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在一般正常維護(hù)條件下,球磨機(jī)主軸承燒瓦大都發(fā)生在起動(dòng)階段,其主要原因有:
1、當(dāng)球磨機(jī)簡(jiǎn)體內(nèi)裝好襯板和研磨體后,筒體便產(chǎn)生一個(gè)較大的撓度,使兩端的中空軸翹起來。此時(shí),中空軸與簡(jiǎn)體^面產(chǎn)生較大的垂直度誤差,加上筒體本身的變形,就會(huì)使軸瓦瓦面受力非常不均,有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)考證,此時(shí)受力集中在靠簡(jiǎn)體腳的一個(gè)環(huán)形條帶上,如圖1所示,由于接觖面積減小,壓力急劇増如,潤(rùn)滑油就更難進(jìn)人接觸區(qū),最終造成靠筒體瓦燒瓦。
2、球形瓦擺動(dòng)不靈活
為使瓦面與軸頸均勻接觸,載荷均布,所以在主軸承設(shè)計(jì)時(shí)大都采用球形瓦結(jié)構(gòu),這種球形瓦結(jié)構(gòu)能隨中空軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而作相應(yīng)的多維擺動(dòng)。但實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)卻不容易保證其運(yùn)轉(zhuǎn)靈活,主要原因:一是接觸面太大,妨礙球面擺靈活;二是軸承痤凹球面的溝槽,妨礙球形瓦擺靈活。囚此,由于球形瓦擺動(dòng)不靈活,造成受力不均,使局部出現(xiàn)燒瓦。
3、中空軸變形
中空軸實(shí)際上是個(gè)厚壁圓筒,工作時(shí)因載荷而產(chǎn)生彈性變形,此外,由于磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后溫度要升高,中空軸還要發(fā)生熱變形。彈性變形使中空軸軸頸呈橢圓形;熱變形使其直徑增大。其結(jié)果:一方面使軸頸與軸瓦之間的接觸面積發(fā)生周期變化,即接觸應(yīng)力出現(xiàn)周期變化;另一方面便軸頸與軸瓦之閬的間隙減小,對(duì)存儲(chǔ)油及潤(rùn)滑不利。中空軸變形是主軸承燒瓦的一個(gè)較為重要的原因之一。
4、刮瓦不當(dāng)
刮瓦軸承,把原本是面接觸硬刮成了點(diǎn)接觸,其主要的想法可能是使在凹坑內(nèi)能儲(chǔ)存一點(diǎn)潤(rùn)滑油,供潤(rùn)滑之用。其實(shí),近代潤(rùn)滑理論已經(jīng)表明:潤(rùn)滑主要是油膜的作用,而形成油膜必須要有禊形間隙,凹坑內(nèi)的潤(rùn)滑油不能幫助油膜的形成,而接觸點(diǎn)能劃破油膜,對(duì)潤(rùn)滑不利??梢?,刮瓦不當(dāng)也可能是主軸承燒瓦的一個(gè)原因。
二、改進(jìn)方法與建議
從以上的分折可以看出,由于簡(jiǎn)體彎曲變形、球形瓦擺不靈活,中空軸變形、刮瓦不當(dāng)?shù)仍?,最終使軸軸頸與軸瓦的摩擦增大,近而溫度升離造成燒成。為防止軸瓦的燒損,可采取以下方法:
1、改變軸瓦溫度測(cè)的位置
現(xiàn)有的磨機(jī)大多有溫度監(jiān)控報(bào)警裝置,但其軸瓦溫度測(cè)點(diǎn)安裝在軸瓦鎢金層下方的鑄鐵件內(nèi),測(cè)點(diǎn)距鎢金底層約50mm。顯然,由于測(cè)溫點(diǎn)的溫度梯度通常為dT/dr=常數(shù),也就是說,測(cè)溫點(diǎn)距軸瓦鎢金層越遠(yuǎn),溫度差也越大,測(cè)點(diǎn)距鎢金底層50mm遠(yuǎn)時(shí),其測(cè)試的溫度不能準(zhǔn)確反映軸頸與軸瓦之間的真實(shí)溫度,比如:當(dāng)測(cè)試溫度是50度時(shí),軸頸與軸瓦之間的真實(shí)溫度可能是60度或以上,軸瓦勢(shì)必發(fā)生燒損。其改進(jìn)辦法就是將測(cè)溫點(diǎn)安排在軸瓦承載區(qū)的鎢金層內(nèi),如圖2所示,經(jīng)試驗(yàn)其測(cè)溫準(zhǔn)確,當(dāng)濕度升高到報(bào)警溫度時(shí),停磨檢査,未發(fā)現(xiàn)燒瓦現(xiàn)象。
2、改進(jìn)軸瓦的刮瓦工藝
在液體潤(rùn)滑狀態(tài)時(shí),軸瓦鎢金層與軸頸之間必有一層油膜承載,其油膜的承載能力取決于油膜的厚度及穩(wěn)定性,這就要求修刮軸瓦的工藝及質(zhì)量要高。常用的刮點(diǎn)與磨合方式,雖然保證軸瓦與軸頸的接觸點(diǎn)每25mmx25mm面積有3點(diǎn)以上,但接觸點(diǎn)受球磨機(jī)起動(dòng)初期磨合的影響,部分磨合點(diǎn)要磨掉。改逬的刮瓦工藝采?。汗吸c(diǎn)與拉交叉鈄線槽相結(jié)合的方式,這將有利于軸瓦油膠的穩(wěn)定形成。甩要注意的是,鈄線槽應(yīng)控制在承載區(qū)60度范圍內(nèi),深度不大于0.1mm,軸向鈄線起始點(diǎn)應(yīng)距軸端面50mm以上,以避免油從鈄線槽直接溢出。
3、改進(jìn)軸承的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
從前述的燒瓦原因可以看出大都還是由于軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所帶來的。為此,我們認(rèn)為通過下面的措施可以改善球磨機(jī)主軸承的潤(rùn)滑條件,從而減少燒瓦現(xiàn)象的發(fā)生。
(1〕在軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,應(yīng)考慮在中,低速的情況下就易于形成動(dòng)壓油膜的結(jié)構(gòu)形式。關(guān)于軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上如何考慮易于形成動(dòng)壓油膜。
(2)適當(dāng)考慮增大主軸承部件的剛度,以減小其變形。并考慮熱變形可能帶來的尺寸變化的影響。
4、改進(jìn)潤(rùn)滑方式
(1)條件允許的情況下,采用固體潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑方式,以減小其摩擦與磨損,從而減小發(fā)熱,可避免軸瓦燒損。
(2)采用固體、液體潤(rùn)滑劑混合潤(rùn)滑方式.即:球磨機(jī)開磨時(shí),一般物料需要預(yù)熱,磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度慢,此時(shí),主軸承依靠軸瓦表面的固體潤(rùn)滑劑產(chǎn)生固體潤(rùn)滑膜進(jìn)行潤(rùn)滑;磨機(jī)正常工作后,靠液體潤(rùn)滑油產(chǎn)生的動(dòng)壓潤(rùn)滑膜進(jìn)行潤(rùn)滑。這樣.整個(gè)工況情況下都有潤(rùn)滑膜在軸頸和軸瓦兩摩擦面之間,可避免主軸承燒損。