Internal Combustion Engine Parts
轴承保持架动平衡检测难点攻关
刘海波';古毅2;张凯锐';王涛
(①中国航发哈尔轴承有限公司,哈尔涼150050:②哈尔凛东安汽车动力股份有限公司,哈尔溴150050
摘要:航空轴承是在高转数条件下工作的。要提高轴承使用寿命和使用性能,提高轴承
保持架的动不平衡量是有效措施之一。通
过对轴承保持架动平衡工装进行优化,实现了保持架动不平衡量的精准检测,也为后续去重平衡工作奠定了基础。经过实验验证,该
优化方法合理可行,其经验可推广給其它无芯轴类产品动平衡研究
关键词:动平衡;动不平衡曼:去重平衡;使用寿命
1概述
架与工装相对周向或轴向窜动,影响检测数据的准确性,
轴承是在高转数条件下工作的,如果轴承保持架的加由于检测值重复性差需要多次检测验证,且需要去重平衡
工精度不高、存在质量偏心,那么轴承高速运转时会产生的工作虽大,导致保持架动不平衡虽检测工序生产效率
振动和噪音,甚至导致滚动体和保持架、保持架和内套或低。见图1所示,平衡旋转前在保持架和工装上画一条红
外套之间偏、发热,从而影响轴承的使用寿命和可靠性。色标记线确定二者的装夹位置关系,平衡旋转后保持架和
所以,需要对保持架的不平衡量进行检测并控制。
工装上的红色标记线发生了圆周方向上的错位。而且,在
随着对轴承使用性能要求的提高,原来动平衡工装的平衡旋转过程中,保持架与工装会发生轴向窜动甚至脱
设计结构及精度很难满足目前轴承保持架动平衡精度的离。经过理论分析和实际测量,发现保持架与工装之间存
要求。主要表现在:检測动不平衡量的数值不具有重复性,在配合间隙,在旋转平衡检测时,保持架处于涡动旋转状
导致保持架动不平衡量不能准确检測,工作效率低等问态;由平衡原理可判定:保持架与工装之间存在间隙是检
题,直接影响动平衡工序的检测效率和检测数值的准确性,冽数据不稳定的根本原因。
使公司动平衡工序日益显现为保持架生产过程的瓶颈工
序,公司产品的动平衡精度水平在同行业不具备竞争优势。
2原因分析
2.1动平衡原理
所谓平衡,即检查并在必要时调整转子的质量分布,
以保证在对应的工作转速频率下,使剩余不平衡或者轴颈
振动和(或)作用于轴承的力在规定限值内的工艺过程
保持架动平衡是将保持架和穿心辅助轴置于动平衡
机的支架上旋转,根据
平衡机测出的数据对保持架的不平
衡量进行校正,校正采取手工方式在保持架的端面去除材
图1保持架与工装发生周向窜动
料的方法,去除材料的位置根据平衡机显示的不平衡量的
角向位置确定。
对多件动平衡工装的加工精度进行检测:以心轴的轴
2.2原因分析
线为基准,测量工装轴向定位面对基准轴线的端面摆动即
使用原动平衡工装平衡检測保持架时,经常发生保持垂直度,如图3所示,测量值范围为001-0,mm。通过计
送机正常使用的影响,现有涡轮螨杅丝杠张紧装置的结构,工人劳动量大,丝杠锁死的难题。
手动民匡定液臣千斤千F护罩
②论文采用液压驱动的原理,完成了配仓刮板输送机
液压张紧装置,避免工人劳动量大,丝杠锁死的难题,运转
平稳、可靠性较高,具有良好的使用价值。
参考文献
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图3螺旋推料器结构
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万方数据
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内燃机与配件
外引导结构的工装,在右侧端面增
加了环带设计以改善其加工的工
艺性,提高其加工精度,避免垂直
度超差。
5动平衡操作方法
步骤一、检测工装的加工精
度,满足条件的工装才能使用,条
件是心轴左侧的回转面和右侧回
转面的同轴度≤0.005mm,定位圆
环的内外回转面相对于心轴的回
转轴线的同轴度≤0.01mm,轴向定
图2保持架与工装存在配合间隙
图3动平衡工装检测示意图
位面与心轴的回转轴线的垂直
度≤0.01
步骤二、将外引导保持架装入工装上,三个螺纹孔内
各旋拧一个螺钉,标记三个螺钉旋紧状态的位置
步骤三、松开三个螺钉,将外引导保持架取出
步驟四、将三个螺钉旋拧至步骤二标识的位置后,采用
去重方式对工装进行动平衡实验,使带有螺钉的工装不
平衡量控制在已设定好的平衡保持架平衡精度的1/10
1/5
步骤五、将外引导保持架再装入步骤四中动平衡检测
内引导结构
夕外引导结构
和修整结束后的工装上,使外引导保持架的任意三个横梁
图4径向卡紧式动平衡卡紧模
对着相对应的螺钉,旋拧螺钉至步驟二标记的位置
步骤六、将步驟五装有外引导保持架的工装放在动平
算和现场验证,垂直度接近0.01mm,平衡检測值小且相对
衡机上设定为祤转补偿平衡方法,设定好后进行第一次启
稳定;而垂直度接近0.,2mm,平衡检测值相对较大且不稳
定。分析认为,工装的垂直度是影响检测数据准确性的动机器
步骤七、待步骤六平衡机显示值稳定后,将外引导保
要因素。
持架相对工装翻转180°再次装夹,旋拧螺钉至步骤二标
3技术措施
预提高动平衡检測效率和检测数值的准确性,解决动记位置,进行第二次启动机器;
平衡工序生产现状,提升公司产品在同行业中的动平衡竞
步骤八、待步驟七平衡机显示值稳定后,进行第三次
争优势,必须实现以下两点
启动机器复测;
1)提升提高动平衡工装加工精度。技术措施是:设计
步骤九、如果步骤八检测得到的外引导保持架的不平
动平衡工装结构方案时需考虑工装的加工工艺性;
衡量不能满足工艺要求,按照动平衡工艺技术要求和平衡
②提高保持架与工装的配合度。技术指施是:控制批机显示的不平衡量角相指示位置进行材料平衡,在外?导
量保持架加工尺寸散差,并控制保持架与工装的配合精度。保持架两端面磨削去除材料,使外引导保持架的不平衡量
4动平衡工装优化设计
符合工艺要求。
轴承保持架的结构呈圆环形,是没有旋转轴的零件,
6试验验证
采用卧式平衡机检测不平衡量,必须借助辅助穿心轴,装
使用改进后的工装时采取翻转补偿的平衡工艺模式,
夹后再进行平衡检测。而穿心轴自身及穿心轴与保持架
可以将工装的不平衡量、保持架与工装配合间隙的不平衡
装夹配合度会存在一定的不平衡量,其会影响保持架不平鱼影响误差分离出来。
衡量检测的精准度。所以改进设计结构时考虑到了工装的
优化后的工装能够有效地实现快速装夹,明显减小了
加工工艺性。
保持架平衡误差的影响,检测的数值较工装改进前的数据
经过分析论证,以及对工装加工过程的工艺难点进行更精准了,原来同批次保持架的不平衡量仅50%能满足
排除,最终设计螺钉径向卡紧式设计方案,以圆周三等分1-2scm,其余>2gcm;工装改进后同批次保持架的不平衡
螺纹孔的设置有利于螺钉旋进锁紧保持架,并且三等分可?80%可满足≤1gcmo
实现保
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