浅析水泵轴承热装配工艺研究

浅析水泵轴承热装配工艺研究

刘迅 ,何智东 ,艾茹权 ,唐黎 ,谢天赐 ,徐清清

西梅子科技（四川）有限公司

摘要：轴承作为水泵中的重要部件，其装配过程应该相当严谨，装配方法和过程都影响着轴承的使用寿命，若操作不当会致轴承的使用寿命减少。在水泵中，轴承的装配方法采用热装配法，它利用热胀冷缩的原理，消除部件间的过盈配合，将过盈装配转换为间隙装配。本文浅析水泵中轴承热装配工艺。

关键词：水泵；轴承；热装配

一、引言

水泵是一种运输流体的机械，它将能量传给液体。随着现代工业的发展，水泵的应用范围逐渐增大，广泛的运用在工农业中，是十分重要的流体机械。水泵的结构主要包括叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环和填料函等，这些部件在水泵中起到了关键性的作用，它们互相配合，相互作用，影响着水泵运行的效率和稳定性。

水泵的轴承体积虽小，但是它在连接部位中起到了关键性的作用，轴承是在径向和横向载荷的作用下，使轴或转子与固定零件保持正确的对中。轴承装配时轴承内圈与传动轴过盈配合，它与传动轴一起旋转。

轴承的装配过程应相当严谨，严格遵循正确的安装方法，并且安装环境应该保持干净无尘，防止灰尘进入造成摩擦增大，影响轴承的使用寿命。

二、轴承的装配方法

轴承装配有三种基本方法：敲击法，温差法，液压法。

当间隙较大时可以采用敲击法，用手或者是铜棒轻轻敲击轴承，让轴承受到一定的推力装入轴。当间隙较小时，可以采用温差法，温差法是利用热胀冷缩的原理，消除部件间的过盈配合，温差法又分为冷装配和热装配，它们之间的区别是加工的温度不同。当间隙很小时，可采用液压法，将油注入轴承与轴的相对表面，减少摩擦，从而降低安装力。

在水泵中，轴承的装配采用的是温差法中的热装配法。由于轴承与轴之间的过盈配合较大，采用普通推法很难将轴承推进轴上或轴承座内，这时需将轴承或轴承座等部件加热到一定温度后再进行装配。采用热装配法，在合适的温度范围内，可以让轴承内径尺度变大，且不影响轴承自身材质，这样的安装方法省时省力，并且还能防止上轴承时导致轴表面的刮擦及轴承内圈的损伤。

三、轴承热装配工艺原理

轴承热装配利用热胀冷缩的原理，轴承加热后，内圈直径变大，从而消除轴承和轴之间的过盈装配，降低装配难度，待轴承冷却后，内圈直径缩小，轴承与轴之间紧密配合。

轴承可以分为滚动轴承和滑动轴承。在水泵轴承装配中，热装配法一般适用于滚动轴承的装配。在滚动轴承装配过程中，应该保证轴承中的滚珠、滚柱以及内、外表面的光滑，确保零件的无误，保证轴承的顺利装配。

（一）加热前准备

1.应检查零件的尺寸和精度是否符合图纸要求，检查装配零件中是否还存在垫圈等零件。

2.应对轴承进行清理，避免灰尘、钢屑等杂质进入轴承，影响轴承的使用。

3.轴承的润滑也影响着轴承的使用寿命，应保持油道润滑，减少轴承装配过程中所受摩擦力，确认无误后加热装配。

（二）热装配操作

1.将轴承用油清理干净，并对轴进行润滑后，对热装配进行加热，加热到一定的温度后，应及时进行热装配，装配过程应该精准迅速，最好一次性成功，若装配过程出现问题，应解决问题后再重新进行热装。

2.装配成功后，加热的轴承，应待零件自然冷却到正常温度，不得浇水使其降温。

3.轴承加热温度不应该超过其淬火后的回火温度，否则会破坏材质的结构。

图1轴承装配过程图

四、热装配的加热方式

轴承的加热方法有很多，通常采用的加热方式有：油浴法、烤箱加热法、电磁加热法。

（一）油浴法

在进行油浴法时，将轴承放在加热网架上，加热到一定温度后取出，并安装到轴上，操作过程应十分的谨慎、迅速。用油浴加热轴承，所需时间较长，对轴承加热的温度不好控制，并且会存在油脏污染轴承的风险，在加热完成后，人员对轴承移动转移的危险系数也较大

图2油浴箱

（二）烤箱加热法

烤箱加热需将轴承放入专用烤箱中，烤箱的加热温度较为稳定。到一定的加热时间后，将轴承取出并套至轴上。

图3烤烘箱

（三）电磁感应加热法

电磁感应加热是将轴承套在电磁感应加热器的动铁芯上，打开感应加热器后，轴承会因电磁感应而产生电流，从而产生热量。电磁加热利用电子元件和电流控制温度，能够高效的加热轴承，并且能很好的控制加热温度，防止轴承加热过度而造成金相组织结构破坏，其加热过程也相对安全。在加热时，让轴承自动退磁，防止空气中的铁磁性颗粒污染轴承。

图4电磁加热器

五、结语

本文主要探究的是水泵轴承中的装配方法，热装配工艺原理及具体方式。水泵中轴承的装配十分重要，装配过程的不当会影响水泵后续的使用，轴承装配中的润滑、安装、检查等步骤都应小心谨慎。加热装配过程中，应注意到加热时不宜一味追求过高温度，防止部件的机械性能损坏，装配时应注意各零部件的尺寸，保证装配过程的干净无尘。安装不当很容易造成轴承安装困难，甚至损坏零件，正确的加热装配法是确保轴承安装使用的有效方法，它能消除部件间的过盈装配，保证装配间隙，防止部件间的刮擦，提高装配效率，延迟轴承的使用寿命。

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