁芯与轴套的配合非常松，经查铁芯轴承档尺寸大大超过了ф12-0.011的范围，该铁芯未用已先“磨损”了。
3．2．3 配用的滚针轴承质量差
一纺配厂一味追求降低成本，轴套配用的滚针轴承质量差，轴套使用中发热严重、寿命短，此种现象在FA306、FA311等高速机型上尤为敏感。
3．3 并条铁芯、轴套使用中存在的问题
3．3．1 润滑不当是并条铁芯、轴套使用中常见的问题
3．3．1．1 轴套缺油或溢油
并条铁芯、轴套由于它的结构特点，铁芯与轴套是相分离两部件组配而成的（见图一）。在运转中经常出现缺油或油脂溢出现象。前者导致轴承异常磨损，因为在润滑不足的条件下高速运转，容易产生高温，加剧了铁芯与轴套磨损，恶性循环又破坏了“芯子”外表的胶管，往往会造成牵伸严重不匀，后道工序无法弥补，危害极大。后果往往会引起胶管溶涨，破坏胶管内部结构造成牵伸不匀，且沾污棉条。
3．3．1．2 润滑脂选用不当
据了解，目前棉纺厂使用的上罗拉轴承的润滑剂型号品种很杂，其性能各异，再加上我国地域辽阔，气候条件差异很大，究竟使用哪种润滑剂较合适，目前尚无统一的看法。总体情况大致分为四类：一是使用自制的牛油加机油类混合润滑剂：二是使用白色特种脂；三是使用锂基脂；四是使用进口类润滑脂。尚若润滑剂选择不当势必造成浪费，同时还会对纺纱条干质量产生严重影响。
3．3．2 加压失衡、加压过重
加压失衡往往出现在精、并工序。由于两端受压不一，必然导致铁芯和轴套接触面产生一定的倾角，破坏了轴承正常运行轨迹，加剧了轴承异常磨损，同时还导致胶管蠕动位移直到脱壳。加压过重在精、并工序都可能出现。轴承在超负荷工作时，润滑油膜部分发生破裂，摩擦系数和表面的磨损量都急剧上升，造成并条铁芯和轴套产生高温，导致润滑剂分解、析出、变质，进而破坏了胶辊的良好表面状态，最终导致纺纱条干严重不匀。
3．3．3 维护不当、管理不力，
轴套不清洗或清洗不干净，油渣杂质积聚，没有定期对铁芯、轴套检测，分档使用（即配套不良）。制作新胶辊时没有对铁芯进行检查，运转中缺乏必要的检查等。
4 防止并条铁芯、轴套出现问题的对策
4．1 改进结构设计
4．1．1 改进轴套的设计结构
目前少数纺配厂己开始试验，据介绍南通五洲机械公司设计了一种新型的并条轴套（专利产品 见图二），采用整体向心球轴承代替原先的滚针轴承，克服了原轴套易发热、易漏油、不宜高速等缺点，并且包用两年，具体效果有待我们纺织厂试用。
4．1．2 改变并条铁芯的热处理技术要求
变并条铁芯两端热处理为整体热处理，从而提高了铁芯的抗弯曲能力，防止铁芯弯曲。这一点南通五洲等厂家已做到，并经不少棉纺厂长期使用，确实行之有效。
4．2 纺织厂把好进货关
4．2．1 纺织厂首先应把好进货关，尽可能使用知名纺配厂或质量信誉好的企业的并条铁芯、轴套。供应人员应征求、听取使用人员的意见，采购工作中把质量放在首位，往保证质量的前提下比较价格、服务。
4．2．2 加强外购并条铁芯、轴套的质量检验
检验并条铁芯两端及中档热处理是否合格（要求两端HRC61-65，中档可稍低）；检查铁芯两端的径向圆跳动≤0.01，中档跳动≤0.05，以保证并条铁芯高速运转中的平稳，减少振动，保证条干：检查铁芯两端的尺寸ф12-0.011是否合格。
检查轴套的轴承是否合格，最简便的方法是用合格的并条铁芯配用加注润滑脂的轴套上车正常使用，温升不烫手即合格。FA303、FA311等高速并条轴套宜指定配用进口INA滚针轴承。
检查并条铁芯与轴套配合是否适当，太紧、太松均不适宜。
4．3 正确使用，加强管理
