6-2 安裝不當引起的軸承發熱

1、設計膨脹量不足引起的軸承發燒

這種情況在大型風機和破碎機等長軸類裝置上較容易發生,這也是裝置設計製造和安裝維修人員比較容易忽略的環節。

典型案例CX公司的迴轉窯後排風機,投產初期曾出現風機自由端軸承劇烈發熱現象,因為工況狀態下轉子主軸熱膨脹後與軸承端蓋發生劇烈摩擦,很短的時間內所產生的高溫就將軸承座端蓋和轉子主軸端面融焊在一起。

所以新風機安裝驗收時要注意核算自由端的軸承軸向間隙是否能滿足工況條件的膨脹量要求。

計算軸類膨脹量的方法很簡單:

△L=L×(t-t0)×0。000012

式中:△L—軸的膨脹量;mm;

L—軸承座之間的軸長度;mm;

t—工況溫度;℃;

t0—裝置安裝時的環境溫度;℃。

需要說明的是,在夏季安裝時還要考慮裝置在冬季時的收縮量,這一點對於北方地區尤其要注意。一般講北方寒冷地區冬夏兩季的環境溫差最大能達到80℃,如果長度是3m的軸在夏天安裝,冬天的最大收縮量(停機時)就能接近3mm。

2、安裝歪斜造成的軸承發燒

軸承安裝歪斜,會造成滾珠不在軸承滾道的正確位置滾動,甚至引起較大的滾珠端面與軸承座內座圈和外座圈擋臺的軸向力,造成軸承過熱。

軸承不正的情況排查起來比較費功夫,LY公司的石灰石破碎機軸承發熱即是這種情況,解決方法是將百分表吸在軸上,錶針打在軸承外圈端面,檢查一週端面跳動,一般端面跳動值控制在0。05以內。也可以用塞尺直接檢查軸承左右側面的遊隙。

3、軸承本身裝配不當引起的發燒

(1)配合不當

軸承內孔與軸的配合採用基孔制,軸承外圓與軸承座孔的配合採用基軸制。一般在正常負荷情況下軸與軸承內座圈,採用j5,js5,js6,k5,k6,m6配合,軸承座孔與軸承外座圈採用j6,j7配合。旋轉的座圈,通常採用過盈配合,能在負荷作用下避免座圈在軸徑和軸承座孔的配合表面上發生滾動和滑動。

但有時由於軸徑和軸承座孔的尺寸測量不精確或配合面粗糙度未達到標準要求,造成過大的過盈配合,使軸承座圈受到很大擠壓,從而導致軸承本身的徑向間隙減少,使軸承轉動困難、發熱,磨損加劇或卡死,嚴重時會造成軸承內外座圈在安裝時開裂。

不旋轉座圈常採用間隙或過盈不大的配合,這樣不旋轉座圈就有可能產生微小的爬動,而使座圈與滾動體的接觸面不斷更換,座圈滾道磨損均勻。

同時也可以消除軸因熱伸長而使軸承中滾動體發生軸向卡住的現象。但過大的間隙配合,會使不旋轉座圈隨滾動體一同轉動,致使軸(或軸承座孔)與內座圈(或外座圈)發生嚴重磨損,而出現摩擦使軸承發熱、振動。

TH公司的水泥磨減速機在更換新軸承後僅運轉兩個多小時就又被燒壞,起初是因為用於固定軸承的偏心套與軸承外座圈之間間隙太大造成了減速機震動,維修時在偏心套內表面砸了許多麻點,同時又塗抹了固齒膠,造成軸承外座圈無法產生軸向位移,從而不能滿足軸的膨脹要求而被燒壞。

(2)裝配方法不當

軸承和軸徑或軸承座孔的過盈較小時,多采用壓入法裝配。最簡單的方法是利用銅棒和手錘,按一定的順序對稱地敲打軸承帶過盈配合的座圈,使軸承順利壓入。

另外,也可用軟金屬製的套管藉手錘打入或壓力機壓入。若操作不當,則會使座圈變形開裂,或者手錘打在非過盈配合的座圈上,則會使滾道和滾動體產生壓痕或軸承間接被破壞。

(3)裝配時溫度控制不當

滾動軸承在裝配時,若其與軸徑的過盈較大,一般採用熱裝法裝配。即將軸承放入盛有機油的油桶中,機油桶外部用熱水或火焰加熱,工藝要求加熱的油溫控制在80℃~90℃,一般不會超過100℃,最多不會超過120℃。

