作者：許將；杜強
（鐵姆肯公司（sī）工業服務部）
摘要：在工業（yè）領域，當技術人員發現軸承有損傷時，通常的做法是將此軸承更換下機報廢，並使用新的軸承，但此時軸（zhóu）承通常還未達到全部有效經濟的使（shǐ）用（yòng）壽命（mìng），可以通過修複技術重新投入使用。事實上，不斷改進的軸承設計、材料、軸承維護方法也極大地提高了軸承修（xiū）複的可靠（kào）性（xìng）。本文介紹（shào）了鐵姆肯公司已經開展六十多年（nián）的軸承修複技術，這一技術已經（jīng）廣泛地應用於航空、交通、水泥建材、冶金、電力、造紙等行業。經驗表（biǎo）明：成功被（bèi）修複的軸（zhóu）承其使用周期不低於新軸承的使用周期。在工業領域（yù）內逐漸普及的軸承修複與更換軸承相比，在交貨期（qī）和（hé）成本方麵具有（yǒu）更明顯的優勢。
關鍵（jiàn）詞：軸（zhóu）承；損傷；修複；工藝
1．前言（yán）
滾動軸（zhóu）承是大部分機械裝置的旋轉軸或可動部位支（zhī）承的重要元件，也是依靠（kào）滾動體的滾動實現對主機旋轉的支承元件。滾動軸承有許多突出優點，在現代工業中有著廣泛的應用。然而，由於材料、潤（rùn）滑、維護等的限製，滾動軸（zhóu）承有其使用疲勞壽（shòu）命極限。軸承發生損傷（shāng）或達到壽命後，工業企業大多采取更換新軸承的（de）方法來恢複設備的正常運行。
隨著市場（chǎng）競爭和（hé）技術的（de）發展，軸承修複技術本身所具有的（de）優勢，即在較短時間內花費較少的資金即可再次當作新（xīn）軸承上機使用，越來（lái）越受到工業行業的青睞。這相對於采購新軸承來（lái）說，無疑是（shì）一個（gè）更加經濟、更加快捷的生產保障措施。
鐵姆肯（kěn）公司已經開展了六十多（duō）年（nián）的軸承修複業（yè）務，廣泛（fàn）應用於航空（kōng）、交（jiāo）通、水泥建材、冶金（jīn）、電力、造紙等行業。2006年以來，鐵姆肯公司在中國的修複中（zhōng）心也已經為水泥、鋼鐵、造紙等客（kè）戶（hù）修複（fù）軸承達到6800餘套，其中50%以上為其它進口品（pǐn）牌的軸承（chéng）。經驗表明：修複後的軸承（chéng）其（qí）使用（yòng）周期完全能（néng）達（dá）到新軸承的同等使用周期要求（qiú）。而（ér）且（qiě）軸承修複與新品軸（zhóu）承采購相比在交貨期和降低成本上更具有突出的優勢。
2．軸（zhóu）承修複的必要性
軸承損壞會使整個運（yùn）轉係統遭受損失，結果則（zé）會造成額外的成本支出、維護工（gōng）作的增加、延長非正常（cháng）的停機時間。在大多數傳（chuán）統的工業應用（yòng）中，軸承會在它還沒有達到其完全的使用（yòng）壽命時被報廢（fèi），導致（zhì）成本增加和無（wú）形的浪費。軸承修複則可以將軸（zhóu）承壽命延長（zhǎng），成為除采購（gòu）新品外另一個經濟理想的選擇。
軸承修複技術在國內（nèi）外工業領域正逐漸普（pǔ）及，向（xiàng）客戶提（tí）供了增（zēng）值性的服務。改進軸承的設計、鋼的純淨度、維（wéi）護方法和修（xiū）複工藝逐步提高了其潛在的優勢。
2.1．技術可行性