4．3．1 注意润滑。选择合适的润滑剂是保证轴承正常运转的首要条件，目前轴套的润滑脂一般使用锂基脂、极压锂基脂、埃索郎力士等，其性能见下表，我们选用埃索郎力士润滑脂。
项目\名称 |
3号白色特种润滑脂 |
3号极压锂基润滑脂 |
埃索郎力士润滑脂 |
滴点湿度℃ |
200 |
250 |
260 |
锥入度0.1 |
200-250 |
245 |
285 |
水淋流失量 |
2.5 |
l |
/ |
基础油粘度(40"C) |
19.19 |
90 |
l 15 |
钢网分油 |
3.9 |
0 |
/ |
油膜强度kg/cm2 |
40 |
60 |
65 |
最高工作承温℃ |
<80 |
120 |
>120 |
正确选用后,还应注意加油适量及按周期定时加油,防止缺油异常磨损及溢油污染棉条、胶管，我们的加油周期及加油量见下表，旧的轴套每使用三个月汽油清洗干净后，重新加注润滑脂。
轴承型号 |
润滑脂 |
加油周期 |
加油量（新） |
加油量（旧） |
FA311-0542 FA302 |
埃索郎力士润滑脂 |
10天 |
4g/只 |
2-3 g/只 |
A272-1100-1 |
埃索郎力士润滑脂 |
14天 |
6g/只 |
4 g/只 |
4．3．2 在用的并条铁芯、轴套定期检查
应检查并条铁芯是否弯曲，目前多数厂家对弯曲的并条铁芯均为校直后再用，依笔者观点，弯曲的并条铁芯不宜再使用，因校直的并条铁芯使用中还会弯曲，一旦发生会严重影响条干，得不偿失。
检查并条铁芯两端轴承档磨损是否严重，如尺寸小ф12-0.03，建议不再使用。
检查轴套的滚针轴承磨损是否严重，如严重磨损应及时更换，以免影响条干，磨损铁芯。
4．3．3 加强维护
并条铁芯、轴套工作横面长、施压重，容易变形、弯曲，应结合平揩车周期，根据胶辊揩调整理技术标准，逐项检测和清洗。制新胶辊时，应根据胶辊制作技术标准相关内容，进行检测和校调。
实行全员参加管理，建立质量交接验收制度。皮辊房与车间相关人员实行交接。运转班档车工、检修工的责任机台实行班班检查交接（并条每班前、中、后3次，其他一班1次），发现问题及时处理。
5 粗、细纱皮辊铁芯制造、使用中存在的问题
5．1 制造质量问题
粗、细纱皮辊铁芯标准名称为SL系列上罗拉轴承（结构见图三），有完善的行业标准FZ92013-92，其结构设计、选材及技术参数等，与SKF等国际知名品牌轴承情况差异不大。而国产的上罗拉轴承与进口相比主要差距在于实物质量，这一差距是由各纺配厂的生产工艺、设备、质量控制等因素造成的。目前主要存在下面几点问题：
5．1．1 材质不好，热处理质量差
皮辊铁芯的材料应选用Gcrl5轴承钢制造，目前国内各钢厂生产的该材料价格、质量差异较大，若材质差，必然影响热处理质量稳定，或是硬度不足不耐磨，或是硬度合格但太脆，容易断裂。某纺配厂生产的上罗拉轴承和其他产品长期以来在我省棉纺业享有较高的声誉。可是该厂在99年起为了降低生产成本，从上游企业购进一批价廉质差的材料。结果用这批材料生产的SL1-6819A上罗拉轴承到棉纺厂使用不到3个月就出现异常磨损，径向游隙增大，回转不灵，打顿、卡死现象时常出现，造成使用厂突发性纱疵急剧上升。不仅给棉纺厂带来灾难，该厂也被索以巨额赔偿，并以退出福建市场而告终。
5．1．2 装配质量差
皮辊铁芯装配质量对成纱条干影响比较直观，纺配厂制造皮辊铁芯时是靠配用大小不同的钢球来调整其间隙，如果铁芯径向游隙太小，轴承旋转不灵活、打顿、振动甚至卡死不转；游隙过大会影响胶管的磨砺质量，甚至会导致密封圈擦壳等，影响成纱质量。
