技术 | 上罗拉轴承的选用及制作
上罗拉轴承组成丁腈胶辊最基础、最重要纺纱设备牵伸部件之一，其性能的优良与否、制作精度的高低、日常使用及维护保养水平的好坏等，都直接影响成纱的质量水平，因此必须引起我们高度重视上罗拉轴承的质量水平和运转状态。
一、上罗拉轴承的质量要求
在上罗拉轴承（俗称皮辊轴承）的行业标准（FZ/T92013-2017）中，对成套轴承的质量指标提出了具体的要求：
（1）径向游隙0.003-0.025mm。
（2）外壳轴向游隙≤0.10mm。
（3）外壳外圆径向跳动≤0.01mm。
（4）同列钢球直径差≤0.001mm。
（5）旋转灵活，转动平稳，无急刹及打顿现象。
其中“旋转灵活”是一个不定量的概念，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。
二、纺织厂使用皮辊轴承时
容易的产生几个误区
2.1 皮辊轴承间隙越小越好
在皮辊轴承的标准中国，有一条是“旋转灵活”的要求，要旋转灵活，就必须保证轴承有间隙。对于套双层胶辊的轴承来说，当间隙小于0.003mm时，轴承旋转就可能不灵活了。皮辊轴承套上铝衬胶辊后，轴承间隙会缩小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上铝衬胶辊后，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，否则轴承铁壳就会和轴承内的防尘圈产生摩擦，在摇架加压下旋转肯定不灵活，也会造成皮辊机械波。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，我们建议间隙大于0.05mm的旧皮辊轴承要报废掉。
2.2 手感检测轴承间隙时忽略轴承含不含油脂的区别
我们做过试验，对于不含油脂的新轴承来说，间隙小于0.008mm时，多数人手感检测感觉不到轴承间隙，而当间隙达到0.012mm时，多数人都能感觉到明显的间隙。不含油脂的新轴承间隙在0.025mm时，与含油脂轴承间隙在0.06-0.08mm时的手感差不多。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，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。
2.3 手感检测轴承间隙方式错误
在国家行业标准中，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的方法来检测，由于检测方法的不同，感觉的间隙数值会完全不同，容易引起误判。
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，因而对于主要轴承厂生产的轴承，纺织厂检查验收时只需检查轴承旋转的灵活性、有无无打顿和异常振动就行了。
三、皮辊轴承的清洗
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，否则容易出现跑胶辊现象。如果轴承准备套铝衬胶辊，轴承内的防锈油又不多（用手甩时甩不出油来），可以不用汽油清洗，直接用干布将轴承外表面的防锈油擦干即可。如果轴承内防锈油多得能够甩得出油来，即使套铝衬胶辊，也建议先用汽油清洗。
清洗时要注意：清洗的汽油及用具要清洁，否则会将脏东西带到轴承内部，影响轴承旋转的灵活性。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就有油漆了，导致轴承转不动。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出现跑胶辊的现象。
应注意的是：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，会严重影响轴承旋转的灵活性，甚至造成轴承报废。
四、新轴承加油脂品牌的选择
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）推荐使用德国KLUBER公司牌号为NBU12/300KP的油脂，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“长城”牌的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年的使用周期中，使用国产油脂和德国油脂，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，避免了因加油定量不稳定而引起纱线品质的波动和生产效率的降低，也减轻了管理上的麻烦。
五、新轴承加注油脂的定量
不论什么品牌的油脂，轴承加油量都相同。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的空间。粗、细纱皮辊轴承的结构特殊，是双排钢球结构，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。新轴承初次加油时最好去除轴承密封盖，用特殊的平头加油嘴（见图1），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。
细纱轴承初次加油的加油量，在不盖密封盖的情况下，每头加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，每套轴承每头加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，在不盖密封盖的情况下每头加1.9-2.1克，即每套粗纱轴承加3.8-4.2克；如果在盖密封盖的情况下加油，每头加2.9-3.1克，即每套粗纱轴承加5.8-6.2克。以后补油量为初次加油量的1/3-1/4左右。
