轴头磨损原因及解决办法

轴头磨损原因及解决办法

一、轴头磨损原因简介

1. 设计缺陷

设备的设计之初要综合考虑到设备的运行工况环境、部件的转速、运行温度、承受的扭矩力及综合考虑部件之间的配合关系等等，做到优化设计。往往在设备的设计之初，设计人员对现场实际环境缺乏了解，设计仅停留在理论阶段，与实际运行环境偏差较大，将导致设备运行负荷偏大、材质选择不当、设计参数与实际运行参数相互矛盾等不良因素，这样极大减少了设备的运行寿命，对于设备内部的各个部件的影响也非常大，造成设备故障率增加。对于轴来说，其弯曲、断裂、磨损的概率大大增加。

2. 部件质量

企业在选择设备时根据往往结合企业的经济现状考虑设备的采购成本而忽略设备的实际运行价值。设备生产厂家也往往根据企业选择的需求降低设备的生产成本，进而导致生产设备时，在材质选择上、制造工艺上出现漏洞以降低设备的生产成本，所以设备整体质量上会有很大区别。所以很多设备部件由于材质和制造工艺问题导致设备故障率增加，使用寿命短等问题。材质问题和制造工艺问题也是轴头磨损的主要原因之一。

3. 装配缺陷

所有的轴与相应部件的装配都有一定的装配工艺标准，即锥度配合、热装轴承、胀紧套配合、键配合等等，在装配过程中如果不能严格把握装配工艺，将对配合部位或者配合部件造成很大的影响，严重影响部件的使用寿命。

4. 正常金属疲劳磨损疲劳磨损也叫接触疲劳，是指当两个接触体相对滚动或滑动时，在接触区形成的循环应力超过材料的疲劳强度的情况下，表面层将引发裂纹，并逐步扩展，最后使裂纹以上的材料断裂剥落下来的磨损过程。金属疲劳是金属本身的特性，无法避免。但是可以通过增加配合面积，提高运行维护保养手段，改变金属的热处理工艺，提高配合面的精度等方式来延缓金属疲劳。

5. 运行保养不当

设备使用过程中，由于现场工况恶劣，粉尘较多，润滑不当，将增加轴承运行阻力增加，轴承运行温

度过高，严重时造成轴承烧蚀现象，进而导致轴和轴承的配合部位扭矩增加而发生相对转动。由于轴承的材质硬度较高，进而导致轴头的磨损。

二、轴头磨损解决办法

1. 补焊机加工修复技术

补焊后机加工工艺是轴头磨损修复最常用的传统方法，但是此工艺存在致命的缺点，首先该工艺无法实施现场在线维修，要求设备必须整体拆卸，修复周期长，劳动强度高，综合修复成本高。然后该工艺修复修复过程中存在热应力集中，容易导致轴的弯曲变形、裂纹，甚至使用过程中导致轴断裂。

2. 电刷镀修复技术

电刷镀是依靠一个与阳极接触的垫或刷提供电镀需要的电解液，电镀时，垫或刷在被镀的阴极上移动的一种电镀方法。工作时，工件接电源的负极，镀笔接电源的正极，靠包裹着的浸满溶液的阳极在工件表面擦拭，溶液中的金属离子在零件表面与阳极相接触的各点上发生放电结晶，并随时间增长逐渐加厚，由于工件与镀笔有一定的相对运动速度，因而对镀层上的各点来说是一个断续结晶过程。

点刷镀工艺最大的缺陷是受现场和刷镀层厚度的局限性较大，对轴头的磨损形式及磨损深度要求苛刻，电镀层厚度超过0.3mm 时，电刷镀的效率成倍的降低，且电刷镀层厚度越厚越容易脱落，应用效果不佳，应用范围小。

3. 热喷涂修复技术

热喷涂是指一系列过程，在这些过程中，细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以一种熔化或半熔化状态，沉积到一种经过制备的基体表面，形成某种喷涂沉积层。它是利用某种热源（如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等）将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰留本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。利用由燃料气或电弧等提供的能量。

热喷涂工艺最大的局限性就是无法实施现场修复，且喷涂后仍然需要机加工，效率低，对于大型轴头磨损应用局限性大。

4. 索雷工业碳纳米聚合物材料修复技术

索雷碳纳米聚合物材料修复技术属于一种“冷补”技术，可实施离线机加工修复，也可以实施现场在

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线修复，应用比较灵活。该技术对轴头磨损的形式及缺损程度无严格要求，只要轴头的基本机械强度满足使用，均可以利用此技术修复。

索雷碳纳米聚合物修复技术分为在线修复和离线修复两大类，其中在线修复即为工装修复、刮研修复和部件定位修复；离线修复即为机加工修复，索雷碳纳米聚合物材料具有优异的车、铣、刨、磨特性。

三、索雷工业轴头修复技术应用介绍及相关案例

1. 机加工修复工艺：表面处理——调和涂抹材料——固化后机加工

某大型钢铁集团，轧辊轴承位磨损，轧辊辐射温度300-500℃、轴径500mm，宽540mm；由于轧辊低转速重载荷的运行特点，传统补焊后机加工修复，由于补焊热应力影响轧辊运行中易出现断轴问题，因此企业通常采用更换新轧辊保证连续化生产。后了解索雷技术后，采用索雷碳纳米聚合物复合材料SD7101H 通过“索雷机加工法”进行修旧利废.

2. 工装修复工艺

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3. 刮研修复工艺

（1）轴表面的初步清理工作，即将轴承位及定位面表面的油污擦拭干净，并去除高点、毛刺、锈层等；

（2）按比例调和材料（SD7101H或SD7104），调和充分无色差；

（3）以未磨损的面为基准，使用刀口尺分多次刮研即可。

某大型水电集团，由中日合资哈电集团生产的灯泡式贯流机组主轴密封漏水严重，原因GFO 盘根与机组主轴填料轴套磨损，轴转速：125r/min，轴颈900mm，磨损尺寸40mm*1.5mm(宽*深)，2条沟槽。采用索雷碳纳米聚合物液体陶瓷材料通过“索雷基准研磨法”进行现场修复，取得了理想的效果。

4. 对应定位修复工艺

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部件对应关系修复工艺主要应用于修复键槽磨损及键配合部件0.5mm 以下深度的磨损情况下应用，根据部件对应关系，涂抹材料直接装配或者打麻点保证使用范围内的同心度要求。

三、总结

索雷轴的修复技术工艺多元化，包括《机加工修复工艺》、《工装修复工艺》、《刮研修复工艺》、《对应定位修复工艺》等，目前索雷碳纳米聚合物材料技术作为一种全新的可靠性维修技术已广泛应用到包括水泥、化工、电力、钢铁冶金、造纸等众多行业领域，并取得了良好的使用效果。相信，未来随着该技术不断的深入推广，将会为更多的企业用户在转变维修观念和维修手段等方面提供有力支持与保障。