摘要:針對某廠引風(fēng)機(jī)經(jīng)常發(fā)生軸承高溫導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)無法正常工作的情況,以發(fā)生軸承高溫問題的引風(fēng)機(jī)為研究對象,進(jìn)行熱分析、尺寸公差分析等,找出影響軸承高溫若干因素;對幾種因素進(jìn)行詳細(xì)分析,從而找到相應(yīng)的防范措施。同時,用分析的高溫影響因素對引風(fēng)機(jī)運(yùn)行中軸承高溫進(jìn)行排查,最終確定軸承高溫的主要原因,并制定了相關(guān)改進(jìn)措施,從實(shí)際來看得到了良好的效果。
0 前言
引風(fēng)機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)中常見的設(shè)備,具有通風(fēng)、排塵、冷卻、輸送物料等重要作用。然而在長時間使用中,引風(fēng)機(jī)軸承承受較高的負(fù)載和磨損,導(dǎo)致其高溫問題普遍存在,嚴(yán)重影響設(shè)備的運(yùn)行效率和壽命。本文將以某廠引風(fēng)機(jī)軸承頻繁發(fā)生高溫問題的原因、表現(xiàn)和解決方案等方面,對該引風(fēng)機(jī)軸承發(fā)生高溫的問題進(jìn)行深入探討,旨在為工業(yè)生產(chǎn)中引風(fēng)機(jī)維修和維護(hù)提供一定的指導(dǎo)和參考。
1 高溫現(xiàn)象分析
軸承高溫問題的表現(xiàn)是指引風(fēng)機(jī)軸承在高溫環(huán)境下可能出現(xiàn)壽命縮短、速度限制下降以及運(yùn)行溫度過高等現(xiàn)象。其中,軸承壽命縮短是因?yàn)樵诟邷貤l件下,潤滑劑失效,摩擦增大,導(dǎo)致軸承的磨損加劇,當(dāng)工作溫度高于120℃時,溫度越高,軸承疲勞壽命越短
,按照李振宗等人的計(jì)算分析結(jié)果,當(dāng)工作溫度高200℃時,滾動軸承的使用壽命將縮短52%
;軸承速度限制下降是因?yàn)樵诟邷貤l件下,材料的熱膨脹系數(shù)變大,導(dǎo)致軸承內(nèi)在應(yīng)力增加;軸承運(yùn)行溫度過高則會使整個系統(tǒng)的工作效率降低、耗電量增大,甚至?xí)鹪O(shè)備的事故隱患。
某廠引風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中長期存在滾動軸承高溫問題,溫度在60℃~80℃之間,在該溫度下運(yùn)行導(dǎo)致軸承的正常壽命大大縮短、整個系統(tǒng)的工作效率降低、耗電量增大;引風(fēng)機(jī)軸承高溫問題給生產(chǎn)線平穩(wěn)運(yùn)行、設(shè)備維修帶來極大的困難。根據(jù)大修拆卸情況,初步確定了產(chǎn)生高溫的原因主要有以下幾個方面:
第一,在轉(zhuǎn)動設(shè)備的工作狀態(tài)下,高溫氣流和高溫介質(zhì)會直接對軸承產(chǎn)生高溫影響;第二,由于在高溫情況下軸承的潤滑劑失效的速度更快,軸承容易出現(xiàn)潤滑不良的現(xiàn)象;第三,軸承公差配合不當(dāng),摩擦生熱,而軸承廣泛采用的鋼材材質(zhì)在高溫下也容易出現(xiàn)熱膨脹現(xiàn)象,影響軸承的運(yùn)行狀態(tài)。根據(jù)前期改造解決方案,高溫潤滑劑不是主要原因,而根據(jù)以往運(yùn)行情況、運(yùn)行數(shù)據(jù)以及環(huán)境溫度,高溫氣流和高溫介質(zhì)對軸承產(chǎn)生高溫的作用特別不明顯,所以作者認(rèn)為軸承公差配合不當(dāng)導(dǎo)致摩擦生熱是軸承產(chǎn)生高溫的主要原因。
2 解決措施
引風(fēng)機(jī)軸承為22324CA,屬于雙列調(diào)心滾子軸承,使用潤滑油進(jìn)行潤滑。前期在維修過程中嘗試著采取了不少措施,但效果均不明顯。首先嘗試了優(yōu)化軸承潤滑系統(tǒng);針對軸承高溫問題,優(yōu)化軸承潤滑系統(tǒng)是常見的一種有效的解決方案。還有其他常見的解決方案,如通過更換高溫潤滑劑、減小軸承收縮量、增加潤滑劑油膜厚度等方式來優(yōu)化軸承潤滑系統(tǒng),以期望達(dá)到減少軸承高溫問題的發(fā)生。此外,還可以對軸承的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,例如增加冷卻水(油)流量、安裝冷卻器等。通過這些方法,可以有效地降低軸承的運(yùn)行溫度,減少軸承壽命的損失。但是經(jīng)過實(shí)際分析結(jié)果、前期改造結(jié)果以及各方案比對發(fā)現(xiàn),優(yōu)化軸承的冷卻系統(tǒng)成本較高,而本單位在前期更換多種高溫潤滑劑也不能夠解決該風(fēng)機(jī)軸承高溫問題,所以經(jīng)過分析軸承結(jié)構(gòu)及尺寸,作者決定調(diào)整軸承座公差。
根據(jù)實(shí)際測量軸承座孔、軸承外徑尺寸及原廠圖紙情況看,引風(fēng)機(jī)軸承座原設(shè)計(jì)公差為φ260 JS7(-0.026~+0.026);該風(fēng)機(jī)軸承為22324CA,屬于雙列調(diào)心滾子軸承,其合理的軸承座應(yīng)選用公差為φ260 H7(0~+0.052)的軸承座進(jìn)行適配。
采取相應(yīng)措施對軸承座孔進(jìn)行修理。首先對該引風(fēng)機(jī)軸承座孔進(jìn)行鏜削,使其達(dá)到φ260 H7(0~+0.052)尺寸;其次使用裝砂布頭的內(nèi)磨機(jī)手工修磨鏜削軸承座孔,使其內(nèi)孔尺寸增大0.02~0.03mm。并在修磨內(nèi)孔時有如下要求:前后軸承孔同心度≤0.03mm,軸承座孔橢圓度≤0.015mm。
通過選配合理的軸承座公差,該引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較低,從間隙配合改為過盈配合,解決了引風(fēng)機(jī)軸承高溫問題,改造完成后正常運(yùn)行至今,軸承部位振動值正常,軸承溫度一直保持在45℃以下。
3 結(jié)論
本文以某工廠引風(fēng)機(jī)為例,引風(fēng)機(jī)軸承受到高溫環(huán)境的影響導(dǎo)致軸承壽命大大縮短,同時產(chǎn)生熱膨脹使得運(yùn)行速度下降,生產(chǎn)線運(yùn)行不穩(wěn)定。為了解決某廠引風(fēng)機(jī)軸承高溫問題,我們分析了軸承高溫原因并提出了可供選擇的解決方案和措施,最終采用選配合理的軸承座公差,使其更加適合高溫環(huán)境下的運(yùn)行。經(jīng)過實(shí)踐表明,采用選配合理的軸承座公差的方式很好的解決了某工廠引風(fēng)機(jī)軸承高溫問題,減少了停機(jī)維修次數(shù),提高了設(shè)備運(yùn)行效率,降低了停機(jī)維修成本。