须要特别强调的是：初次加油一定要足量、到位，确保内测钢球有油脂。否则轴承使用一个月左右即会磨损报废，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而造成轴承早期报废，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的灵活性，发现个别轴承旋转太灵活，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。
六、套胶辊的操作方法
套制双层胶辊一般是没有问题的，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，套胶辊机精度不够时，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种“结合力检测仪”，我公司为此获得了专利。
七、胶辊的磨砺方式
目前市场上主流的皮辊轴承磨砺方式有两种：一种是固定皮辊芯轴中间，下面的罗拉上靠胶辊，带动胶辊旋转，实现胶辊的磨砺（见图2）；另一种是下面的罗拉位置固定，轴承压在旋转的罗拉上，胶辊在罗拉的带动下旋转，实现磨胶辊的磨砺（见图3）。这两种方式磨的胶辊表面跳动都能小于0.01mm，都能够满足纺纱要求。
还有一种已经淘汰的磨胶辊方法（见图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。
八、精磨过的皮辊检测
粗、细纱皮辊精磨后一定要抽检磨砺的质量，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——胶辊外圆对轴承旋转轴线的圆跳动的测量，往往很多公司都忽视了。磨砺的皮辊圆跳动不合格必然会引起机械波，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）时，纱条即会产生机械波。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。
九、免加油皮辊轴承
9.1 高精度粗细纱免加油皮辊轴承
皮辊轴承能够旋转是靠钢球在滚道内滚动来实现的，所以皮辊轴承称为滚动轴承。滚动轴承的精度、旋转的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。
钢球的滚道有两种：经过一般研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（见图7）。从图7中可以看到，经过超精研磨后的滚道特别光亮，粗糙度小、圆度好。
我公司“高精度皮辊轴承”，内外、跑道全部经过超精研磨，旋转灵活性更好，更耐磨，寿命更长。这种高精度轴承定量加注德国油脂KLUBERNBU12/300KP，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，轴承寿命可达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。
9.2 并条皮辊免加油套筒
一般来说，并条机皮辊套筒加油周期更短为2-7天。如不按时加油，套筒的轴承很容易烧坏报废，烧毁套筒轴承的同时也会烧毁并条芯轴，芯轴上的橡胶也报废了。我公司并条机免加油皮辊套筒，保证套筒正常使用2年不用加油，芯轴和套筒的内套通过锥度配合，两者没有相对转动，所以芯轴不会磨损。套筒两端有密封圈，油脂封在内外套之间（见图8），所以不漏油，不要频繁加油脂。
十、粗细纱皮辊导致纱线机械波的原因分析
导致纱线机械波的因素有很多，皮辊是众多因素中最常见的一种。判断是不是皮辊因素产生的机械波，有一个简单的办法：如果A锭的纱线一直有机械波，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记上“1”和“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以下几种可能性：
10.1 皮辊套磨等制作质量因素
（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。
（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，严重时皮辊在使用过程中会产生胶辊脱壳现象，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在使用中产生纱线机械波。
有个土方法检查压套皮辊的质量：手握皮辊一端，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上涂料或紫外线光照表面处理，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而产生皮辊机械波。表面处理不均匀的胶辊重新回磨、处理，就能够消除皮辊机械波。
10.2 轴承本身的质量因素
（1）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≤0.003），套制铝衬套胶辊时因间隙收缩引起轴承间隙过紧，会严重影响轴承的旋转的灵活性和平稳性。
（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会有部分轴承产生机械波。
（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天轴承滚道就会出现早期磨损报废现象而产生皮辊机械波。
10.3 胶辊质量因素
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。
十一、结语
为了更好地提高上罗拉轴承的质量，避免因胶辊轴承问题而影响纱线质量，要高度重视合理掌握皮辊上罗拉轴承游隙、轴承清洗、轴承加油、油脂选择、皮辊套制、皮辊磨砺等工作的重要性。
作者：陈险峰 南通五洲轴承有限公司