華工軸承

20多年專注于軸承研發生產 機械運轉靠軸承,軸承品牌選華工!

誠信通
華工軸承咨詢熱線:400-0303-888

粉碎機軸承選型與裝配

發布者:admin發布時間:2016-11-19 17:27:50瀏覽次數:846標簽:

  粉碎機軸承選型與裝配

  1.1粉碎機軸承類型選擇

  由機械結構設計常識可知,下軸承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。

  1.2粉碎機軸承內徑選擇

  從機械設計手冊上可以對比看到,軸承的內徑越大,則其承載能力越高,極限轉速則越低,這與粉碎機需要的高轉速是相矛盾的。當出現設計載荷和設計轉速有矛盾時,在軸承內徑的選擇上要把握在優先滿足轉速要求的基礎上,盡量增大軸承的內徑,這樣選擇一是因為同系列的軸承內徑越大,承載能力就越大;二是因為對于高速轉動的軸,其傳遞的扭矩較小,按扭轉強度設計時軸徑很小就可以滿足扭轉剛度,但是軸徑太小時軸的旋轉剛度達不到要求,當轉子的動平衡做得不是很好的時候,細小軸更容易引發振動。需要注意的是,按要求選好軸承內徑之后,還需要對軸作常規的危險截面校核,以防軸的強度不夠,具體校核方法此處不作詳述。

  1.3粉碎機軸承的校核

  軸承的校核就是根據已選定的軸承型號和工作轉速以及潤滑條件等已確定的情況下,對軸承壽命的校核。為使計算盡量簡化,可以使用機械設計手冊軟件版2.0里的滾動軸承設計模塊,根據提示簡單輸入軸承的相關信息后可以很快驗算出軸承壽命是否符合設計要求,如圖2所示。其中軸向載荷由轉子的重力確定,徑向載荷可由軸的結構和皮帶輪傳遞給軸的力間接求得,而皮帶傳給皮帶輪的力可在做皮帶輪設計的時候由皮帶的正常張力求得,張力的具體計算方法也可以參考機械設計一書。

  2 粉碎機軸承的潤滑方式選擇

  滾動軸承的常用潤滑方式有脂潤滑、油潤滑和固體潤滑等。潤滑方式的選擇一般可根據速度因數dn值(式中d—為軸承內徑,單位mim;n—為軸承轉速,單位rpm)來確定采用何種潤滑方式。

  當dn<1.6×105mm•rpm時,一般采用脂潤滑(機械設計一書對此dn值的上限已擴大到2~3×105mm•min,筆者認為,只要軸承的工作情況和散熱條件好,此值可以取上限;散熱條件不好時,最好取下限。實際使用中,因沖擊磨工作平穩,且磨內存在負壓,且有空氣不斷流過沖擊磨,故軸承座的風冷條件比較好,因而軸承允許有相對較高的dn值),因為潤滑脂的潤滑油膜承載能力較高、不易流失、容易密封且可應用較長時間而不需補充或更換。這種脂潤滑方式在大中型的中低轉速沖擊磨中使用普遍。

  當轉速比較高且dn>1.6×105mm•rpm時,軸承應采用潤滑油潤滑。因為油潤滑的摩擦阻力小于脂潤滑,并兼具散熱功能,故油潤滑可以潤滑高轉速或工作溫度較高的軸承。根據立式沖擊磨軸承的安裝方式,一般不采用浸油潤滑(該方式僅用于低速臥軸),而采用滴油或壓力供油等方法潤滑。潤滑油的粘度可按軸承的速度因素dn值和工作溫度t選取,再根據所選定的粘度值,從油品目錄中選出油的牌號。具體的選擇依據可以參考實用軸承技術手冊一書。油潤滑系統因為設計比較復雜,且立軸的密封較難,出于成本方面的考慮,這種潤滑方式不優先推薦使用。按不同手冊的速度因素dn推薦值,如當dn值處于油潤滑和脂潤滑的臨界值時,可以優先考慮脂潤滑,但是對于符合上述軸承因素的軸承,其潤滑必須采用油潤滑。

