船用空调器轴承拉拔工具的设计与改造
摘要：空调器是全船空调系统重要组成部分之一，直接决定着全船舱室的制冷与通风是否正常。由于空调器长时间不间断工作，所以定期要对轴承进行检修换新，以保证其可靠性。由于取出轴承需使用专用的拉拔工具，厂家配备的拉拔工具拉马，结构过于简单，对不同型号轴承拉拔效果差异较大，存在设计不合理的现象。为此，本文结合现有拉拔轴承工具拉马，提出合理改进意见，并设计出新型轴承拉拔工具，为同行业人员操作使用带来便利。
关键词：空调器;拉马;轴承拉拔
1 现状调查
为确定空调器轴承的实际拆卸时间，组织三组岗位人员拆卸空调器轴承的时间进行了统计，如图1所示。三组成员拆卸空调器轴承的时间分别为40、36、45分钟。耗费时间长，且不易将空调器轴承拉拔出来。不仅如此，空调器风机型号不同，利用现有拉马工具，不能匹配所有轴承型号，难以快速拔出空调器轴承，导致有些轴承的拉拔需要3小时以上，耗时耗力，增大检修范围，影响正常维修进度。因此空调器轴承的平均拉拔时间显得非常必要。
某船有25台空调器，每台空调器对应2个轴承（风机轴承和电机轴承），空调器轴承位于风机和电机内，风机箱空间狭小，长时间工作，拆卸过程也困难。小组将空调器轴承拆卸过程分为四步后，随即对每一步所需耗时进行了分析统计，如表1所示。从图中不难看出，在拆卸空调器轴承时，利用厂家标配的拉马工具对空调器轴承进行拉拔所需时间最为长，平均花费20分钟，占总用时的50%，其次是拉马工具安装时间，显然这两个因素就是问题的症结所在。
2 目标设定
每台空调器有2个轴承，按照每个空调器轴承都能正常拉拔出来，拆卸一台空调器2个轴承需耗时80分钟，耗时过长，按照船舶维修规范，单台空调器轴承拆解耗时在60分钟之内，80分钟比规范要求高了33%左右，单台空调器轴承拆卸40分钟耗时划算为空调器轴承平均拆卸时间约为25分钟。为此设定了改进工具后的目标值如表2所示。
3 原因分析
通过对影响空调器轴承拆卸时间进行了深入的分析和确认，梳理出以下五个末端因素，下面将对4条末端因素进行分析排查。
3.1 空调器轴承对中不好
空调器轴承位于空调器风机或电机轴的末端，风机或电机长时间运行，周围温度较高，轴承处于高温恶劣环境中，容易造成轴承变形，对中不好。由于结构设计原因，轴承安装清洁过程要求高，此处密封效果并不是太好，在高温的侵蚀下，容易积尘进入轴承四周，使空调器轴承难以拉拔出来。为确定空调器轴承的对中情况，小组成员随即对空调器轴承运行时间相近的轴承对中情况进行抽检，抽检8个空调器轴承，当喷油器运行在一年时不对中严重，当空调器轴承运行时间≤半年，不对中情况较为轻微，同时对拉拔喷油器影响也不大，随着运行时间增长，不对中程度加剧，合理控制空调器轴承检查更换时间，就能较好避免延长拆卸时间，且该因素为空调器轴承设计安装引起，不可避免。
3.2 空调器轴承拉拔工具拆卸空间有限，人员配合拆卸困难
拆卸空调器轴承的全过程都要在空调器风机箱内完成，风机箱内空间狭小，人员配合拆卸困难，空调器轴承拉拔工具上三个爪子固定难，操作过程容易滑脱，人员沟通配合容易出现失误，延长拆卸时间。为此小组成员对岗位人员拆卸空调器轴承进行了现场查验，结果显示完成空调器轴承的拆卸至少需两个人配合，且一次拆卸过程平均出现失误0.5次，符合要求的≤1次，且为小概率事件。
3.3 空调器轴承拉拔工具无底座，空间狭小，对中困难，安装时间长
旧的拉拔工具结构设计时底部与空调器轴承相连的部分没有底座，导致人员在安装拉拔工具时，完全靠肉眼和经验判断拉拔工具与空调器轴承的相对位置关系，完成拉拔工具的安装。为确认岗位人员安装拉拔工具实际的用时，小组对不同岗位人员的安装情况进行了统计。数据显示，岗位人员安装拉拔工具时间均在10分钟左右，大于5分钟目标。因此，有改进空间。
3.4 拉拔工具结构设计过于固定，难以对不同型号空调器轴承进行有效拉拔
空调器轴承拉拔工具通过人力使用扳手向里旋转中间大螺母，产生相对向外的拉力，使空调器轴承拉拔出来。工具结构设计过于固定，无底座进行固定，拉拔过程中需两人配合，一人靠人力固定拉马三个爪子，操作不便，产生
的拉力不均匀;拉马爪子直径过细，容易变形损坏。
为此小组对岗位人员实际拉拔时间进行统计，结果显示，岗位人员普遍耗时在1822分钟，远超过要求的小于等于10分钟。由于拉拔工具的设计缺陷，导致岗位人员拉拔空调器轴承的时间长，占整个拆卸时间比重大。因此，该因素为我们着重考虑改进的方向。
4 拉拔工具的改造设计与验证
4.1 拉拔工具的改造设计
在无法改变空调器轴承工作环境、系统结构的情况下，对空调器轴承拉拔工具进行优化改造，使岗位人员能够轻松快捷方便的将需要检修的喷油器拉拔出来，为检修节省人力、物力、财力，保证空调器检修工作的顺利进行。
此次改进主要有两个方面：一是加装底座支架，中间轴便于支撑固定定位;二是在原有拉马工具的基础上利用4根粗长螺钉代替拉马爪子，加装前后底座;中间螺钉加粗，便于承受足够拉力。设计图如图2所示：
4.2 改进后拉拔工具的效果验证
根据设计方案，立足岗位人员进行选材制作，并将组装完成的新拉拔工具进行实践检验。立足前期三个拆卸小组，按照拆卸流程对空调器轴承进行拆卸，并记录拆卸时间与之前拆卸时间对比如下表4所示。
由表格我们可以看出，改造后新的拉拔工具拉拔轴承平均用时为23.8分钟，达到预期目标25分钟，说明此次改造方案可行，大大缩减了空调器轴承拉拔时间，为空调器维修带来便利。
5 结语
本文立足工作實践，对原有拉拔轴承工具存在的缺陷进行分析研究，提出了改造工具合理的设计，有针对性的采取了相应的技术革新，大大缩短了轴承拆卸时间。改进后的空调器拉拔工具在船用空调器轴承以及各类型风机电机轴承检修中得到了实际应用。其它船舶同样面临空调器轴承拉拔困难的问题，给岗位人员日常训练、工作带来极大不便，若能统一标准，对船舶原有的空调器轴承拉拔工具进行改进，这必将有效节省岗位人员的时间，提高空调器检修的效率。
参考文献：
[1]韩雪涛.变频空调器故障维修[M].化学工业出版社，2014.07，3844.
[2]张松林.轴承手册[M].江西科学技术出版社，2004：6678.
[3]宋昌才.电机轴承使用手册[M].化学工业出版社，2009.05：5263.
[4]商景泰.通风机实用技术手册[M].机械工业出版社，2011.08：1523.
[5]胡启祥.船舶辅机[M].北京：人民交通出版社，2010.12，170175.