歡迎來(lái)到浙江宇興傳動(dòng)機(jī)械有限公司企業(yè)官網(wǎng)！
0572-6238529
13967273466@163.com
短信碼登錄
密碼登錄
獲取短信驗(yàn)證碼
錘式粉碎機(jī)軸承座的泄漏原因及改進(jìn)措施
2013-04-02
周子然 蘭興名 賈成聰
（攀枝花鋼鐵有限公司煤化工廠）
（攀枝花鋼鐵有限公司煤化工廠）
摘 要：針對(duì)PFCK- 1825錘式粉碎機(jī)使用過(guò)程中軸承座頻繁泄漏的缺陷，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，提出了對(duì)軸承座潤(rùn)滑油溝、擋油板等結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和對(duì)液壓系統(tǒng)壓力、流量進(jìn)行調(diào)整的措施，取得了良好的效果。
關(guān)鍵詞：錘式粉碎機(jī)；軸承座；液壓系統(tǒng)
關(guān)鍵詞：錘式粉碎機(jī)；軸承座；液壓系統(tǒng)
攀枝花鋼鐵有限公司煤化工廠PFCK-1825型可逆反擊錘式粉碎機(jī)為PCK－1520粉碎機(jī)的換代更新設(shè)備，與同類(lèi)設(shè)備相比具有破碎比大、破碎率高、設(shè)備運(yùn)行成本低、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，但也存在粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子軸承座的軸頭漏油嚴(yán)重的問(wèn)題。
一、粉碎機(jī)軸承座運(yùn)行中存在的問(wèn)題
粉碎機(jī)軸承座的軸承采用稀油潤(rùn)滑方式，軸承座采用半剖式軸承座，軸承座端蓋設(shè)計(jì)為迷宮式密封（如圖1）。這種密封方式結(jié)構(gòu)緊湊，且適用在振動(dòng)較小的工作環(huán)境。其缺點(diǎn)是加工及裝配精度要求高。
一、粉碎機(jī)軸承座運(yùn)行中存在的問(wèn)題
粉碎機(jī)軸承座的軸承采用稀油潤(rùn)滑方式，軸承座采用半剖式軸承座，軸承座端蓋設(shè)計(jì)為迷宮式密封（如圖1）。這種密封方式結(jié)構(gòu)緊湊，且適用在振動(dòng)較小的工作環(huán)境。其缺點(diǎn)是加工及裝配精度要求高。
同時(shí)，粉碎機(jī)的工作環(huán)境是重載、低速且沖擊載荷較為頻繁，轉(zhuǎn)子的振動(dòng)一般維持在180～250μm的徑向位移量（Z大可達(dá)到350μm）。粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子的軸承座在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，表現(xiàn)為迷宮式密封失效快，潤(rùn)滑油泄漏嚴(yán)重。因此需要研究一種端面無(wú)泄漏的稀油潤(rùn)滑的半剖式軸承座，達(dá)到零泄漏的目的。
二、軸承座泄漏的原因分析
1.軸承座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理
?。?）潤(rùn)滑油路阻力。對(duì)軸承座解體后發(fā)現(xiàn)上軸承座設(shè)計(jì)的油溝為軸承的軸向，潤(rùn)滑油通過(guò)端面進(jìn)行潤(rùn)滑，由此，軸承潤(rùn)滑油路阻力大，潤(rùn)滑油可直接噴濺到端蓋，造成密封油膜破壞。（2）潤(rùn)滑油回油不暢。下軸承座只設(shè)計(jì)了單邊回油孔，而另一側(cè)的潤(rùn)滑油則滯留在軸承單邊，當(dāng)潤(rùn)滑油累積到一定程度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生壓力沖擊密封端面，隨后造成單側(cè)油量過(guò)多而泄漏。（3）軸承座端蓋無(wú)擋油板。潤(rùn)滑油進(jìn)入軸承座內(nèi)，隨著軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)，潤(rùn)滑油在軸承座內(nèi)隨意飛濺，由于油量較大，造成潤(rùn)滑油直接從密封端面泄漏。
2.液壓系統(tǒng)中，潤(rùn)滑油的壓力和流量控制設(shè)計(jì)不恰當(dāng)
?。?）液壓系統(tǒng)中的壓力偏高。供油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力在0.15～0.20MPa，運(yùn)轉(zhuǎn)中，密封環(huán)密封油膜能力幾乎不能承受此壓力，由此密封環(huán)密封失效，端面漏油嚴(yán)重。（2）液壓系統(tǒng)中的流量偏大。供油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量為30L/min。由于流量大，造成軸端面密封失效。
3.安裝精度達(dá)不到要求