去年我省某企业从某纺配厂购进一批SL1-6819A上罗拉轴承。开箱清洗时发现轴承回转不灵打顿、抖动等缺陷数量占总数的18%，还有2.5%卡死不转的。经过仔细挑选投入试用。检测数据表明，不仅纺纱质量总体水平明显下降，而且锭差异常大。嗣后经分解检测发现轴承滚珠直径大小不一。经了解该厂是刚转产轴承的小厂，没有严格的装配工艺制度，将外购的滚珠混乱装配所致(见下表)。
三种上罗拉轴承纺纱条干CV%值对比 品种C19.5FA502
项目\名称 |
SLI-6819A CV%(A厂) |
SLI-6819A CV%(B厂) |
SKF CV%(进口) |
月份 |
月平均值 |
1 |
18 |
16．8 |
16．7 |
3 |
17．2 |
2 |
18．2 |
16．9 |
16．8 |
4 |
17 |
3 |
19．3 |
17 |
16．9 |
5 |
17．1 |
4 |
16．9 |
16．5 |
16．6 |
6 |
16．7 |
5 |
19．1 |
16．9 |
16．7 |
7 |
16．5 |
6 |
19 |
17 |
16．8 |
8 |
16．8 |
7 |
18．6 |
17．2 |
16．5 |
9 |
16．5 |
8 |
18．9 |
17．4 |
16．8 |
10 |
16．7 |
9 |
19．1 |
16．9 |
16．7 |
11 |
16．8 |
10 |
18．7 |
17．1 |
16．6 |
12 |
16．9 |
平均值 |
18．6 |
17 |
16．7 |
|
16．8 |
极差 |
2．4 |
0．9 |
0．4 |
|
0．7 |
说明：SLl-6819A（A厂、B厂）及SKF（进口）栏为同胶管、同锭、同粗纱对比实验CV%值数据，综合栏“铁芯”则以进口为主，国产为辅，日常抽查的平均值。
从表中数据不难看出：B厂生产的SLl-6819A和进口SKF上罗拉轴承纺纱条干CV%值虽然同处于乌斯特97公报50%中游水平，但前者的极差（即锭差）是后果2.25倍，而A厂的上罗拉轴承纺纱条干CV%值则处于75-95%的落后水平，且锭差分别是B厂SLl-6819A的2.67倍数和进口SKF的6倍。
5．1．3 皮辊铁芯的磨砺基准不适应磨砺方式
皮辊磨砺制作时，是以皮辊铁芯为基础的，皮辊铁芯的磨砺基准共有四个：①．铁壳两端外倒角；②．铁壳两端内倒角；③．铁壳两端ф19外圆；④．铁芯芯轴ф11．5外圆。四个基准分别对应于四种磨砺方式：①．A802磨床顶碗顶外倒角磨砺；②．A802磨床平头顶尖顶内倒角磨砺；③．A802磨床夹磨夹具磨砺：④．A802磨床罗拉式夹具或新式高精度磨胶辊机磨砺。
这四处磨砺基准中，各棉纺厂使用哪种方式磨砺，对应的铁芯的磨砺基准精度必须达到要求，基准精度不高会造成皮辊磨砺后胶管外径跳动大或出现大小头等现象，影响成纱条干。而四处基准中，有些纺配厂注意了1-2处，有些纺配厂注意了2-3处，极少数纺配厂四处的基准精度均较高。
5．1．4 皮辊铁芯的钢球滚道精度低
与进口SKF皮辊铁芯相比，国产的皮辊铁芯的滚道精度低，旋转噪音大。目前南通五洲已注意到此问题，并在提高滚道精度上采措了措施，取得了较好的效果。
5．1．5 铁壳尺寸超差或环形槽尺寸不当
皮辊铁芯的铁壳外径是与胶管压配，有些纺配厂生产的铁芯ф19外径尺寸超差，配用单、双层胶管无妨，配用铝衬套胶管，则产生跑胶管现象或压坏铝衬套胶管。此外，有纺配厂生产的铁芯的铁壳环形槽过细、过浅，导致套压单、双层胶管后，产生跑胶管现象。
5．2 使用中存在的问题