  3 粉碎機軸承的密封

  密封是為了限制潤滑劑從軸承中流失,也可以防止外界灰塵、水分等侵入軸承。沒有合理的密封將大大影響軸承的使用壽命。因此軸承的良好密封是保證軸承有效潤滑的基本條件。對于立式沖擊磨的軸承,其密封也應從這兩方面來考慮:一是要做好多塵狀態下的粉塵密封,防止粉塵侵入軸承引起磨粒磨損;二是特別要做好潤滑劑的密封,防止潤滑劑的流失或泄漏造成干摩擦使軸承很快損壞。根據圖1可以得到粉碎機的原理簡圖(不包含氣流的流道),如圖3所示。我們將結合圖3說明采用何種方式對兩個軸承進行密封。

  3.1粉塵的密封

  對于粉塵的密封分為4個部分,即圖3中的A、B、C、D四個部分。其中因A面靠近粉塵區,其密封一般不可采用透蓋—密封圈形式的密封,因為這種密封方式一是許用密封線速度不高,二是一旦密封圈磨損,密封就失效,且在工作中這種密封失效與否不易檢查,故密封可靠性不高。為克服這些缺點,此密封一般宜采用非接觸式的迷宮密封。具體的迷宮密封設計可參考機械設計手冊。B面和C面的密封為簡化密封結構,降低生產成本,可以采用圖4所示的靜密封。采用這種密封的另一個好處是如果需要采用油潤滑的時候,其稀油密封性能可達到零泄漏,因而可以兼作油道,對簡化油路設計很有幫助。而D面因遠離粉塵,且經A、B、C三個面的密封之后,僅有外界微量粉塵可以有機會從D面侵入軸承了,故此處密封可以使用常規的透蓋—螺旋密封,只是在設計密封螺旋的時候一定要讓螺旋的旋向與沖擊磨主軸的旋向相反,否則非但對密封沒有幫助,反而有害。

  3.2潤滑劑的密封

  3.2.1潤滑脂密封一般情況下,當潤滑方式采用脂潤滑時,用密封粉塵的結構即可對潤滑脂有較好的密封效果。只是對于立軸,因潤滑脂變熱后容易液化流失,為利用現有的密封結構,潤滑脂最好使用滴點在180℃以上的耐高溫、耐高速的鋰基潤滑脂。另外,由于軸承高速旋轉,如果潤滑脂比較稀,則潤滑脂容易在離心力的作用下脫離軸承而流失,嚴重影響有效潤滑。為克服以上缺點,加強密封效果,主軸在中低速時可以使用雙面帶防塵蓋的軸承,安裝時加適量的潤滑脂(加脂量參考第5節)即可,且保脂、潤滑效果良好;在主軸轉速比較高時,由于離心力大大增加,防塵蓋對封油脂的效果明顯下降,這時可以選用雙面帶有軸向迷宮密封裝置的RD型深溝球軸承,其防塵性、高速性、防油脂泄漏性以及動態使用效果均很好,且軸承座與普通軸承座結構相同,加工成本低廉。

  粉碎機(設計立式主軸轉速3700rpm,電機功率30kw,潤滑方式采用脂潤滑),試運轉的時候總是很快把深溝球軸承燒壞,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。后通過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,故障順利排除。

  3.2.2潤滑油密封

  當潤滑方式采用油潤滑時,圖3中D面對油的密封性能可以說決定了這個密封系統的密封性能。對于要求不是很高的場合,可以由機械設計手冊根據具體的條件選擇合適的唇形密封圈即可。這種密封方式結構簡單,制造成本低廉,但是由于這種方式屬于接觸密封,受密封圈耐磨性的影響,密封圈的密封壽命相當有限,容易產生泄漏,且需要經常停機更換,檢修、維護及停產損失均比較大。為克服這些缺點,我們使用如圖5所示的新型油密封結構,可以有效的把有磨損有泄漏的動密封變成無磨損無泄漏的靜密封。這種密封結構在粉碎機(設計立式主軸轉速5600rpm,電機功率5.5kw,潤滑方式采用稀油潤滑)中性能穩定可靠,使用中基本無需維護。