軸承加熱後迅速取出套裝在軸頸上。若溫度控制不當造成加熱溫度過高,則會使軸承產生回火而致硬度降低,執行中軸承就易磨損、剝落、溫升過快甚至開裂。

需要注意的是,用油“煮”軸承時,軸承應平放在油桶內,並且在軸承與筒底之間墊一件高度約50mm的木塊或鋼筋支架,加溫時配合紅外線測溫儀或溫度計控制油溫。由於油浴加熱方法對於軸承膨脹量的測量和溫度控制以及安裝等環節都不方便,建議採用電磁感應加熱器更為妥當。

(4)裝配時對軸承間隙調整不當

滾動軸承的間隙分為徑向間隙和軸向間隙,其功用是保證滾動體的正常運轉和潤滑以及補償熱伸長。

對於間隙可調整的軸承而言,因其軸向間隙和徑向間隙之間有正比例的關係,所以安裝時只要調整好軸向間隙就可獲得所需的徑向間隙,而且它們一般都是成對使用的(即裝在軸的兩端或一端),因此,只需要調整一隻軸承的軸向間隙即可。

但對於減速機而言,調整軸承間隙時應注意齒面齧合情況。一般用墊片(壓鉛絲法)調整軸向間隙,有的也可用螺釘或止推環調整。

如果間隙調整過大或者執行過程中減速機端蓋鬆動造成軸承間隙過大,不但會造成軸承自身振動大、噪音大、保持架易損壞等問題,還會進一步造成齒面齧合不正造成減速機打齒事故。如DY公司的2號窯中減速機,SS公司1號窯煤磨減速機的打齒事故主要是因為軸承軸向間隙過大,齒面齧合不正造成的。

對於間隙不可調整的滾動軸承,因其徑向間隙在製造時就已按標準確定好了,不能進行調整,此類軸承裝在軸徑上或軸承座孔內之後,實際的徑向間隙稱為裝配徑向間隙,裝配時要使裝配徑向間隙的大小恰好能在運轉中造成必要的工作徑向間隙,以保證軸承靈活轉動。

此類軸承在工作時,由於軸在溫度升高時受熱伸長而使其內處座圈發生相對位移,從而使軸承的徑向間隙減少,甚至使滾動體在內外座圈間卡住。若將雙支承滾動軸承中的一個軸承(另一個軸承固定在軸上和軸承座中)和側蓋間留出軸向間隙,可避免上述現象。

比較典型的例子是PY公司的2號篦冷機9號風機。一個月內更換了8盤軸承,最後懷疑軸承質量不好,改成進口軸承,仍無濟於事。

真正原因是維修人員更換軸承時將加在上下軸承座間的墊片弄丟了,這樣壓緊上蓋後,軸承外圈變形被壓扁,徑向間隙變小或幾乎為零,軸承一旦執行生熱,膨脹受阻便會因急劇高溫而燒壞,最嚴重的時候幾乎執行一兩個小時軸承便被燒壞。

對該風機軸承壓鉛絲檢查後,發現軸承座配合面各個部位的過盈量差別很大,最多的部位加了0。23mm墊片,最少的部位幾乎沒有增加墊片,只靠塗密封膠來補償。軸承遊隙合適後,執行溫度40℃左右,一切正常。

6-2 安裝不當引起的軸承發熱

4、聯軸器對中不好也會造成軸承發熱或失效

大多數運轉裝置的輸入軸是透過聯軸器與動力軸相連線,因此裝配時必須進行聯軸器的找正,使主動軸與從動軸在同一軸線上。電機瓦的發熱80%是由於對中不好造成的。如PY公司生料磨減速機電機瓦。

XC公司的水泥磨減速機聯軸器本身加工誤差太大,造成對中不好,電機軸承溫度高,裝置振動大。另外在聯軸器安裝過程中一定要注意主動端和從動端兩半聯軸器的相對位置標記,避免柱銷孔偏差太大,造成柱銷安裝過緊的現象。

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