該粉碎機(jī)軸承座使用的密封為迷宮式密封，它依靠轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)中密封環(huán)與端蓋之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將填入迷宮的干油攪拌成油膜狀態(tài)，從而起到密封作用。該密封加工精度高，轉(zhuǎn)子密封環(huán)與端蓋的裝配精度高，如間隙小，容易發(fā)生摩擦磨損，從而降低密封性能。在實(shí)際的加工與安裝過(guò)程中，很難達(dá)到其精度要求。
三、改造軸承座和液壓系統(tǒng)
1.軸承座結(jié)構(gòu)的改進(jìn)原則
?。?）在軸承座上部、下部中間部位增設(shè)與軸承油溝匹配的潤(rùn)滑油通道，確保潤(rùn)滑油全部進(jìn)入軸承內(nèi)部。（2）在下部軸承座新增左右兩個(gè)回流油孔。（3）在左右端蓋上增設(shè)擋油板，擋油板與旋轉(zhuǎn)軸之間保持相應(yīng)的間隙（間隙控制在0.50～1.0mm）。（4）保持原端蓋設(shè)計(jì)的部分迷宮式密封。（5）在左右端蓋外側(cè)新增特制的密封圈和調(diào)節(jié)壓蓋。密封圈和調(diào)節(jié)壓蓋可根據(jù)液壓系統(tǒng)的壓力、流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2.液壓系統(tǒng)的壓力和流量的調(diào)整原則
液壓系統(tǒng)的壓力和流量的調(diào)整原則是要保證軸承座內(nèi)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中潤(rùn)滑良好。
四、粉碎機(jī)軸承座改進(jìn)和液壓系統(tǒng)調(diào)整的實(shí)施
1.軸承座的結(jié)構(gòu)改進(jìn)
改進(jìn)軸承座（圖2）的前后之分是相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸的動(dòng)力輸入和輸出而言，動(dòng)力輸入端為后，輸出端為前。
二、軸承座泄漏的原因分析
1.軸承座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理
?。?）潤(rùn)滑油路阻力。對(duì)軸承座解體后發(fā)現(xiàn)上軸承座設(shè)計(jì)的油溝為軸承的軸向，潤(rùn)滑油通過(guò)端面進(jìn)行潤(rùn)滑，由此，軸承潤(rùn)滑油路阻力大，潤(rùn)滑油可直接噴濺到端蓋，造成密封油膜破壞。（2）潤(rùn)滑油回油不暢。下軸承座只設(shè)計(jì)了單邊回油孔，而另一側(cè)的潤(rùn)滑油則滯留在軸承單邊，當(dāng)潤(rùn)滑油累積到一定程度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生壓力沖擊密封端面，隨后造成單側(cè)油量過(guò)多而泄漏。（3）軸承座端蓋無(wú)擋油板。潤(rùn)滑油進(jìn)入軸承座內(nèi)，隨著軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)，潤(rùn)滑油在軸承座內(nèi)隨意飛濺，由于油量較大，造成潤(rùn)滑油直接從密封端面泄漏。
2.液壓系統(tǒng)中，潤(rùn)滑油的壓力和流量控制設(shè)計(jì)不恰當(dāng)
?。?）液壓系統(tǒng)中的壓力偏高。供油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力在0.15～0.20MPa，運(yùn)轉(zhuǎn)中，密封環(huán)密封油膜能力幾乎不能承受此壓力，由此密封環(huán)密封失效，端面漏油嚴(yán)重。（2）液壓系統(tǒng)中的流量偏大。供油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量為30L/min。由于流量大，造成軸端面密封失效。
3.安裝精度達(dá)不到要求
該粉碎機(jī)軸承座使用的密封為迷宮式密封，它依靠轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)中密封環(huán)與端蓋之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將填入迷宮的干油攪拌成油膜狀態(tài)，從而起到密封作用。該密封加工精度高，轉(zhuǎn)子密封環(huán)與端蓋的裝配精度高，如間隙小，容易發(fā)生摩擦磨損，從而降低密封性能。在實(shí)際的加工與安裝過(guò)程中，很難達(dá)到其精度要求。
三、改造軸承座和液壓系統(tǒng)
1.軸承座結(jié)構(gòu)的改進(jìn)原則