Z初軸承設計考慮了其（qí）使（shǐ）用和應用條件來確定相對應的使用壽命（mìng）和疲勞壽命。但是由於不正確（què）的安裝、汙染物、不充分的（de）潤滑（huá）或偏（piān）心（xīn）等（děng）因素導致軸承實際的壽命通常都達（dá）不到預期的運行時間（見圖（tú）一）。事實上，在工業應用中僅有不到10%的（de）軸承（chéng）的壽命達到了L10標準（設計壽（shòu）命（mìng））。
圖一：軸承運（yùn）行時間
技術、材料、狀態檢測、可靠性維護工藝以及加工工藝等（děng）方（fāng）麵的改進，使得軸承修（xiū）複在技術上（shàng）成為可能。
從技術上來說，軸承修複正是將軸承發生損傷（shāng）的部件進行修（xiū）複或（huò）更換，以達到新軸承的狀態要求。如：經（jīng）過長期使用後的軸承，滾動體、滾道、柱銷等部件不可避免地存在疲勞損（sǔn）傷，軸（zhóu）承修複（fù）過程中，通過磨削滾道、更（gèng）換滾動體、柱銷等部件，將軸承全麵修複。這樣其功能（néng）性部件或表麵完全符（fú）合新軸（zhóu）承（chéng）的使用要求。
2.2 市場可（kě）行性
隨（suí）著行業競爭（zhēng）的加劇，各生產企（qǐ）業想盡辦法（fǎ）來降低設備維護和生產成本，以提高產品的市場競爭力。而另一方麵，隨著鋼材（cái）等原材料的價格攀升，軸承的（de）價格不斷上漲已成為工業企業主要生產成本（běn）增長的原因。
相對於製造新軸承（chéng），高（gāo）質量的修複工藝能在1/3的時間內將軸承恢（huī）複到新軸承的使用狀態。與采購新軸承相比，軸承修複技術可幫助工業企業節省至少40%甚至更高（gāo）的采購成本，而在正常的使用維護下，修複後的（de）軸承完全可以達到新軸承的使（shǐ）用性能。
這樣以來，軸承修（xiū）複具備（bèi）非常良好的市場可行性。
2.3 節能必要性（xìng）
與（yǔ）新軸承製造相比，軸承修複更符（fú）合環境保護的要求，需要較少的（de）能源投入並減少原料的（de）消耗（hào）和浪費。新軸承製（zhì）造的主要能源消耗包括鋼材、鍛料、熱處理和磨加工，而這些能源都可以通過（guò）軸承修複而節省下來。
除了成本和時間上的（de）節（jiē）省外，軸承修複Z有可能實現軸承的壽（shòu）命循環。權威研究機構的研究表明：修複後，軸承（chéng）的使用周期可以與新軸承的使用周期相同。修複後的軸承重新使（shǐ）用的是已被證實的可靠軸承鋼材料，因此更加降低（dī）了（le）軸承材料失效的風險。更換（huàn）的部件所使用的材料和公差必須符合原始製造商或同（tóng）等規（guī）範，而不（bú）符合原始製造規範的（de）修複（fù）都（dōu）將增大過（guò）早失效的風險。
3．軸承（chéng）的損傷
一旦軸承（chéng）發（fā）生損傷，必須經過一個非常嚴格（gé）的檢測過程來（lái）判斷該損傷的軸承（chéng）是否可以修複。待修軸（zhóu）承必須全麵清洗，然後進行非常嚴（yán）格的（de）全麵檢測。首先（xiān）是檢測軸承的主要損傷，如是否存在裂紋、大的剝落和過熱變色等，存在這些（xiē）損傷的軸承很可能無法修複而必須報廢。
3.1 軸承的主要損傷類型
軸承損傷原因主要有以下幾個方麵：
* 化學損傷：蝕刻、鏽蝕、腐蝕（shí）斑、生鏽或磨（mó）損侵蝕
