文/陈险峰 南通五洲轴承有限公司
上罗拉轴承（俗称皮辊轴承）的行业标准是FZ/T 92013-2017，五洲是标准主要起草单位之一。成套轴承主要质量指标：标准4.1.4条“旋转灵活”是个不定量的概念，也是最难控制的，这个标准只有通过轴承生产厂家的零部件制造水平和装配清洗工艺水平才能保证达到要求。上面提到皮辊轴承的标准有一条“旋转灵活”，要旋转灵活就必须有间隙。套双层胶辊的轴承，间隙小于0.003mm轴承旋转就可能不灵活了。皮辊轴承套铝衬胶辊后轴承的间隙会缩小0.003mm左右，所以如果轴承的间隙小于0.005mm，套铝衬胶辊前旋转灵活的轴承，套铝衬胶辊后可能旋转就不灵活了，会导致皮辊机械波。当然轴承的间隙也不能太大，间隙太大了轴承的铁壳就会和轴承内的防尘圈摩擦，在摇架加压下旋转肯定不灵活，从而产生皮辊机械波。所以说皮辊轴承间隙太大太小都会有皮辊机械波，皮辊轴承间隙适当的范围是0.005-0.05mm左右。轴承用旧了间隙就会变大，我们建议旧皮辊轴承如果间隙大于0.05mm要报废。误区二：手感检测轴承间隙忽略了轴承含不含油脂的区别我们做过试验，新轴承不含油脂间隙小于0.008mm时多数人手感觉不到轴承间隙，新轴承不含油脂间隙在0.012mm时多数人都能感觉到明显的间隙，新轴承不含油脂间隙为0.025mm时与含油脂轴承间隙在0.06-0.08mm时的手感间隙差不多。而国内新轴承有些是不含油脂的，手感容易感觉到轴承的间隙。国外进口皮辊轴承全是含油脂的，一般手感轴承间隙小，其实这是个假象。以后大家不妨挑几只间隙较大没有油脂的轴承，加油脂后再体会一下手感间隙的变化。国家行业标准中的径向和轴向间隙的检测方法是在两个不同方向用2kg左右的力量助推而产生的间隙。而大部分纺织企业是由于没有特定的检测设备只能靠晃动轴承和双手对掰轴承来查，由于方法的不同，会产生两个完全不同的数值感觉，容易引起误判。结论：轴承生产企业基本上都是按照国家标准生产的，国内主要的轴承厂家基本上都能达到国家行业标准，纺织厂检查验收皮辊轴承时，对于主要轴承厂的轴承只需检查轴承的旋转灵活、无打顿，无异常振动。皮辊轴承出厂时都涂了防锈油，以防轴承生锈。如果皮辊轴承准备套双层胶辊，轴承一定要用汽油浸泡清洗防锈油，否则容易跑胶辊。如果轴承准备套铝衬胶辊，轴承内的防锈油又不多（用手甩不出），可以不用汽油清洗，直接用布将轴承外表面的防锈油擦干即可套铝衬胶辊。如果轴承内防锈油多得能够甩得出，即使套铝衬胶辊，建议还是用汽油清洗。清洗时要注意：清洗的汽油及用具要清洁，否则会将脏的东西通过汽油带到轴承内部，影响轴承旋转。曾有单位用空油漆桶装汽油洗轴承，等汽油干了以后轴承内有油漆了，导致轴承不转。轴承用汽油清洗后要放置24小时，让汽油挥发干后再套胶辊，否则套双层胶辊可能会跑胶辊。注意点：汽油清洗过的轴承，间隔24-72小时后必须加油脂制作，否则在夏天潮湿的空气中放置3-7天轴承内部就有可能生锈，轴承内部一旦生锈会严重影响轴承的旋转灵活性，甚至造成轴承报废。皮辊轴承使用什么品牌的油脂与使用什么品牌的轴承同等重要，切不可轻视。我们推荐两种油脂。（1）推荐德国KLUBER公司油脂，牌号：NBU12/300KP，价格大约700元/公斤，一套细纱皮辊轴承油脂、工费共计约3元，加油周期5-6年。大家不要怀疑5-6年加一次油脂，十五年以前我公司就开始批量试验此油脂，十年以前我公司就全面推广加注此油脂的免加油轴承，深受客户欢迎。（2）推荐使用“中石化”的“长城”牌3#通用锂基脂。这种油脂约20元/公斤，一套细纱皮辊轴承油脂成本约0.08元，加油脂、擦油脂人工成本约0.2元，合计约0.30元/套，加油周期3-6个月。这个品牌的国产油脂价廉物美，我们推荐了近百家工厂使用，十多年来没有一家发现油品问题。在5年中使用国产油脂和德国油脂，其油脂成本都在3元左右，但还是建议使用加注德国克鲁勃油脂好，因为5年中纺织厂可以减少用工，用时避免了因加油定量的不稳定而引起纺纱品质的不稳定和生产效率，减轻管理上的麻烦，减少用工。