5．2．1 选用铁芯不当
由于各纺配厂生产的皮辊铁芯的四个磨砺基准精度不一定都达到要求，部分棉纺厂不论使用哪家的铁芯均采用同一种磨砺方式，磨砺方式与铁芯不适应（或铁芯不适应棉纺厂），往往形成使用某一纺配厂的铁芯磨砺精度达到要求，而使用另一纺配厂的铁芯磨砺精度差：再有偏重选用径向游隙特小的铁芯，导致压配铝衬套胶管后铁芯旋转不灵活，甚至不转。
5．2．2 润滑不当
选用润滑剂不当，或加油不足、漏加油等，均影响或严重影响铁芯的使用寿命及旋转灵活性。笔者了解到，某纺纱厂选用一小油品厂的油脂，注入皮辊铁芯中，使用一个多月后不少皮辊铁芯旋转不灵活，拆开一看，钢球上有一层干粘的油垢，正是它影响铁芯的旋转灵活性。
皮辊铁芯首次加油时往往内侧不易加油到位，经过一段时间运转后内侧滚道异常磨损。由于加油周期较长，回磨加油时加油量偏大、过于饱和会造成轴承回转不灵，增加能耗，同时还会沾污“双胶”破坏了它们良好的表面状态，直至影响正常的牵伸，导致纺纱条干不匀。后期又呈缺油状态，加剧了芯轴、滚珠、外壳等件的磨损，导致轴承径向游隙过大，不仅降低了轴承的使用寿命，而且严重影响了纺纱条干的质量（见下图）。
5．2．3 其它的管理问题
对磨损严重、间隙较大的铁芯未能及时发现剔除，从而影响皮辊的制作质量，影响条干水平。
6 正确选购、使用皮辊铁芯
6．1 正确选购
6．1．1 选择可靠的供货渠道
棉纺厂采购皮辊铁芯时应将质量放在首位。因此，应尽可能选择技术力量强，内部管理水平高，产品质量稳定可靠，售后服务好的纺配厂。如无锡明珠、南通五洲等知名企业，切不可一味追求便宜，做捡了芝麻丢西瓜的蠢事。
6．1．2 加强进货检验
棉纺厂的质检部、设备部或皮辊房应对购进的皮辊铁芯进行认真检验，一般采用抽检（必要时全检）。主要检查以下项目：1、检查皮辊铁芯的径向游隙是否符合纺配厂的出厂标准或符合供求双方商订的标准，检查时最好采用专用的径向游隙测量仪WZ02-L1；2、手感检查皮辊铁芯的旋转灵活性、旋转振动及噪音，必要时可用纺配厂的轴承振动测试仪检测；3、检查皮辊铁芯的铁壳外径是否超差，标准为ф19-0.012；4、检查铁壳的环形槽及外倒角是否合格，一般套制芋、双层胶管，铁壳环形槽宜宽宜深，套制铝衬套胶管，铁壳环形槽宜浅宜窄，套制铝衬套胶管的铁芯外倒角角度应小，倒角应光滑，以利于套压；5、检查铁芯的芯轴、铁壳的热处理质量，两者的硬度均应为HRC61-65；6、根据本厂的磨砺习惯，检查相应的铁芯的磨砺基准是否合格。
6．2 正确使用
6．2．1 几种磨砺方式应注意以下几点：l、顶内、外倒角磨加工时，应注意凸顶针或凹顶针的跳动是否超差，磨损是否严重。检验方法如下图。将铁芯用顶针顶住，用百分表测量铁壳外圆。车头顶针不转用手转动铁壳，百分表反映的读数为铁壳内倒角对外圆的跳动；用手抓住铁壳不转，缓慢转动车头顶针，百分表的读数即为车头顶针的跳动。测量铁壳外倒角及凹顶针跳动方法与其相同。2、使用夹磨夹具时应用百分表测量夹辊的跳动是否超差，并检查夹辊磨损是否严重。3、使用新型磨砺胶辊磨床时应注意V型块磨损是否严重。4、罗拉式磨夹具应注意检测下罗拉的弯曲跳动。5、几种磨砺方式都应调校大小头。
6．2．2 套压铝衬套胶管的铁芯，宜先清洗防锈油，套压铝衬胶管后手动旋转皮辊，检查旋转灵活性，将不灵活的剔除，加注润滑脂。切莫先加润滑脂，以免无法检查套压铝衬胶管后的旋转灵活性。
6．2．3 注意润滑
摩擦、磨损与润滑三者关系极为密切。摩擦是现象，磨损是摩擦的结果，润滑是降低摩擦、减少磨损的重要措施。因此加强轴承的润滑管理就显得尤其重要。皮辊铁芯润滑一般选用3号极压锂基脂，有条件的厂家可选用进口壳牌等润滑脂，具体的加油周期及加油量见下表。