* 熱損傷：變色或裂紋
* 電流損傷：燒（shāo）傷、凹槽或蝕（shí）損斑
* 機械損（sǔn）傷：疲勞、裂紋、剝落，破裂、劃痕、微剝落、汙點、布氏（shì）硬（yìng）度、缺口、磨損、安裝損傷、偏心或潤滑失效
3.2 損傷軸承的表現
通過狀態監測和常規檢查（chá）可以提早發現軸承運轉是否存在問（wèn）題，認真的檢查可以幫助確定軸承是否需要進行（háng）修複，例如：
* 軸承是否已接近或超過預期的（de）壽（shòu）命
* 工作溫度是否超過華氏200度（93.3攝氏度）
* 軸承運轉是否存在過大的振動
* 潤滑和溫度是否突然改變
* 軸承是否存在過（guò）大（dà）的運轉噪音（yīn）
* 軸承密（mì）封是（shì）否出現較（jiào）大損壞
很多資料可（kě）描述損傷，並提供一些原因分析，這些有助於改進後續軸承的使用，但不能界定損傷與是否可修的關係。詳細（xì）檢測的同時可以進行損傷評估和原因（yīn）分析。
4. 可以修複的軸承
雖然軸承（chéng）修複有很多好處，但對於（yú）損壞的軸承來說，修（xiū）複並不總是Z佳的選擇。正確利用軸承修複技術（shù）取決於軸承是否需要修複，以及從貨期和經濟性上考慮哪種（zhǒng）修複方案Z佳。
從修複工具上來說，修複的局限性在於軸承的Z大、Z小尺寸和產品類型（xíng）。有很多不同類（lèi）型的修複供應商，範圍從因工（gōng）作範圍和知識（shí）限製的小設備到無限範圍產品和服（fú）務的大軸承製造。
修複範圍也限製（zhì）了可修複軸承的尺寸，但是不管原始製造商是誰，所有類型的軸承都可以修複，包（bāo）括：
* 圓錐滾子軸承
* 調心滾子軸承
* 圓柱軸承
* 球軸承
* 止推軸承
* 交叉（chā）滾子軸（zhóu）承等
受過專業（yè）培訓的（de）人員可以判定軸承是否需要修（xiū）複。通過及時地常規檢查（chá）、預（yù）防性維護和振動分析等維護手段可恰當把握修複時機，從而幫助工業企業經濟地修複受損傷（shāng）的軸承。
5 軸承修（xiū）複工藝方法
當修複件到達修複中心後（hòu），所有的（de）軸承（chéng）會經過徹底的清洗，然後解體，同時修（xiū）複工程師將會記錄軸承信息和實際的（de）內（nèi）部遊隙，並完成解體並標（biāo）注（zhù）的識別號，然後，會對所有的軸承組件做（zuò）詳細的檢查。檢查包括：主要（yào）損傷問題，如裂紋、剝落或熱損傷，來判定軸承是（shì）否可修。綜合檢查結果後將確（què）定修複方案。
此（cǐ）外，修複中（zhōng）要全麵測（cè）量內孔的外徑和軸承寬度等指標，判定損傷類型和程度來決定軸承是否可修和合適（shì）的修複方案。
不同行業和應用要求不同的軸承修複服務，鐵姆肯公司有7種不同類型的軸承修複方案服務於各類型的客戶，以實現可靠的軸承修複，但是總體上，軸承修複服務分為下麵三種。
* 修複類型I：主要針對新軸承或損傷較（jiào）小的軸承。包括：清（qīng）洗檢測、總體評估、輕微損傷的處理、遊隙（xì）設定與更改等。
* 修複類（lèi）型II：主要（yào）針對使用時短時間內發生表麵損傷的軸承。 包括：清洗檢測、總體評估、解體、滾道及滾動體表麵處理、遊隙設定與更改等。