不论什么品牌的油脂，加皮辊轴承油脂的量都相同。就一般轴承而言，要求油脂填充量是轴承空腔的1/3，留下2/3空间。粗、细纱皮辊轴承的结构特殊，是双排钢球结构，如图1所示。
从箭头方向加油脂，由于油脂不像机油那样能流动，所以这种轴承加油脂时一定要保证内排钢球有油脂。新的皮辊轴承初次加油脂方法：最好去除轴承密封盖，用特殊的平头加油嘴（如图1左），从外侧钢球的保持架处加油脂，油脂加到内侧钢球为止，这样盖上密封盖后轴承外侧钢球和密封盖之间保留有空腔。这种加油方式既能保证内侧钢球加油到位，又能减少油脂的浪费。
细纱轴承初次加油脂的量为：细纱轴承不盖密封盖加油脂的情况下，每头1.5-1.7克，即每套细纱轴承加3.0-3.4克；如果盖上密封盖，从密封盖处加油脂每套轴承加每头2.2-2.4克，即每套细纱轴承加4.4-4.8克。粗纱轴承初次加油脂不盖密封盖的情况下为每头1.9-2.1克，即每套粗纱轴承加3.8-4.2克；粗纱轴承初次加油脂如果盖密封盖的情况下为每头2.9-3.1克，即每套粗纱轴承加5.8-6.2克。以后补油脂的量为初次加油量的1/3-1/4左右。要特别强调，初次加油脂一定要足量、到位，确保内测钢球有油脂。否则轴承使用一个月左右即磨损报废，这也是皮辊轴承使用中容易发生的问题。由于有些公司加油机的加油脂量不稳定，为避免轴承加油脂不到位造成轴承早期报废，建议轴承初次上车使用2周后，对所有新皮辊轴承全面手感检查皮辊旋转，发现个别旋转太灵活的即为油脂不足，应立即补油脂。如果轴承油脂加多了，运转时轴承过量的油脂溢出会污染棉纱，要擦去溢出的油脂。由轴承厂加油脂更专业，购买轴承时最好选择含油脂的轴承。套制双层胶辊一般没有问题，双层胶辊要注意的是压圆的压力要适当，压圆时螺旋角不能大，否则压圆时胶辊容易移位。套铝衬胶辊时套胶辊机的精度非常重要，套胶辊机精度不够，套铝衬胶辊容易“移位”或“脱壳”，导致棉纱皮辊机械波、铝衬胶辊报废。我公司的套胶辊机配有检测胶辊和轴承的结合力的“结合力检测仪”，要求每天抽查套制的皮辊铝衬胶辊与轴承的结合力。国内外的套胶辊机都没有这中“结合力检测仪”，我公司为此获得了专利。皮辊轴承的磨砺方式，目前市场上主流的有下图两种：图2，固定皮辊芯轴中间，下面的罗拉上靠胶辊带动胶辊旋转，实现磨胶辊。图3，下面的罗拉固定旋转，轴承压在罗拉上，胶辊在罗拉的带动下旋转，实现磨胶辊。这两种方式磨的胶辊表面跳动都能小于0.01mm，能够满足纺纱要求。
不能再使用的磨胶辊方法。如图4，这种顶皮辊内、外倒角，带动皮辊旋转，实现磨胶辊。这种方法磨的胶辊表面跳动在0.02-0.05mm，不能满足现在的纺纱要求，必须坚决淘汰。粗、细纱皮辊精磨后一定要抽检磨胶辊的质量，磨皮辊不检测就如同纺纱不做条干试验。现在大多数皮辊房磨胶辊后只检测皮辊的两头直径差小于0.03mm，简称“量大小头”。但另一个更重要的指标——测量胶辊外圆对轴承旋转轴线的圆跳动，往往被很多公司都忽视了。因为不少人没有这方面的认识，或因没有检测仪器。磨的皮辊园跳动不合格必然导致皮辊引起的纱条机械波，我们的经验是当粗细纱皮辊的圆跳动大于0.025mm（并条皮辊大于0.03mm）,纱条即有机械波。圆跳动数值越大，机械波烟囱值越高，由于并条磨皮辊方式的局限，并条皮辊的圆跳动更容易超差，建议全检并条皮辊的圆跳动。图5、图6为皮辊跳动检测仪检测并条皮辊和粗细纱皮辊。
皮辊轴承能够旋转是靠钢球在滚道内滚动实现，所以皮辊轴承称为滚动轴承。滚动轴承的精度、旋转灵活性以及轴承的寿命都取决于轴承的滚道和钢球的精度，精度越高轴承旋转越灵活，寿命更长。图7是钢球的滚道，有两种滚道：一般的经过磨加工的皮辊轴承滚道，和经过超精研磨后的皮辊轴承滚道。从图中可以看到这种经过超精研磨后的滚道特别光亮，我们的专业术语称为的粗糙度小、圆度好。
