玉溪礦業有限公司大紅山銅礦二選廠圓振篩軸承損壞頻繁的原因分析及對策研究:
礦山公司每年所處理的原礦量一般都會高達數百萬噸以上,其中鐵精礦的產量占到總產量的八成以上,在進行產品的生產中需要對礦石進行粉碎,分為粗碎、中碎和細碎三個階段,在對礦石進行中粉的時候往往要通過傳送帶輸送到規格小于12毫米的圓振篩進行第二次篩選,根據經驗可以分析得到,圓振篩每個小時的工作量為300噸左右,每次處理礦石都是經過上下兩層圓振篩,經過第一層孔徑為20毫米左右的圓振篩的篩選之后可以選出20-30%的礦石,而大部分的礦石都是經過一次碎石處理之后再進行二次篩選,這樣的話,圓振篩的工作量非常大,相應的,圓振篩的軸承也承受著偉大的徑向沖擊負荷,再加上進料經常會偏離,因此,還存在著比較嚴重的軸向負載,同時,在圓振篩工作的過程中,還會因為軸承過高的溫度、過大的噪音、以及潤滑油的甩出現象,如果軸承座受到比較嚴重的磨損就會超出軸承內外側能夠承受的磨損最大限制,憑借普通的打毛、加墊等手段已經無法使軸承恢復到理想的效果了,唯有更換,此外各個組件之間的配合尺寸會引發器件的轉動效率的下降,嚴重者將會導致圓振篩的軸承的更換頻率高達半個月,影響正常的工作。
1.圓振篩軸承損壞頻繁的原因分析
為了提高圓振篩軸承的工作效率,減少設備的損壞程度,對圓振篩的損壞原因進行了仔細的分析,經過研究后認為主要的原因包括以下幾個方面。
首先是軸、軸承以及軸承座受到比較嚴重的磨損。再正常情況下,軸與軸承之間的配合狀態為基孔制H7/p6過盈配合,軸承與軸承座之間的配合為基軸制H7/h6間隙配合,當彼此之間的配合發生紊亂時,失去效力的軸承之間的徑向游隙就會變為1毫米不到,軸承之間的游隙將會擴大為5倍,這時候軸承的游隙遠遠高于正常值,軸承座發生磨損時主要是因為軸承外跑而產生的抱死現象,軸的磨損主要是因為軸承內跑使得軸承座與軸承外圈之間的額間隙超過1.5毫米。
其次是,軸承的壽命校核所致。經過對圓振篩處于工作狀態時的受力狀態進行分析后發現軸承受到的軸向力其實是非常小的,處于工作狀態的圓振篩的在偏心軸轉動時產生的非平衡性徑向力的作用下進行圓周運動,如果圓振篩沒有發生諧振運動,那么此時軸承所承受的徑向力最大,如果軸的重量記為1200千克,偏心軸的軸心距離記為3公分,圓振篩的轉速記為每分鐘750轉,那么根據F=mrw2,可計算得到兩個軸承所承受的負荷力高達110000N。圓振篩在運轉的過程中出了承受靜負荷力一外地還承受著徑向動負荷力,如果在計算的過程中去負載系數fp為3,那么所承受的徑向動負荷力Fr為F/2,如果圓振篩的篩面不均勻,在進行皮帶軸的安裝的時候就會與振動篩的皮帶輪之間產生比較大的誤差,此時除了負荷力和徑向動負荷力之外還會產生軸向動負荷力Fa。通過手冊的查閱后發現,二選廠的圓振篩的軸承的判斷系數是0.35,因為軸承所承受的重要負荷來自于徑向力,因此,Fa/Fr應該小于0.35,那么根據P=fp(Xfr+YFa),取Y=1,由此計算得到軸承的最大負載,當Fa/F為0.35時,可以計算得到Fa為0.35Fr,此時在去X=1,計算得到P=450000N,得到軸承的額定壽命為1550天,可將軸承的實際使用壽命遠遠差于額定壽命,這也會造成軸承的頻繁損壞。
再次,振動器的軸承座的設計不是特別合理,經過對其原理圖進行分析后發現那,振動器的軸承座的結構的設計其實是不合理的,圓振篩的軸承采用的是雙列向心球面滾子軸承,軸承座職能擋住軸承的外邊緣,在振動器工作時,其強大的離心力會促使潤滑油經過摩擦副內擠出來再由偏心軸筒傳輸至排污管排除,損失使得非常大的,這樣的話,軸承在運轉過程中的潤滑作用就會降低,如果潤滑油沒有得到及時的補給,就會引發軸承的干磨,軸承的溫度迅速升高,磨損自然加速,縱使采取添加潤滑油的補救措施也會迅速液化流走,軸承就會處于惡劣的潤滑油環境中。
最后,圓振篩的軸承在使用過程中的維護保養也與其損壞頻繁密切相關。通過對設備的運行狀態以及拆開后的檢車發現,軸承出現顯著的松動、游隙的增加、油泥的附著和潤滑油的氧化物等現象,這就說明由于缺少可靠的潤滑油的作用,導致軸承的游隙增加,進而導致軸承的溫度升高、噪音增加、振動的振幅增加,進而縮短了設備的使用壽命,究其原因是因為在使用圓振篩的過程中表現出了以下幾點不適:①在潤滑油的選擇上不合理,沒有予以足夠的重視,通常情況下,普通的鈣基脂潤滑油會在軸承的工作溫度(65度)以上就極容易發生氧化,溫度每增加10度,氧化產生的酸性物質的氧化速度就會增加一倍,進而再導致酸性物質的快速產生,如此惡性循環造成潤膜的形成受阻,軸承的耐壓力降低;②之前給設備注油時采用的油杯加油法,但由于設備運行過程中需要有較大的壓力才能保證油的順利加入,再加上加油杯的容量比較小,分次加油會導致雜質的摻入,磨損軸承滾柱。
2.降低圓振篩軸承損壞頻繁的對策分析
為了提高圓振篩的軸承的使用效率,降低損壞率,經過前面的分析,我認為應該通過以下的方式實現改進。
首先,要重視對潤滑油的質量的控制,由于圓振篩的工作強度非常高,軸承的正常工作溫度是50-70度之間,最高的時候會達到75度以上,需要承載的負荷就自然增加,如果沒有好的散熱能力,就會加快軸承的損壞,采用普通的鈣基脂潤滑油根本無法滿足要求,反而會因為氧化以及酸化現象的發生而加速潤滑脂液的流失,因此,只有選擇抗氧化能力極強的而且可以較高溫度下保持比較穩定的狀態的潤滑油方可,本文推薦使用二硫化鉬鋰基潤滑脂。
其次,需要對軸承座進行一定的改進,經過多年的經驗分析,我認為應該將軸承座內部的直徑與外部直徑相差為3毫米最合適,這樣的差距有利于潤滑油的密封性的保障,不至于因為軸承的轉速過快而使潤滑油快速的甩出去,而且可以緩解加油不及時導致的軸承的滾動柱的干磨。
再次,改變原來的注油方式,通過GZ-2型腳踏式注油器加油,新式注油器的使用可以使注油壓力保持在6MPa以上,即使在設備運轉的時候也可以順利實現注油,同時要加強對圓振篩潤滑管理,改變之前一天加一次油的工作習慣,換為一班加一次油,保證軸承中的潤滑油的足量。
3.結束語
經過以上對圓振篩的高頻率損壞額原因進行分析并提出了相應的對策后,二選廠的圓振篩的軸承的使用壽命增加到一年半以上,極大程度地降低了軸承的損壞,不論是生產效率差還是人工的維修力度都得到了改善,在生產實際中取得了極好的效果。