* 修複類型III：主要針對需要全麵修複的（de）各類損傷的軸承。包括：清洗檢測、總體評（píng）估、解體、滾道疲勞層去除、滾動體更（gèng）換、保持架加工或更換、遊隙設定與（yǔ）更改等。
簡而言之，類型I：檢驗（yàn）、清洗（xǐ）、鑒定。類型II：維護保（bǎo）養或表麵精磨修複工藝。損傷更大（dà）的軸承則需要進行類型III修複，即再製造的修複工藝。這類級別的修複包含了更（gèng）多的（de）工藝，例如重磨滾道麵，更換滾動體（tǐ）和保持（chí）架組件（jiàn），甚（shèn）至更換更多軸承部件。通常，滾（gǔn）道麵的重新磨削需要加大滾動體直徑來補償幾何尺寸和遊隙，這樣可以保證軸承徑向遊（yóu）隙。而（ér）圓錐滾子軸承（chéng）因其特殊性，加大滾動體或新隔圈等可以保證軸向遊隙。
修複類型III原則上適用於較大尺寸（cùn）的軸（zhóu）承。軸承尺寸較小或經（jīng）常（cháng）報廢的小軸承如果有批量也可以（yǐ）進行修複。清（qīng）洗、檢測和表麵精（jīng）磨可以使這些用過的軸承恢複到新品的使用性能，而費用僅僅是更（gèng）換新品成本的一小部分。
根據現場條件（jiàn）和損傷程度，某些修複是可以在現場進行的，但（dàn）是，現場修複適用（yòng）於維護保養性（xìng）修複，但不（bú）適用於再製造修複（fù）。
當修複方案確定並且修複完成後，軸承會被（bèi）重（chóng）新組裝並（bìng）包裝以（yǐ）便保存和運輸（shū）。通常，修複後會進行終檢來保證設計時（shí）的組裝標準。不同的供應商執行（háng）不同級別（bié）的檢查和包裝。
6 軸承修複的效果
經過正確的修複，修複後的軸承性能與（yǔ）新軸承相同。其遊隙等各項（xiàng）精度參數（shù）皆可達到新軸承的要求，重要的是懂得和辨識損（sǔn）傷程度來選擇正確的修（xiū）複方案。例如（rú），表麵精磨（mó）處理可以清（qīng）除一定的（de）輕微損傷，但無法清除真正的疲勞層（céng），無法清除因碎片引起的凹陷或磨損。因此，如果僅對軸承做（zuò）表麵精磨處理，一般不適合損傷嚴重的（de）軸承。而如果經過全麵的再製造（zào）修複工藝，則軸承的疲勞層被徹底清除，而滾動（dòng）體也要進行全麵的更換，保持架等也要進行全麵的整理，這樣軸承完全可以達到新軸承的（de）性（xìng）能要求。
圖二：修（xiū）複前後效果對比圖（tú）
7 案例（lì）分析
7.1 背景
某著名鋼鐵企業冷軋磨輥車間，承擔著為冷軋生產線提（tí）供軋輥軸（zhóu）承總成的（de）重要職責，直接關係到各條冷軋生產線的正常運行。由於轉動的軋輥要和軸承配合，而軸承的好壞直接決定著軋輥及軋製（zhì）產品的穩定性，如果因（yīn）為軸承在機發生故障造成設備無法正常運轉，冷軋機及後續生產（chǎn）線很（hěn）可能就要停（tíng）下來，從而造成無法估計的損失，因此軸（zhóu）承運轉可靠（kào）性非常關鍵。
該生產線選用軋輥軸承（chéng）主要為四列圓錐滾子軸承（chéng），孔徑大（dà）於350mm，屬（shǔ）於大尺寸軸承範疇。由於軸承使用壽命受工況條件影響，而軋鋼時，軋機的工作條件可以稱得上“極度惡（è）劣”，所以軸承每年都在檢測保養後有一定數量的更換，而且（qiě）每年近千萬軸承更換（huàn）費用對於生產（chǎn）成本也形成了（le）非（fēi）常（cháng）大的的壓力（lì）。但是出於對修複後軸承質量的擔心，該車間並不敢（gǎn）嚐試進行軸承（chéng）修複。
