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金属破碎机轴承失效分析及改进

  金属破碎机是利用装在机壳内高速旋转的锤头靠冲击力来破碎物料的机械。转子是锤破机的主要工作部件,主轴是支承转子的重要零件,它承受较大的循环冲击力,因此要求主轴的材质具有较高的强度和韧性,并选配可承受较重冲击负荷的轴承。一般单转子锤破机配用能在高速条件下正常运行,摩擦力小的双列向心球面滚子轴承支承。锤破机转子装配后的平衡(静平衡与动平衡)要求较高,因为当转子件有很小的偏心时,则由它产生的较大的周期性惯性力作用于轴承上,可引起机械强烈振动,使轴承磨损加快。在实际工作中,通过观察分析轴承早期失效的原因总结如下经验。
 
1、原始情况以使用的公司制造的金属破碎机为例,该机主轴为45#钢经调质热处理,选配3628双列向心球面滚子轴承支承。设备安装后在正常生产时,经常出现轴承温度骤升(温度超过80度)过高现象,严重时伴有机械噪音,影响生产的正常进行。开始采取停机冷却、间断性工作,维持生产一个多月后设备已到不能正常运行的情况,只好停机检查,在检修中发现轴承内圈与主轴配合轴颈处发生粘着(粘附)磨损,严重处是粘合部的轴颈被撕裂起皮。先后换上二套原配厂家供应的转子总成,但更换上新轴承后,又在相同时间左右出现类似上述现象。
 
2、观察的可能性首先怀疑出现上述问题是由于转子不平衡,产生惯性力造成的,但转子键头磨损量较小且均匀,静平衡较好,工作中没有出现很大的振动。检查中发现轴承座内润滑脂干涸失效,怀疑可能是由于温度过高润滑脂失效造成轴承过热而烧毁。因此以后着重加强轴承的润滑管理,定脂定时定量加油,使用周期略有改善但仍未有效地防止轴颈粘着面损现象的重复发生。最后分析可能是由于轴承装配不当造成的原因。
 
3、分析结论由于破碎机转子承受较重冲击负荷,轴承运转时摩擦发热,使轴承内圈的温度高于与其配合的轴颈温度,使轴承内圈因热膨胀而与轴颈的配合松动。实际工作中,由于轴承内圈与轴颈温升的不同变化,各时期其配合性质也不断改变。轴承内圈与轴颈的配合在起始状态(大约1小时内)为过盈配合,工作初期(大约2小时内)为间隙配合,工作后期(大约2小时后)为过渡配合。因此原设计选择的公差配合容易使轴承因摩擦发热而膨胀,在工作初期的1~2小时左右发生内圈与轴颈相对滑动,其内圈在油颈配合表面上产生“爬行”现象,配合轴颈因受高变载荷应力作用,金属表面因疲劳产生脱皮现象,最终导致轴承早期失效及轴颈粘着磨损。

  改进措施,改变轴承内圈与轴颈配合的松紧程度考虑锤破机承受较重循环冲击负荷的特点及工作温升的影响,应选择轴承内圈与轴颈的公差配合,这种配合性质能保证在较高温升条件下使轴承内圈与轴颈保持过盈或过渡配合而不至于出现松动现象。另外,主轴受热后伸长产生轴向位移,轴承内、外圈随同产生相对位移而使轴承的径向间隙减小,甚至发生轴承卡住现象,应选择轴承外圈与轴承座壳体的公差配合,并将其中一个轴承与轴承座外端侧压盖间留有间隙。转子的平衡由于转子的质量大、转速高、出现少量不平衡时,会产生很大的振动,并使功率增加,严重时造成轴承损坏,因此,转子需经平衡后才能使用。影响转子平衡的重要因素是锤头,通过调换锤头,将质量相等的两个锤头,装配在两个互相对称的位置上,且需将锤头的重力搭配好,使锤头的重力排列平衡,转子圆周方向每排重力相等,轴向重力排列均匀,这样锤破机运转起来转子才能达到平衡要求,避免产生振动。更换新锤头时应特别注意。加强密封润滑及时、正确地润滑能减少摩擦阻力,冷却可除去产生的摩擦热和抑制轴承温升。针对锤破机高速、重负荷、轴承温升大的特点,应选用二硫化铝复合钙基润滑脂润滑轴承。该润滑脂适用于140度以下,高温、高速、重负荷的场合,其性能优于一般复合钙基脂,其耐高温性、抗磨性和抗极压性,使用寿命亦远优于普通钙基脂。由于锤破机在较恶劣的环境条件下工作,润滑脂的摩擦损失较大,应每工作8小时填加一次润滑脂,每三个月换油一次,并用汽油或煤油清洗轴承及密封套和盖,及时更换轴承座上磨损间隙过大的迷宫式密封套和盖。

  按照上述措施装配使用后,有效地防止了轴承早期失效及轴颈粘着磨损现象的重复发生,提高了轴承的使用寿命及设备的工作性能,保证了设备的正常运行。每套转子轴承能正常运行一年以上,且保障生产的正常进行、减轻了维修工作量,具有很高的经济效益及社会价值。和记娱乐平台的机械的经营理念:出一台和记娱乐平台  树一座丰碑 占一方市场  交一批朋友。欢迎您前来咨询。

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