申占民
(天津水(shuǐ)泥工業設計研究院,天津 300400)
摘 要:介紹了管磨機滑履軸承(chéng)軸瓦高壓油腔(qiāng)及(jí)低壓(yā)供油裝置(zhì)的設(shè)計,分析了傳統方案存在的問題(tí)及解決方法。
關鍵詞:滑履軸承;潤滑;軸瓦;油腔;帶油(yóu)槽
滑履軸承是大型管磨機上廣泛(fàn)采用的一種支撐裝置。近十年來隨著水泥廠建設規模的不斷擴大,滑履軸承在(zài)管磨機上(shàng)的應用越來(lái)越(yuè)多(duō),從Z初的主軸承和滑履(lǚ)軸(zhóu)承聯(lián)合(hé)支撐方(fāng)式到目前的雙滑履支撐方式。潤滑對於軸承來說非常重要(yào),潤滑裝置的好壞直接影(yǐng)響著軸瓦的使(shǐ)用壽(shòu)命,但在滑履軸承(chéng)的設計中,潤(rùn)滑裝置的設計常常不被重視。
目前(qián)無論是主(zhǔ)軸承還是滑履軸承都是采用高低(dī)壓潤滑係統。這種軸承是在軸瓦上的適當位置開設一個或幾個高壓油腔,並(bìng)配一(yī)套高低壓潤滑稀(xī)油站(zhàn)。在磨機(jī)啟(qǐ)動前先開高壓(yā)油泵,將潤滑油供入高(gāo)壓油腔,當高壓(yā)油不斷供入高壓油腔,並且供(gòng)入量與泄漏量相等時,便形成一個穩定的油膜來(lái)承擔外載(zǎi)荷。該油膜使軸頸與軸(zhóu)瓦表麵達到完全脫離金屬接(jiē)觸,從而降低磨
機啟動荷載。當磨機正常(cháng)運轉後就停止供應高壓油,低(dī)壓油(yóu)泵(bèng)繼續正常運轉,磨機軸承進入動壓潤滑下運轉。本文就滑履軸承高壓油腔及低(dī)壓供油(yóu)結構的設計作簡要分析。
1 高壓油腔的設計
目前高壓油腔結構大致分為兩種形式。一種是(shì)長方形結構,一種是圓形結構。長方形油腔加工方(fāng)便,在油腔麵積相同的情況下,潤滑油在軸(zhóu)向的泄漏途(tú)徑Z長,便於(yú)形(xíng)成油膜。圖1是長方形高(gāo)壓油腔示意圖。如果油腔邊緣距瓦體邊緣距離L過小,潤滑油容易過早(zǎo)泄漏(lòu),不容(róng)易把磨機頂起;過大則影(yǐng)響油(yóu)膜的形成。一般(bān)如果每個(gè)滑履軸(zhóu)承采用兩塊滑履瓦,則每塊(kuài)滑履瓦在圓周方向(xiàng)的夾角θ在24º~30º之間,油腔包(bāo)角在4~6º之間。油腔邊緣(yuán)距瓦體邊緣(yuán)距離l=0.05D~0.07D,D為軸徑,高壓油腔深度一般(bān)取3~5mm。
圖(tú)1 長方形高壓油腔示意圖
2 低壓供油係統的設計
當磨機正常運轉後就停止向軸承供應(yīng)高壓油,低壓油泵繼續正常運轉,磨機軸承進入動壓潤(rùn)滑(huá)下運轉。因此滑履軸承絕大部分時間是在動壓潤滑狀態下運轉的,由此可見,低壓供油裝置的設計是滑履軸承運轉好(hǎo)壞(huài)的關(guān)鍵因素之一。
目前國內設計(jì)的滑履軸承中,向軸(zhóu)瓦供油一般采用噴油和油槽(cáo)帶油相結合(見圖2),或者(zhě)都采用噴油,對(duì)於噴油潤滑來說,由(yóu)於當油剛噴到輥圈時是線狀形態,潤滑油並未均勻分布在輥(gǔn)圈上,因(yīn)此輥圈(quān)轉入滑履瓦時到形成連續油膜時間(jiān)較長,雖然有布油(yóu)槽可儲存(cún)一定量的潤滑油,但(dàn)是問題並未(wèi)根本解決。采用(yòng)噴油與油槽帶油相(xiàng)結(jié)的方法,當輥圈轉入第二個滑履瓦時,輥圈從油槽帶油,從而起(qǐ)到潤滑第二個滑履(lǚ)瓦的作用。這種(zhǒng)方法雖然形成油膜時間短,但結構較為複雜,互換性差。總結以上結構(gòu),我(wǒ)們可以發現這種結構存在以下三個問題:
♦油膜形成時間較長(zhǎng);
♦結構複雜;
♦互換性差。