轴承型号 |
润滑脂 |
加油周期 |
加油量（新） |
加油量（旧） |
SLl-6819A |
3号极压锂基润滑脂 |
6-8个月 |
4g/套 |
2g/套 |
SLl-1 1019 |
3号极压锂基润滑脂 |
6-8个月 |
6g/套 |
3g/套 |
6．2．4 定期检查铁芯
粗、细纱铁芯轴承使用时间长，容易产生油脂干涩或杂质积聚，造成回转不灵、打顿或径向游隙过大等毛病，应结合胶辊回磨或制作，根据相关技术标准逐只进行检测、分档，剔除次晶，掌握优良的安排在前档，稍次的安排在后档的使用原则。有条件的厂家还可以将不同厂家不同年份的轴承分门别类，分区使用。
7 结束语
影响成纱条干不匀和锭差的因素很多，它不仅涉及原料特性、品种结构、纺纱工艺、设备状况、质控手段和运转管理的水平，而且与关键纺纱器材选配密切相关。胶辊在垂直压力作用下受下罗拉摩擦带动，与罗拉组成运动钳口直接作用于纤维的牵伸和握持。因此胶辊是牵伸的关键元件。从某种意义上，胶辊质量优劣对成纱条干不匀和锭差起了决定性的作用。而上罗拉轴承（铁芯）又是胶辊包覆物的载体和基准物。尚若基准物失准，再好的胶管及制作技术和管理水平都无济于事。因此，上罗拉轴承是关键的关键。要保持上罗拉轴承良好运转状态，必须做到：把好进货关，加强对上罗拉轴承的使用、维护和管理，尤其是润滑管理。只要做到上述几点就能降低成纱条干不匀率和锭差，为纺出优质纱打下良好的基础。
参考文章：
1、程智等人《成纱质量不匀与胶辊胶圈的使用管理》
2、机械工业出版社《机械工程手册》
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新型并条轴套的设计简介
成欣明
南通五洲机械制造有限公司
我公司于2003年底推出的专利产品“新型并条轴套”（专利号为：03279460．6）至今已有半年多时间，其间经南通一棉、天津一棉、扬州通裕等全国的多家棉纺织厂试用。使用情况表明：该产品达到了轴套免加油、少发热、芯轴不磨损的设计目标，并意外发现对棉条的条干水平有较明显的改善，受到试用厂家的欢迎。为使大家对该产品有更进一步的了解，特将其设计情况作一介绍：
1、设计课题的提出
并条机并条轴套在使用中易发热、易漏油，并条芯轴易弯曲变形此三点是常规并条芯轴、轴套的老问题，尤其是FA302/303/305/306/311等高速并条机上，上述三个问题更突出。轴套使用中发热烫手，导致内部润滑脂外溢，污染胶辊棉条，使轴套内滚针轴承因缺油而磨损，进而磨损并条芯轴，影响棉条质量。
因而并条轴套的检查、加油、揩油的工作量很大，少则10天一次，多则l天一次。针对这些问题，我公司曾努力做过一些工作，如提高轴套内滚针轴承的精度等级，使用进口轴承，加装防油圈，改进芯轴的热处理质量等，这些措施起到过一定作用，但未能根本解决问题。因而在2003年我们想到了重新设计轴套的结构，从根本上解决问题。
2、常规并条轴套的结构缺陷
常规并条轴套与芯轴的结构简图如图一，使用中并条芯轴高速旋转，而轴套静止不动，其摩擦情况为滚针与芯轴，滚针与轴承外卷均为滚动摩擦，由于滚针为滚动体，直径小（仅ф2mm），接触面长（达8mm）芯轴旋转一周滚针转动圈数多易发热，接触面长也易发热。这种结构的特点是能承受大压力，不能随高速旋转。以FA311型并条机为例，轴套受到的压力为20-30kg，并条芯轴的转速高达3600转/分（以出条速度400米/分，皮辊直径35计），显然这种结构不适合FA31l等高速并条机，仅能勉强适用于A272F等低速并条机。因而从结构上讲，常规高速并条机轴套发热是必然的，只不过是进口轴承好些，使用优质油脂好些，使用质量稍差的轴承发热严重些。
