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粉碎机轴承选型与装配分析

2020-07-20
周彦波 王新辉
  摘 要:粉碎机的立轴两端有轴承支撑,分别位于皮带轮下端和转子的上端。下端转子轴承在电机带动下高速运转,下轴承承受圆周力、皮带张紧力和整个转子的重力(分级叶轮),轴承容易损坏,轴承抱死,外圈变形等。两轴承处由于装配、密封、润滑等因素,使润滑脂变热后液化流失或泄漏造成干摩擦,使轴承很快损坏。通过对故障现象深入分析研究,找出故障原因,针对此问题进行改进,彻底解决了粉碎机轴承容易损坏的问题。
  一、薄片线粉碎机工作原理及结构
  立式冲击破碎机是利用物料高速运动时的动能进行破碎,破碎机工作时,转子高速旋转物料经加料螺旋进入粉碎腔后,在转子内被迅速加速,其加速度可达到数百倍重力加速度,在离心力的作用下冲击到齿板上,使被粉碎物经齿冲击、摩擦及物彼此间冲击等综合作用获得粉碎。
  二、故障现象
  粉碎机的立轴两端有轴承支撑,位置为靠近皮带轮的下端一个,靠近转子的上端一个。下端转子轴承在电机带动下高速运转,下轴承承受圆周力、皮带张紧力和整个转子的重力(分级叶轮),轴承容易损坏(轴承抱死,外圈变形等)。轴承2、轴承3处由于装配、密封、润滑等因素,使润滑脂变热后液化流失或泄漏造成干摩擦,使轴承很快损坏。
  三、改进措施
  1、轴承类型选择
  由机械结构设计常识可知,下轴承1除了要承受正常的圆周力和皮带的张紧力以外,整个转子的重力也要由该轴承承担,故仅能承受径向力的深沟球轴承和仅能承受轴向力的推力轴承均不适合使用,应选择可同时承受轴向力和径向力的角接触球轴承(此处对于立式安装的角接触球轴承可以不成对使用,轴承的轴向游隙可由转子和主轴的重力来预紧,可以获得比较高的旋转精度),而上轴承4因为只承受径向力,可以选用价格低廉、旋转精度高、极限转速高的深沟球轴承。
  在我们转子下轴承1用的是6205深沟球轴承,其径向额定动负荷cr:14/KN;径向额定静负荷cor:7.85/KN;脂润滑额定转速:13000r/min;油润滑额定转速:15000r/min。建议换成角接触球轴承7205AC,其径向额定动负荷cr:15.3/KN;径向额定静负荷cor:9.5/KN;脂润滑额定转速:15000r/min;油润滑额定转速:19000r/min。
  2、轴承的装配要求
  轴承的正确装配也是影响轴承寿命的重要因素。为减小或避免轴承非正常发热,针对实际生产、装配时容易出现的问题,在设计轴、孔,安装轴承时需注意一些方面的内容,以防轴承非正常发热。
  2.1 配合要求
  轴承的套圈与轴的配合宜采用过盈配合,不允许采用较松的过渡配合或者间隙配合;外圈与轴承孔的配合不宜采用过盈配合,推荐采用较紧的过渡配合。无论是套圈还是外圈,均不允许和與之相联接的轴和孔之间有相对转动(轴承3、轴承4处曾因此原因损坏过),否则轴承将剧烈发热,轻则损坏轴承,重则烧坏轴并损坏粉碎机。如轴、孔尺寸未加工合格,必须采取补救措施,例如孔加工过大后必须补焊后重新镗孔,加工合格方可装配。
  2.2 同轴度要求
  轴承孔的同轴度对高速轴承的正常运转有直接的影响。实践证明,当使用7205AC角轴承(精度等级为P5)和6205深沟球轴承(精度等级为P5)配合使用(两轴承间的距离为300mm),当同轴度偏差在0.06mm时,在主轴转速为4200rpm的条件下,仅运行几分钟深沟球轴承即发热损坏。因此,对于转速越高的轴承,其同轴度偏差应越小,建议控制在0.01以内。当同轴度有稍微超差时,可以换用较大径向游隙的轴承以补偿部分同轴度偏差。
  3、润滑脂密封
  粉碎机生产过程中轴承2、3处多次把深沟球轴承烧坏,后经反复分析原因,怀疑是轴承所用润滑脂过稀,单面带防尘盖的轴承对润滑脂的密封性不好,导致润滑脂流失使轴承发热。建议更换高滴点的润滑脂和使用双面带有轴向迷宫密封装置的RD型深沟球轴承。
  四、总结
  通过对生产过程中粉碎机各轴承损坏情况,从理论分析到具体实践找出此问题的主要原因和解决方法。通过对轴承的选择、密封、润滑和安装要求这四个方面的研究分析,提出了解决粉碎机立轴轴承的低成本长效油密封方案,指出了高速重载轴承发热的主要原因和解决办法,从根本上解决了粉碎机轴承易损坏的难题,减少了设备故障率,从而保证制丝工艺加工过程的连续性。

(来源:饲料天地)

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