圖2 噴油和油槽帶油混合潤(rùn)滑方式
為了解決以上問題,筆者深入研究了國內外相關磨機滑履軸承有關資料,發現(xiàn)采用塑料油槽帶油潤滑是一種比較理想的(de)選擇。與金屬相比,塑料具有(yǒu)重量輕、摩擦係數小、耐磨性及耐疲勞性較高、化學穩定性(xìng)好等優點,而且塑料具有自潤滑和吸音(yīn)、減振等性能。雖(suī)然塑料的耐熱性差,有些塑料的吸濕性較大,熱膨脹係數較大,其強度和尺寸配(pèi)合(hé)精度不如金屬材料,但這些對帶油槽來(lái)說影響並不大。表1為一些常用塑料的性能。從表中可以看出,由於帶油槽是在常壓下工作,並且軸瓦溫度一(yī)般不超(chāo)過90℃,表1所列塑料(liào)都可以作為製造(zào)帶油槽的材料。又由於聚四氟乙烯摩擦(cā)係數低、吸水率小,因此筆者認為采用聚四氟乙烯(xī)作(zuò)為製造帶油(yóu)槽(cáo)的材料較為理想。圖3為帶(dài)油槽結(jié)構,帶油(yóu)槽用螺栓固(gù)定在瓦體上(shàng),槽底接進油管(guǎn),R為輥(gǔn)圈半徑(jìng)。安裝時使帶油槽R麵與筒體輥(gǔn)圈貼合嚴密,確保帶油槽內能存貯潤滑(huá)油。圖4為安裝了塑料帶油槽的滑履軸承。低壓(yā)潤滑油從帶油槽底部進入帶油槽,潤滑油充滿帶油槽內,多餘的潤滑油從軸(zhóu)瓦兩側溢出。當輥圈轉入滑履瓦時在輥圈與滑履瓦之間形成負壓(yā),把潤滑油(yóu)吸入到滑履瓦上。同樣當輥圈(quān)轉入第二個滑履瓦時(shí)在輥圈與滑履瓦之間形成負壓(yā),從而把潤滑油吸(xī)入到滑履瓦上。兩個滑履瓦安裝相(xiàng)同規格的帶油槽,有很好的互換性。由於潤滑油充滿帶油(yóu)槽內,因此輥圈轉入(rù)滑履瓦時到形(xíng)成連續油膜時間較短,從而起到很好的潤(rùn)滑作(zuò)用。由(yóu)此可見,如果采用以上帶油槽結構,可以解決傳(chuán)統結構中(zhōng)的三個問題,也就是說本結構與傳統結構(gòu)相比有以下優點:
(1)潤滑油充滿帶油槽內,油膜形成時間短;
(2)結構簡單;
(3)互換性好,帶(dài)油(yóu)槽可以互換。
表1 常用塑料性能

圖3 帶油槽結構

圖(tú)4 裝有塑料帶油槽的滑履軸承
3 結語
由上述分析可知,在滑履軸(zhóu)瓦潤滑裝置的(de)結構設計中,高壓油(yóu)腔采(cǎi)用長方形油腔較為理想;低壓潤(rùn)滑係統中,采用聚四(sì)氟乙烯帶油槽結構(gòu)簡單(dān)實用。
來源:《水泥技術(shù)》2003.2