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振動篩激振器軸承頻繁損壞的原因有哪些?

2019年04月24日

  振動篩是礦山機械設備中常用設備,其振動的產生主要由激振器來實現。很多激振器采用偏心塊外置式整體結構。


ZSSY/ZSY鹽用振動篩

  該結構最普遍的問題是激振器內的軸承壽命較短,經常出現軸承發熱、燒損等現象,嚴重影響振動篩的正常運行。本文分享激振器故障原因及對應解決方案。

  1設計原因

  1)軸承選型不合理。

  振動篩滾動軸承在工作過程中由入料帶來的衝擊載荷較大,由偏心塊高速旋轉產生的離心力及離心加速度也較大,加之工作環境中粉塵較多,所以對軸承的使用類型、極限轉速、安裝配合尺寸、遊隙、自潤滑性能等要求較高,普通軸承在此惡劣工況下工作易損壞。如果設計初期對軸承選型不當,軸承使用壽命就會較短。

  處理方法:

  選用振動篩專用軸承。常用的振動篩軸承一般有圓柱滾子軸承和調心滾子軸承2種形式。圓柱滾子軸承具有較大的徑向承載能力,承受極限轉速也較高,對動靜載荷的承載能力強,但對軸承座孔的同軸度要求較高。

  調心滾子軸承不但具有較大的徑向承載能力,而且能承受任方向的軸向載荷,調心性能良好,能補償因軸承座孔加工造成的不同軸問題,但不能承受純軸向載荷。

  由於振動篩使用環境較為惡劣,許多軸承生產廠家為振動篩生產專用大遊隙軸承,軸承材料采用特殊材料,結構也較普通軸承有較大區別,具有承載能力強,耐衝擊性能好,潤滑性能好的特點。

  2)潤滑密封結構設計不合理。

  激振器工作過程中軸承受偏心塊高速旋轉產生較大的徑向力,由於潤滑密封結構設計不合理,軸承潤滑不充分,是導致軸承受熱產生變形,最終燒損的主要原因。目前國內許多激振器軸承主要采用脂潤滑方式,密封主要采用迷宮密封結構。密封間隙一般在1~2mm。

  但在實際使用過程中隨著激振器內軸承溫度的升高,潤滑脂黏稠度逐漸降低,激振器主軸高速旋轉,迷宮蓋內潤滑脂從迷宮蓋處不斷泄漏,最終導致軸承因缺少潤滑而損壞。

  處理方法:

  采用稀油潤滑方式,改善潤滑通道,潤滑油循環流動,使軸承得到充分潤滑。

  3)軸承與軸承座孔配合選擇不當。

  軸承與軸承座孔配合公差是設計時的重點。軸承與軸承座孔如果選擇較大過盈配合,會迫使軸承滾道形狀產生幾何變形,導致軸承運轉時產生異常振動;如果選擇較大的間隙配合,會使軸承外圈在軸承座孔內產生相對滑動,導致軸承溫度急劇升高。最終軸承損壞。

  處理方法:

  選擇合理配合公差。由於激振器工作時軸承內圈所受徑向力相對激振器偏心力來說是靜止的,設計時軸承內圈往往又被軸向定位。故軸承內圈與軸的配合應采用較鬆的過渡配合或間隙配合公差。

  軸承外圈所受徑向力相對於激振器偏心力圓周旋轉。為防止外圈滑動,同時確保軸承滾動體在保持架中靈活轉動,外圈與軸承座孔的配合設計時要采用較緊過渡或稍小的過盈配合公差。

  4)設計時未考慮軸的伸縮量。

  激振器運行溫度一般都在60~85℃。由於熱脹冷縮引起軸的伸縮量不可忽視。

  處理方法:

  設計過程中將一端軸承設計成過渡或間隙配合,以便使激振器軸在熱脹冷縮時可以相對於內圈進行滑動,避免軸承受到因熱脹冷縮產生的軸向力作用。

  2工藝原因

  1)軸承座孔的加工精度不夠,同根軸兩軸承座孔不同心。

  處理方法:

  采用加工精度較高的設備進行加工,保證兩軸承孔的同心精度。在數控鏜銑床或加工中心,兩軸承孔一次切削完成。

  2)軸承裝配時用力不均。

  如在冷裝配過程中對軸承內圈施力不均,導致軸承內圈相對軸產生一定偏斜量,從而使軸承的外圈磨損加快。

  處理方法:

  軸承在裝配時製作專用工裝,使軸承裝配過程中內圈或外圈均勻受壓組裝到位。防止裝配過程中內、外圈受力不均。

  3)軸承安裝時未清潔幹淨,或潤滑油不清潔,導致軸承滾道磨損,滾動體摩擦力增大,溫度升高,最終損壞軸承。

  處理方法:

  軸承裝配前清洗幹淨。激振器在使用過程中,按規定定期更換潤滑油脂。首次換潤滑油在設備使用150h之後,之後設備每運行1000h之後必須更換潤滑油。

  4)成組偏心塊質量差別大或成組偏心塊安裝角度誤差較大,引起振源中心顫動,造成軸承發熱。

  處理方法:

  調整偏心塊質量及角度,使其質量及角度對稱一致。如果激振器兩組的配重塊夾角不同或質量不同,所產生的振動方向角和振動力就會不同,就會產生篩體扭振等現象,致使激振器受到異常載荷。

  因此在製作偏心塊時,應保證偏心塊為同等材質、密度相同的材料。同時為保證偏心塊質心一致,對偏心塊的幾何形狀製作時也要嚴格要求。另外在安裝或調整激振力時,要使同一根軸上的偏心塊角度一致,平行軸上的偏心塊角度對稱。

  3使用及維護原因

  1)因基礎不平或彈簧座安裝不正確,引起篩體的不正常運動,致使振動篩產生轉動或扭曲,引起激振器軸承發熱受損。

  處理方法:

  振動篩安裝調整時,首先用水平儀測量基礎是否水平。如果發現基礎不平可以通過在基礎上加墊板的方式進行調整,反複測量及調整直至基礎水平為止。

  2)振動篩重心誤差大,引起篩體的不正常運動,致使激振器軸承發熱受損。

  處理方法:

  激振器受到非正常載荷,致使軸承發熱受損。因此隻有在設計、製造、安裝過程中嚴格控製產品製作安裝精度。才能保證激振力重心位置不偏移。同時在振動篩使用時,要盡量做到入料均勻。

  3)激振器的固定螺栓鬆動或未加防鬆彈簧墊圈,引起振源中心顫動,致使激振器軸承發熱受損。

  處理方法:

  激振器連接時加彈性墊圈,激振器初次使用,運行2h和50h後要重新檢查緊固激振器的安裝螺栓,發現鬆動立即緊固。激振器螺栓螺母隻能使用一次,緊固後拆下必須換新。

  4)潤滑油選擇不當,填充過多或過少,導致激振器軸承發熱受損。

  處理方法:

  潤滑脂加注過多,造成發熱,正常應加注潤滑腔的2/3為宜,並一定使用排氣螺栓排氣。但缺少潤滑脂或潤滑脂老化、幹枯同樣會引起軸承的發熱。一般在不漏油的情況下激振器0~100h加注一次潤滑油,一次加注不超過1kg,要觀察油的多少加注,並及時排出廢油,以便軸承得到正常潤滑。

  激振器是振動篩激振動力的來源。提高設計和加工質量,正確使用和精心維護是保證激振器軸承良好運行的前提條件

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