?。?）在軸承座上部、下部中間部位增設(shè)與軸承油溝匹配的潤(rùn)滑油通道，確保潤(rùn)滑油全部進(jìn)入軸承內(nèi)部。（2）在下部軸承座新增左右兩個(gè)回流油孔。（3）在左右端蓋上增設(shè)擋油板，擋油板與旋轉(zhuǎn)軸之間保持相應(yīng)的間隙（間隙控制在0.50～1.0mm）。（4）保持原端蓋設(shè)計(jì)的部分迷宮式密封。（5）在左右端蓋外側(cè)新增特制的密封圈和調(diào)節(jié)壓蓋。密封圈和調(diào)節(jié)壓蓋可根據(jù)液壓系統(tǒng)的壓力、流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2.液壓系統(tǒng)的壓力和流量的調(diào)整原則
液壓系統(tǒng)的壓力和流量的調(diào)整原則是要保證軸承座內(nèi)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中潤(rùn)滑良好。
四、粉碎機(jī)軸承座改進(jìn)和液壓系統(tǒng)調(diào)整的實(shí)施
1.軸承座的結(jié)構(gòu)改進(jìn)
改進(jìn)軸承座（圖2）的前后之分是相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸的動(dòng)力輸入和輸出而言，動(dòng)力輸入端為后，輸出端為前。
工作時(shí)，供油系統(tǒng)將潤(rùn)滑油從加油孔送入軸承，潤(rùn)滑油Z終擠入前油腔和后油腔，并分別從前出油孔和后出油孔返回供油系統(tǒng)。油路的通暢為減小供油壓力提供了可能，避免了泄漏的發(fā)生。
為了進(jìn)一步減小潤(rùn)滑油對(duì)密封結(jié)構(gòu)的壓力，前油腔和后油腔分別被設(shè)置在兩側(cè)端蓋上的擋油環(huán)分隔為兩部分，從而將大部分潤(rùn)滑油阻擋在擋油環(huán)和軸承之間，減少了擋油環(huán)和端蓋端面之間的潤(rùn)滑油，進(jìn)一步避免了泄漏。
為了方便密封圈的安裝，將密封圈設(shè)置在壓蓋與端蓋之間。為了提高密封圈的密封效果，其截面為凹形，其凹槽朝向軸承方向，在將其壓緊的過(guò)程中通過(guò)變形使其進(jìn)一步保證與轉(zhuǎn)子軸之間的接觸。
2.液壓系統(tǒng)的壓力和流量的調(diào)整
根據(jù)上述分析，必須重新校核粉碎機(jī)供油系統(tǒng)的壓力和流量，校核的方式有兩種：（1）重新核定系統(tǒng)的參數(shù)。（2）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，采用標(biāo)定的方式，對(duì)流量和壓力進(jìn)行核定。
比較以上兩種校核：種方式繁瑣，對(duì)粉碎機(jī)載荷系統(tǒng)參數(shù)的獲取不夠準(zhǔn)確，相當(dāng)于重新設(shè)計(jì)整個(gè)液壓系統(tǒng)。第二種方式較簡(jiǎn)單，也容易操作。因此，采用第二種校核方式。（1）確定系統(tǒng)壓力。因供油系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)壓力范圍在0.15～0.20MPa之間，而通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際標(biāo)定，滿(mǎn)足軸承座內(nèi)軸承潤(rùn)滑的壓力只需0.10～0.13MPa，由此初步核定，潤(rùn)滑軸承的油壓為0.12MPa，并在系統(tǒng)中增設(shè)溢流閥。（2）確定系統(tǒng)流量。粉碎機(jī)供油系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)流量為30L/min，而軸承潤(rùn)滑并不需要如此大的流量，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際標(biāo)定，軸承潤(rùn)滑的流量只需18～23L/min，由此初步核定，軸承的液壓油流量為20L/min，并在系統(tǒng)中增設(shè)調(diào)節(jié)閥。（3）校核平衡。允許系統(tǒng)壓力和流量可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行微調(diào)，以此保證軸承的需要。經(jīng)過(guò)以上步驟的校核，粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子軸承座內(nèi)軸承潤(rùn)滑的條件為壓力在0.10～0.13Pa之間，流量為18～23L/minZ為適合。
五、效果
（1）解決了軸承座泄漏的問(wèn)題。（2）完全滿(mǎn)足粉碎機(jī)的運(yùn)行，不論在低轉(zhuǎn)速或高轉(zhuǎn)速條件下，軸承座內(nèi)的軸承未出現(xiàn)因潤(rùn)滑條件不良而引起的軸承發(fā)熱、損壞等故障。（3）優(yōu)化粉碎機(jī)供油系統(tǒng)的配置，系統(tǒng)壓力、流量與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際更加適合，更為合理。（4）減少液壓油和密封備件的消耗，改進(jìn)后每年可節(jié)約3萬(wàn)元。
參考文獻(xiàn)：
[1] 陳匡民. 潤(rùn)滑與密封 [M]. 成都科技大學(xué)出版社，1992.