一般的皮辊轴承内外滚道都只是磨加工，不经过超精研磨加工。我们公司的普通轴承的内跑道（即轴上的滚道）经过超精研磨，外壳的滚道只是磨加工不超精。我公司“高精度皮辊轴承”内外、跑道全部经过超精研磨，这种内外滚道经过超精研磨的轴承，所以旋转灵活性更好，更耐磨，寿命更长。这种高精度轴承在我公司定量加注了德国油脂KLUBER NBU12/300KP，承诺5年内不用加油脂，5年内不会缺油、不会漏油。5年后补充一次同品质油脂，轴承的寿命达10年左右。这样可以避免皮辊轴承缺油或溢油的烦恼，稳定纱线质量，并减少皮辊用工。一般来说，并条机皮辊套筒加油周期更短，2-7天。如不按时加油，套筒的轴承马上烧坏报废，烧毁套筒轴承的同时也烧毁并条芯轴，芯轴上的橡胶也报废了。我公司发明的并条机免加油皮辊套筒，保证套筒正常使用2年不用加油。如图8所示，芯轴和套筒的内套通过锥度配合，两者没有相对转动，所以这种芯轴不磨损。套筒两端有密封圈，油脂封在内外套之间，所以不漏油，不要频繁加油脂。
导致纱线机械波的因素很多，皮辊是众多因素中最常见的一种。判断是否是皮辊因素产生的纱线机械波有一个简单的办法：如果A锭的纱一直有机械波，而B锭的纱稳定无机械波，我们把A、B锭对应的前皮辊对应端分别标为“1”、“2”，然后把皮辊的“2”端放A锭、把皮辊的“1”端放B锭，重新纺纱检测纱线机械波。如果皮辊调换后仍是A锭的纱有机械波而B锭的纱没有机械波，则不是皮辊引起的机械波，需要另找原因；如果随着皮辊调换变为A锭纱没有机械波而B锭纱有机械波，则可以确定是皮辊引起的机械波。确定是皮辊导致的机械波后，按以下步骤进一步分析皮辊的具体问题。皮辊产生机械波的可能因素有：（1）磨皮辊表面跳动。由于磨皮辊夹具导致的皮辊表面跳动超差。有些纺织厂仍使用老式的A802磨床，采用顶磨的方式，顶针跳动超差，引起皮辊产生的机械波，建议淘汰老式的顶磨夹具，采用握持皮辊中间轴的夹具磨胶辊，最好更新磨皮辊的磨床。不管用什么磨床，什么磨夹具，磨的皮辊一定要抽查胶辊表面的跳动，磨胶辊不检查跳动就如同纺纱不做条干试验一样不可思议。（2）压套铝衬胶辊不合格。压套铝衬胶辊，必须确保胶辊与轴承结合牢靠。如果套胶辊机上轴承和胶辊不同心，会产生套制效果不佳，严重的在皮辊使用过程中有胶辊脱壳现象，不严重的会产生皮辊机械波。如果同一批皮辊有少数胶辊脱壳，必然会有更多不脱壳的皮辊使用中产生纱线机械波。有个土方法检查皮辊套的好不好。手握皮辊一端的胶辊，将皮辊另一端的铁壳在厚重的铁块上（厚度大于10mm，重量大于2kg）反复敲3-5次，胶辊不应该移位。（3）表面处理不均匀。皮辊磨胶辊后一般都要进行表面处理，上涂料或紫外线光照。胶辊表面涂料不均匀或紫外线光照不均匀都会产生皮辊机械波。皮辊在存放的过程中如果一面有阳光直接照射，另一面背光也会导致胶辊表面硬度不均匀，产生皮辊机械波。表面处理不均匀的胶辊重新回磨、处理，能够消除皮辊机械波。（1）可能是选用新轴承的径向间隙太小，特别是新轴承套铝衬套胶辊，手感旋转皮辊时皮辊旋转应无打顿现象。如果皮辊有比较严重的打顿现象，则卸除铝衬套胶辊后检查轴承旋转是否打顿。如果选用新轴承的径向间隙太小（间隙≤0.003mm）套制铝衬套胶辊，因间隙收缩引起轴承间隙过紧，严重影响轴承的旋转灵活、平稳。（2）如果是旧轴承，应检查轴承的径向游隙，旧轴承的间隙不能大于0.05mm，如果大于0.05mm会有部分轴承有机械波。（3）新轴承如果加油不到位，轴承内侧钢球没有润滑脂，新皮辊使用15-30天轴承滚道即会早期磨损报废,产生皮辊机械波。如果同一胶辊圆周硬度差超过1度也会产生皮辊的机械波。以上是从皮辊轴承的角度，从机械的角度介绍了我们对上罗拉轴承制作使用及注意事项的一点认识和见解，供业界同仁参考。
编辑：纺织大学堂