常规并条轴套的缺陷之二是，该轴套为敞开式结构，无挡油圈，内部的润滑脂受热运转后必然溢出，导致轴承缺油，加快轴承及芯轴的磨损。
缺陷之三是多数常规并条芯轴仅两端热处理而中断的不处理。因而使用一段时间后易弯曲变形，严重影响棉条条干。
3、新型并条轴承的结构
新型并条轴承的结构见图二，该轴套为专门设计的双列深沟球轴承，其与图一相比具有如下特点：
1)、采用双列深沟球轴承代替原滚针轴承，使得发热总量下降至常规结构的60%（滚针轴承的摩擦系数为0.002--0.004，深沟球轴承的摩擦系数为0.0015--0.0022），因而使用中，新结构轴承的温升明显小于常规结构。
2)、内部贮油空间大，并采用迷宫式防尘、防漏油，润滑条件好。经对使用半年的新型轴套剖开检查，轴承内部保存相当多的油脂，未发现花丝等侵入。
3)、采用有内圈轴承结构，并条芯轴与内圈相对静止不摩擦，因而芯轴“永不磨损”。
4)、芯轴与轴承内圈配合采用锥度结合，同心度好，装拆方便。
5)、芯轴与轴套之间无轴向窜动（仅有轴套的轴向游隙0.08左右），此点很重要。常规芯轴与轴套的轴向游隙窜动达1-4mm。
6)、新型并条芯轴采取了较理想的热处理方式，使得芯轴既有足够的强度又有充分的韧性。
7)、新型并条芯轴头部与轴套结合部分表面镀铬，保证在包胶硫化时及平时使用时不生锈。
8)、新型并条轴套适用于A272F、FA302、FA303、FA305、FA306、FA311、FA3l5等并条机。
4、关于新型并条轴套的使用寿命
1)、新型并条轴套（轴承）设计使用寿命的计算。
轴套设计寿命的计算采用国家标准、符号、定义、公式、章节号均引用
GB/T6391-1995《滚动轴承额定负荷和额定寿命》
L10=(Cr/Pr)3 (5．3．1)
Cr=bm
fc(iCOSα)0.7 Z2/3 Dw1.8 (5．1)
其中：L10：基本额定寿命百万转；
Pr：为并条轴套受到压力，取Pr=30kg×9.8=294N
Cr：径向基本额定动负荷N；
bm：常用材料和加工质量的额定系数，查表得bm=1.3
fc：与轴承零件的几何形状、制造精度和材料有关的系数，查表得fc=59.6
i：轴承中球或滚子的列数i=2
Q：轴承的公称接触角α=0°
Z：单列轴承中的球或滚子数Z=7
Dw：球直径 Dw=4mm
由此计算得：Cr=5586.3(N)
L10=6860(百万转)
按照转速4000转/分，折合使用寿命为28583小时，即在正常工作条件下，新型并条轴套有90%的使用寿命达3年，经可靠性系数修正后约有95%能达到两年时间，即理论计算新型并条轴套有95%的使用寿命达到两年。
2)、轴套寿命的类比
我公司批量生产花色捻线机用假捻器轴承，其设计使用寿命亦为两年。负载较小，但转速高达2万转/分，至今早期产品使用时间已达两年，仍在正常使用，并未发生批量更换。以此类比，新型并条轴套的使用寿命应达两年。
3)、轴套的使用寿命的承诺
新型并条轴套实际使用才半年多，其实际寿命有待时间检验，但我公司承诺：新型并条轴套使用寿命达不到两年我公司包换。
结束语：我公司在此向关心、支持、试用新型并条芯轴及轴套的各位专家、技术人员表示感谢!欢迎更多的厂家试用并提出宝贵意见。 |
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