[2] 華中工學(xué)院標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量測(cè)試教研室. 互換性與技術(shù)測(cè)量[M]. 華中工學(xué)院出版社，1989．
[3] 許鎮(zhèn)宇，邱宣懷. 機(jī)械零件 [M]. 高等教育出版社，1998．
[4] 郭芝俊，左寶山，張桂芳，張寶興. 機(jī)械設(shè)計(jì)便覽 [M]. 天津科學(xué)技術(shù)出版社，1990.
[5] 許德珠.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M]. 高等教育出版社，1988.
為了進(jìn)一步減小潤(rùn)滑油對(duì)密封結(jié)構(gòu)的壓力，前油腔和后油腔分別被設(shè)置在兩側(cè)端蓋上的擋油環(huán)分隔為兩部分，從而將大部分潤(rùn)滑油阻擋在擋油環(huán)和軸承之間，減少了擋油環(huán)和端蓋端面之間的潤(rùn)滑油，進(jìn)一步避免了泄漏。
為了方便密封圈的安裝，將密封圈設(shè)置在壓蓋與端蓋之間。為了提高密封圈的密封效果，其截面為凹形，其凹槽朝向軸承方向，在將其壓緊的過(guò)程中通過(guò)變形使其進(jìn)一步保證與轉(zhuǎn)子軸之間的接觸。
2.液壓系統(tǒng)的壓力和流量的調(diào)整
根據(jù)上述分析，必須重新校核粉碎機(jī)供油系統(tǒng)的壓力和流量，校核的方式有兩種：（1）重新核定系統(tǒng)的參數(shù)。（2）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，采用標(biāo)定的方式，對(duì)流量和壓力進(jìn)行核定。
比較以上兩種校核：種方式繁瑣，對(duì)粉碎機(jī)載荷系統(tǒng)參數(shù)的獲取不夠準(zhǔn)確，相當(dāng)于重新設(shè)計(jì)整個(gè)液壓系統(tǒng)。第二種方式較簡(jiǎn)單，也容易操作。因此，采用第二種校核方式。（1）確定系統(tǒng)壓力。因供油系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)壓力范圍在0.15～0.20MPa之間，而通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際標(biāo)定，滿(mǎn)足軸承座內(nèi)軸承潤(rùn)滑的壓力只需0.10～0.13MPa，由此初步核定，潤(rùn)滑軸承的油壓為0.12MPa，并在系統(tǒng)中增設(shè)溢流閥。（2）確定系統(tǒng)流量。粉碎機(jī)供油系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)流量為30L/min，而軸承潤(rùn)滑并不需要如此大的流量，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際標(biāo)定，軸承潤(rùn)滑的流量只需18～23L/min，由此初步核定，軸承的液壓油流量為20L/min，并在系統(tǒng)中增設(shè)調(diào)節(jié)閥。（3）校核平衡。允許系統(tǒng)壓力和流量可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行微調(diào)，以此保證軸承的需要。經(jīng)過(guò)以上步驟的校核，粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子軸承座內(nèi)軸承潤(rùn)滑的條件為壓力在0.10～0.13Pa之間，流量為18～23L/minZ為適合。
五、效果
（1）解決了軸承座泄漏的問(wèn)題。（2）完全滿(mǎn)足粉碎機(jī)的運(yùn)行，不論在低轉(zhuǎn)速或高轉(zhuǎn)速條件下，軸承座內(nèi)的軸承未出現(xiàn)因潤(rùn)滑條件不良而引起的軸承發(fā)熱、損壞等故障。（3）優(yōu)化粉碎機(jī)供油系統(tǒng)的配置，系統(tǒng)壓力、流量與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際更加適合，更為合理。（4）減少液壓油和密封備件的消耗，改進(jìn)后每年可節(jié)約3萬(wàn)元。
參考文獻(xiàn)：
[1] 陳匡民. 潤(rùn)滑與密封 [M]. 成都科技大學(xué)出版社，1992.
[2] 華中工學(xué)院標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量測(cè)試教研室. 互換性與技術(shù)測(cè)量[M]. 華中工學(xué)院出版社，1989．
[3] 許鎮(zhèn)宇，邱宣懷. 機(jī)械零件 [M]. 高等教育出版社，1998．
[4] 郭芝俊，左寶山，張桂芳，張寶興. 機(jī)械設(shè)計(jì)便覽 [M]. 天津科學(xué)技術(shù)出版社，1990.
[5] 許德珠.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M]. 高等教育出版社，1988.
來(lái)源：《中國(guó)設(shè)備工程》2009年11期
聯(lián)系我們
0572-6238529
地址：浙江省湖州市長(zhǎng)興縣太湖 街道明珠路818號(hào)國(guó)際商務(wù)樓10 樓22室
13967273466@163.com
公眾號(hào)
小程序
?浙江宇興傳動(dòng)機(jī)械有限公司 版權(quán)所有 浙ICP備2021002843號(hào)