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軸承知識

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粉碎機軸承選型與裝配分析

2020-07-20
周彥波 王新輝
  摘 要:粉碎機的立軸兩端有軸承支撐,分別位于皮帶輪下端和轉子的上端。下端轉子軸承在電機帶動下高速運轉,下軸承承受圓周力、皮帶張緊力和整個轉子的重力(分級葉輪),軸承容易損壞,軸承抱死,外圈變形等。兩軸承處由于裝配、密封、潤滑等因素,使潤滑脂變熱后液化流失或泄漏造成干摩擦,使軸承很快損壞。通過對故障現象深入分析研究,找出故障原因,針對此問題進行改進,徹底解決了粉碎機軸承容易損壞的問題。
  一、薄片線粉碎機工作原理及結構
  立式沖擊破碎機是利用物料高速運動時的動能進行破碎,破碎機工作時,轉子高速旋轉物料經加料螺旋進入粉碎腔后,在轉子內被迅速加速,其加速度可達到數百倍重力加速度,在離心力的作用下沖擊到齒板上,使被粉碎物經齒沖擊、摩擦及物彼此間沖擊等綜合作用獲得粉碎。
  二、故障現象
  粉碎機的立軸兩端有軸承支撐,位置為靠近皮帶輪的下端一個,靠近轉子的上端一個。下端轉子軸承在電機帶動下高速運轉,下軸承承受圓周力、皮帶張緊力和整個轉子的重力(分級葉輪),軸承容易損壞(軸承抱死,外圈變形等)。軸承2、軸承3處由于裝配、密封、潤滑等因素,使潤滑脂變熱后液化流失或泄漏造成干摩擦,使軸承很快損壞。
  三、改進措施
  1、軸承類型選擇
  由機械結構設計常識可知,下軸承1除了要承受正常的圓周力和皮帶的張緊力以外,整個轉子的重力也要由該軸承承擔,故僅能承受徑向力的深溝球軸承和僅能承受軸向力的推力軸承均不適合使用,應選擇可同時承受軸向力和徑向力的角接觸球軸承(此處對于立式安裝的角接觸球軸承可以不成對使用,軸承的軸向游隙可由轉子和主軸的重力來預緊,可以獲得比較高的旋轉精度),而上軸承4因為只承受徑向力,可以選用價格低廉、旋轉精度高、極限轉速高的深溝球軸承。
  在我們轉子下軸承1用的是6205深溝球軸承,其徑向額定動負荷cr:14/KN;徑向額定靜負荷cor:7.85/KN;脂潤滑額定轉速:13000r/min;油潤滑額定轉速:15000r/min。建議換成角接觸球軸承7205AC,其徑向額定動負荷cr:15.3/KN;徑向額定靜負荷cor:9.5/KN;脂潤滑額定轉速:15000r/min;油潤滑額定轉速:19000r/min。
  2、軸承的裝配要求
  軸承的正確裝配也是影響軸承壽命的重要因素。為減小或避免軸承非正常發熱,針對實際生產、裝配時容易出現的問題,在設計軸、孔,安裝軸承時需注意一些方面的內容,以防軸承非正常發熱。
  2.1 配合要求
  軸承的套圈與軸的配合宜采用過盈配合,不允許采用較松的過渡配合或者間隙配合;外圈與軸承孔的配合不宜采用過盈配合,推薦采用較緊的過渡配合。無論是套圈還是外圈,均不允許和與之相聯接的軸和孔之間有相對轉動(軸承3、軸承4處曾因此原因損壞過),否則軸承將劇烈發熱,輕則損壞軸承,重則燒壞軸并損壞粉碎機。如軸、孔尺寸未加工合格,必須采取補救措施,例如孔加工過大后必須補焊后重新鏜孔,加工合格方可裝配。
  2.2 同軸度要求
  軸承孔的同軸度對高速軸承的正常運轉有直接的影響。實踐證明,當使用7205AC角軸承(精度等級為P5)和6205深溝球軸承(精度等級為P5)配合使用(兩軸承間的距離為300mm),當同軸度偏差在0.06mm時,在主軸轉速為4200rpm的條件下,僅運行幾分鐘深溝球軸承即發熱損壞。因此,對于轉速越高的軸承,其同軸度偏差應越小,建議控制在0.01以內。當同軸度有稍微超差時,可以換用較大徑向游隙的軸承以補償部分同軸度偏差。
  3、潤滑脂密封
  粉碎機生產過程中軸承2、3處多次把深溝球軸承燒壞,后經反復分析原因,懷疑是軸承所用潤滑脂過稀,單面帶防塵蓋的軸承對潤滑脂的密封性不好,導致潤滑脂流失使軸承發熱。建議更換高滴點的潤滑脂和使用雙面帶有軸向迷宮密封裝置的RD型深溝球軸承。
  四、總結
  通過對生產過程中粉碎機各軸承損壞情況,從理論分析到具體實踐找出此問題的主要原因和解決方法。通過對軸承的選擇、密封、潤滑和安裝要求這四個方面的研究分析,提出了解決粉碎機立軸軸承的低成本長效油密封方案,指出了高速重載軸承發熱的主要原因和解決辦法,從根本上解決了粉碎機軸承易損壞的難題,減少了設備故障率,從而保證制絲工藝加工過程的連續性。

(來源:飼料天地)
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