2006年中旬，該生產線中的軋機工作輥軸承在日（rì）常清洗維護檢查中發現有嚴重的滾動體（tǐ）剝落，無法再次（cì）上機使用，但是供應商告知, 新訂購的軸承交貨要推遲6個月，生產線的順行（háng）麵臨著威脅，綜合各方麵因素考慮，該鋼鐵企業決（jué）定（dìng）將4件軸承送至鐵姆肯公司軸承修複中（zhōng）心（xīn）。
7.2 軸承損傷情況
經過全麵嚴格的檢（jiǎn）驗發現，該軸承使用時間較長（zhǎng），滾動（dòng）體和滾道麵（miàn）存在疲勞，但是原始材料情況良好。
外滾道：磨損、鏽斑、麻點、生鏽。詳（xiáng）見圖三
圖三：外（wài）圈（quān）滾道損傷情況
內滾道：磨損、鏽斑；滾子：磨損、凹陷、鏽（xiù）斑、麻點、嚴重剝落、鏽斑（bān）；保持架：磨損、鏽斑。詳見圖四。
圖四：內滾道（dào）、滾子、保持架損傷情況
7.3 修複工藝
基於損傷（shāng）情況（kuàng），鐵（tiě）姆肯公司製定了嚴格的修複流程，主要的修複（fù）工（gōng）藝包括：
* 內滾道修磨
* 內滾道檢（jiǎn）查及測量（liàng）
* 確定外滾道磨削尺寸及更換的滾動體尺寸
* 外滾道修磨
* 滾道檢查及檢查確認
* 新的滾動體製造（zào）
* 遊隙確認及調整
* Z終裝配
* 軸（zhóu）承包裝
7.4 使用結（jié）果
2個月後，修複一新的軸承交到（dào）了該磨輥車間，軸承滾道進行了全麵的（de）磨削，更換了全部滾動體，對於遊隙進行了調整，恢複到新軸承的精度要求。見圖五。
圖五：修複後的軸承部件（jiàn）
在軸承（chéng）維（wéi）護（hù）人員的嚴格檢查後，該（gāi）軸承裝入（rù）了（le）軸承座（zuò），並裝配上機使用。在機使用6個月後，拆檢發現，軸（zhóu）承表麵和精度指標良好，軸承再次裝機使用。截至（zhì）2009年11月，該軸承仍然（rán）在運轉使用中。而此套軸承的全部修複費（fèi）用僅僅相當於采購新軸承的約50%。
軸（zhóu）承成功修複以後，該磨輥車間大量開展軸（zhóu）承修複，並且（qiě）在該鋼鐵集團內的熱軋（zhá）、煉鋼、煉鐵、高線等更多的生（shēng）產部門進行推廣，節省了非常可觀的生產備件采購（gòu）費用（yòng）。
8 結論（lùn）
軸承修複（fù）業務正逐漸得到普及，鐵姆（mǔ）肯公司軸（zhóu）承修複中心在中國已經修複了6800餘套各種品牌，各種類型的軸承，廣泛地（dì）應用於鋼鐵、有色、水泥、造紙、電力等行業。
鐵姆肯公司高質量的（de）軸（zhóu）承修複技術可以（yǐ）提供以下服（fú）務：
* 全方位的服務選（xuǎn）項
* 豐富軸承使用經驗指導
* 更換原始設備製（zhì）造商標（biāo）準的部件
* 與新軸承性能相匹配的產品
* 質保和服務（wù）
* 可（kě）靠的質量承諾書
經過修複後的軸承在（zài）設備上穩定運（yùn）行（háng），軸承修複技（jì）術的可靠性和經濟性正在逐漸得到全麵的驗（yàn）證。此外，與報廢和采購新軸承相比，軸承修複（fù）具有非常突（tū）出的資源節約、節能減排的社會意（yì）義。
