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本文作者：楊靜工作單位：廣州民航職業技術學院

0引言

經科研人員試驗調查，某型號的飛機上使用的電機軸承是用樣品軸承的尺寸結構和材料標準嚴格制造出來的。其中的3E180406JT3R2電機軸承是為該型號的飛機原啟動發電機配套的電機軸承，自20世紀六七十年入生產以來，其質量和口碑一直很好，滿足了當時飛機對于飛行的要求。近來由于科技的不斷進步，對于飛機的改造也作了進一步的改進。啟動的發電機也得到了必要的改進。電機軸承的轉速、額定功率、工作時的溫度等指標以及其工作的環境均得到了很大的變化，可是就是這樣原配套的軸承也暴露出了一系列的問題。

1問題的提出及原因分析

應用在新型發電機上的電機軸承3E180406JT3R2在這幾年時間里，陸續出現了大大小小的故障，有的故障涉及的面大，范圍廣，危及飛行人員的安全。在故障發生以后，科研人員先后6次對其電機軸承進行了科學的、仔細的了解和分析。發現電機均在前端的支撐部位有明顯的損壞和斷裂。其軸承失去了同類產品的效果。即軸承支撐架斷裂、釘子拉斷了、拉脫位了、密封圈也有散落的痕跡，套圈溝道里有嚴重燒傷的痕跡。對于軸承的損壞，科研人員作出了如下的情景描述：機車的半懸掛輪對牽引電機采用了軸懸式的懸掛結構方法，牽引電機軸承的一側通過一個叫抱軸承的剛性支撐在抱軸上，另外一側就通過彈性元件和吊桿原件懸掛在轉向架構的架子上。抱軸承是用來懸掛的裝置的重要組成部分，其結構是剖分式的滑動軸承，這種懸掛的方式簡單，檢修也容易，拆裝更方便簡明。但是軸承間的間隙會在車軸和電樞軸2個軸傳動中齒輪的嚙合力的作用下產生變形，導致力分配不平衡，容易引起電機傾斜，造成傳動齒輪工作的條件惡化，使得支架出現斷裂的現象。使牽引電機抱軸承的鉚釘拉斷拉托。故障發生頻率也較高。為了提高電機軸承檢修質量，這一問題亟需解決。根據這些出現的現象，軸承的加工制造商們也開始反思原因。他們沒有發現與制造過程中有關的因素。電機軸承的材料都是按照國家質量監督局的規定來采購和運用的，制造的精密度也都全部合格。那么損壞的主要原因是什么呢？是軸承在工作時所接觸到的高溫壞境。但高溫壞境的具體問題還無法得到證實。但是生產廠家已經在保持其強度硬度上提出了合理的規劃，并予以改進。為了保證飛行的安全，使電機軸承能夠滿足新時期新啟動的航空配備要求，主管部門召開了新聞會，聯合多家相關單位參加了“新時期新啟動電機軸承分析會”。會議上與會領導作了發言報告：某型號飛機從原來的配備1臺啟動發電機到改進后配備2臺新型啟動發電機，但是在通風道上沒有變化，現在符合“加大了風量不變”這一基本條件，這可能就是導致其產生高溫的重要原因。根據這些情況，科研人員對該型號的電機通風情況作了進一步的檢查，并當場拆開了6臺電機軸承帶到中心去研究。經過研究所、電機軸承開發商、中心的共同努力，發現這6臺中有一半的橡膠密封圈和軸承接觸處開始老化，其中有2片已經脫落，完全失去密封性。介于這一情況，各方初步認定了由于新型發動發電機風量較少，從而導致了電機軸承產生高溫，導致密封圈老化損壞，失去了潤滑脂，導致軸承的損壞。因此，密封圈的老化問題也必須加以解決。

2改進措施

至此，上級主管部門查明原因并達成共識。決定研制高性能的軸承來代替原來的3E180406JT3R2軸承，從而確保飛行的安全。根據新型啟動發電機的各種工作條件和軸承發生故障的不利因素，項目的研究應該從保持軸承的架結構、潤滑和通風以及密封性等這些方面著手，并且要將電機軸承的精密度提高一個等級，軸承的型號設定為4F29167K9Y3R2。4F29167K9Y3R2軸承的密封性是由兩面都帶有密封結構的深溝行軸承組成的。其精密度為“D”級別；應用中抱軸承螺栓的松緩度直接對通風口的大小進行調節。保證抱軸與軸之間的間隙配合。新型啟動電機運行速度的加快，使得飛機的制動力進一步加強。為了提高保持架的強度，科研人員用了兩半酚醛膠布來管實架子，它們分別粘貼了0.7mm的硬鋁玻片，通過應用模擬靜力學分析方法對其進行受力分析后得出，將保持架的孔設成橢圓式，其目的是提高軸承運轉中的平穩度和降低擠壓力。為了保證4F29167K9Y3R2軸承在300℃的高溫下還可以正常的運轉，科研人員對國內外的同類產品都進行了測繪、檢查。選定了高性能油脂7017—1裝填軸承的內部，選取聚四氟乙烯片來制造密封圈。為了大大地提高抱軸承在裝配時候的穩定性，用銅墊的效果是最好的，它的使用有效地保證了軸承之間的配合間隙，并減小了檢修時的返工過程，降低了工人的勞動強度。這里我們再提一下無心磨床排料部分轉盤的推料原理：在排料機部分由調速電機帶動皮帶輪，地帶輪帶動退料圓盤。此時轉盤繼續不停地轉動，由于轉盤的外直徑是在慢慢變大的，所以工件在被向外推出，圓盤轉動一周的時候，正好推出一個工件，將工件的自動上料和加工并送入無心磨床，完成工序。工件上料的速度可以根據要求進行調整，使得它們和無心磨床的磨料協調上料及加工過程的完成。為了保證軸承間潤滑油箱里的毛線卷作用的有效發揮，要對毛線卷的純度和吸油量進行定時地檢測和觀察，同時要對毛線卷的外形尺寸、毛線卷的粗細、長度、質量、重量等等要做到嚴格的規定和技術的把關。通過以上措施的落實，使毛線卷制作質量可以得到充分保證，以此確保軸承的潤滑。還有一點就是要防止軸承的漆銹問題，軸承的外部要用防銹油進行全面的涂抹，經過防銹處理后的軸承，即可進行添加潤滑油的步驟了。

3結語

此次的設備是按照套圈的方法進行設計的，能夠實現這一范圍內套圈用無心磨床加工時的自動上料功能，也可以將此次的設計原理應用在其他不同型號的軸承上。應用在小型的軸承套圈上效果會更好，不僅僅是飛機上，火車、汽車上的電機式軸承都可以兼顧使用到，值得推廣。科研人員在對新研制的6臺型號為4F29167K9Y3R2新型電機軸承進行試驗考核中，其中3臺新型啟動發電機進行了廠內部的試驗考核，有2臺進行了隨發電機的考核，經過了400h的試驗，軸承返回工程再檢驗。檢驗結果：軸承各項指標均符合國家的標準規定，通過了450h的試機考核試驗，軸承可以繼續裝機使用。此次研發使得電機軸承故障發生率得到了有效控制，使得飛機的檢修質量不斷提高，滿足了飛行的要求。試車結果證明，我們對于電機軸承故障的分析的思路是有理有據的，對于軸承的此次改進也是相當成功的，這從根本上消除了電機軸承的故障隱患，使現代飛行事業有了極大的安全保障，也使得人們的出行變得越來越方便、安全、快捷，這也符合了時代的發展要求。