​  4 軸承的散熱

  沖擊磨內因有大量冷空氣流過,具有比較有利的散熱條件。但是當轉速很高或者磨內通有干燥物料用的熱空氣時,這個時候軸承需要使用其他流體(潤滑油或水)來加強輔助散熱。對于高dn值、重載荷軸承,如果散熱不良,會最終導致潤滑條件變差,軸承溫度持續升高,并形成這個惡性循環,軸承硬度降低、耐磨性降低,從而嚴重影響軸承的使用壽命,因此軸承的散熱在特殊場合中需要特別注意。為加強主動散熱,可以采用水冷系統或者油冷系統。一般而言,高轉速軸承的發熱都比較嚴重,為不增加附加成本,多使用稀油潤滑冷卻系統。對于油品和油的流量、壓力的選擇,設計時可以參考實用軸承技術手冊一書的相關章節。

  5 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。

  5.1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,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。

  5.2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7211AC角軸承(精度等級為P5)和6211深溝球軸承(精度等級為P5)配合使用(兩軸承間的距離為200mm),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,且加工兩個軸承孔前一定要對包含軸承孔的機架進行去應力退火處理,否則因機架變形最終易引起軸承發熱。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。

  5.3填脂量

  過多的填脂量會增加軸承的旋轉阻力,容易引起軸承發熱,導致潤滑脂液化流失,降低潤滑效能并引發軸承故障,這在高速軸承的潤滑失效中尤為常見;過少的潤滑脂則因為軸承得不到充分的潤滑而容易產生干摩擦,導致軸承很快失效。裝配時裝脂量以填入軸承內空間的1/2~1/3為宜,并且還要遵循轉速越高,添加量相對越少的原則。對于正規廠家生產的已填加有潤滑脂的軸承,初次安裝時不準再填加潤滑脂。

  5.4軸承游隙

  合理的軸承游隙提高軸的剛度、提高軸承的承載能力有很大幫助。在軸、孔尺寸加工精度高時,宜選用小游隙的軸承,以增加軸承的旋轉精度,從而延長軸承壽命;在軸、孔尺寸加工精度不高時,宜選用較大游隙的軸承,使軸承有一定的調心量,以使軸承能正常工作。在實際應用中,應檢查裝配好的軸承游隙,應使軸承的軸向游隙為零或有幾微米到十多微米的負游隙,深溝球軸承的徑向游隙最好不超過二十微米。需要注意的是,對于高速軸承,過大的負游隙將明顯提高軸承的附加額外載荷,更容易引起軸承發熱。

  5.5軸承精度

  為減轉子高速旋轉時對軸承施加過大附加力離心力,對于高轉速軸承,為獲得較高的旋轉精度,不宜采用低精度的P0公差等級的軸承,應選擇P6、P5或者更高精度的軸承,且轉速越高,需要的旋轉精度就越高。

  6 結束語

  對于粉碎機,為使軸承工作正常,本文從軸承的選擇、密封、潤滑、散熱和安裝要求這五個方面作了比較簡單的介紹,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,對粉碎機軸承方面的問題有較大的參考指導作用,解決了困擾粉碎機設計中的一大難題。

 相關新聞

  振動篩軸承的安裝規范流程   軸承的安裝是否正確,影響著軸承的精度、壽命、性能等,尤其是振動篩軸承。因此,對于振..

詳細內容>>

質量認證
嚴格的質量控制體系
優質材料
原料供應商精挑細選
先進研發
持續優化的技術創新
嚴苛工藝
精益生產模式的布局
廠貨直銷
質優價低的性價保證
售前售后
全程咨詢和指導服務
詞庫網 點焊機廠家 固控設備 非標緊固件 六角斜管 鑄鋁件 螺旋鉆機 增壓泵 NSK中國官網 冷凍柜 氣動機械手 進口軸承代理商 NSK軸承代理商 集成吊頂設備 自動化設備
血流麻将规则 分享按鈕