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在一般正常維護條件下,球磨機主軸承燒瓦大都發(fā)生在起動階段,其主要原因有:
1、當球磨機簡體內(nèi)裝好襯板和研磨體后,筒體便產(chǎn)生一個較大的撓度,使兩端的中空軸翹起來。此時,中空軸與簡體^面產(chǎn)生較大的垂直度誤差,加上筒體本身的變形,就會使軸瓦瓦面受力非常不均,有關現(xiàn)場考證,此時受力集中在靠簡體腳的一個環(huán)形條帶上,如圖1所示,由于接觖面積減小,壓力急劇増如,潤滑油就更難進人接觸區(qū),最終造成靠筒體瓦燒瓦。
2、球形瓦擺動不靈活
為使瓦面與軸頸均勻接觸,載荷均布,所以在主軸承設計時大都采用球形瓦結構,這種球形瓦結構能隨中空軸的轉動而作相應的多維擺動。但實際運轉時卻不容易保證其運轉靈活,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
中空軸實際上是個厚壁圓筒,工作時因載荷而產(chǎn)生彈性變形,此外,由于磨機運轉一段時間后溫度要升高,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,對存儲油及潤滑不利。中空軸變形是主軸承燒瓦的一個較為重要的原因之一。
4、刮瓦不當
刮瓦軸承,把原本是面接觸硬刮成了點接觸,其主要的想法可能是使在凹坑內(nèi)能儲存一點潤滑油,供潤滑之用。其實,近代潤滑理論已經(jīng)表明:潤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)的潤滑油不能幫助油膜的形成,而接觸點能劃破油膜,對潤滑不利??梢?,刮瓦不當也可能是主軸承燒瓦的一個原因。
二、改進方法與建議
從以上的分折可以看出,由于簡體彎曲變形、球形瓦擺不靈活,中空軸變形、刮瓦不當?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、改變軸瓦溫度測的位置
現(xiàn)有的磨機大多有溫度監(jiān)控報警裝置,但其軸瓦溫度測點安裝在軸瓦鎢金層下方的鑄鐵件內(nèi),測點距鎢金底層約50mm。顯然,由于測溫點的溫度梯度通常為dT/dr=常數(shù),也就是說,測溫點距軸瓦鎢金層越遠,溫度差也越大,測點距鎢金底層50mm遠時,其測試的溫度不能準確反映軸頸與軸瓦之間的真實溫度,比如:當測試溫度是50度時,軸頸與軸瓦之間的真實溫度可能是60度或以上,軸瓦勢必發(fā)生燒損。其改進辦法就是將測溫點安排在軸瓦承載區(qū)的鎢金層內(nèi),如圖2所示,經(jīng)試驗其測溫準確,當濕度升高到報警溫度時,停磨檢査,未發(fā)現(xiàn)燒瓦現(xiàn)象。
2、改進軸瓦的刮瓦工藝
在液體潤滑狀態(tài)時,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。常用的刮點與磨合方式,雖然保證軸瓦與軸頸的接觸點每25mmx25mm面積有3點以上,但接觸點受球磨機起動初期磨合的影響,部分磨合點要磨掉。改逬的刮瓦工藝采?。汗吸c與拉交叉鈄線槽相結合的方式,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,軸向鈄線起始點應距軸端面50mm以上,以避免油從鈄線槽直接溢出。
3、改進軸承的設計結構
從前述的燒瓦原因可以看出大都還是由于軸承結構設計所帶來的。為此,我們認為通過下面的措施可以改善球磨機主軸承的潤滑條件,從而減少燒瓦現(xiàn)象的發(fā)生。
(1〕在軸承的結構設計上,應考慮在中,低速的情況下就易于形成動壓油膜的結構形式。關于軸承的結構設計上如何考慮易于形成動壓油膜。
(2)適當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、改進潤滑方式
(1)條件允許的情況下,采用固體潤滑劑潤滑方式,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、液體潤滑劑混合潤滑方式.即:球磨機開磨時,一般物料需要預熱,磨機運轉速度慢,此時,主軸承依靠軸瓦表面的固體潤滑劑產(chǎn)生固體潤滑膜進行潤滑;磨機正常工作后,靠液體潤滑油產(chǎn)生的動壓潤滑膜進行潤滑。這樣.整個工況情況下都有潤滑膜在軸頸和軸瓦兩摩擦面之間,可避免主軸承燒損。
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