我部的三台W1102H型振動壓路機投人使用以來,先後有兩台出現(xiàn)過振動軸承燒損故障。事後,我們對振動軸承燒損原因作了係統分析,並采取了相應的防範和改進措施。
1、振動結構原理
該振動壓路機是通過正反高速旋轉的偏心塊產生(shēng)的離心力,強迫振(zhèn)動輪振(zhèn)動壓實路麵的,圖1為其結構原理圖(tú),裝在連接板11上的振動馬達13,通過聯軸節12,帶動(dòng)支承在振動軸承(chéng)6上的偏心軸9作正反(fǎn)高速旋轉,產生的離心力強迫振動輪1振(zhèn)動。裝在偏心軸上的調(diào)幅裝置8用於改變振動的振幅,同時還可攪動潤滑油,形成飛濺式潤滑,從而起到潤滑和冷(lěng)卻軸承的作用。裝在梅花板3上的驅(qū)動馬達2,通過減振塊4與振動輪1連接。

在這個裝置中,支承偏心(xīn)軸(zhóu)的振動軸承受到很(hěn)大的離心力的作用,且力的方向不斷變化,工作條件十分惡劣。
2、故障原因分析
經檢查認為,該軸承燒損是由於(yú)軸頸與(yǔ)軸承間的(de)潤滑狀態發生(shēng)惡變,由邊界潤滑轉化為部(bù)分幹摩擦(cā)狀態而引起的,因此,避免軸承幹(gàn)摩擦狀態的產生是解決其燒損的關鍵。在正常工作中,軸頸與軸承之間有一定的間隙並有油膜存在,形成液體潤滑,此時摩擦(cā)產生的熱量小,熱量由機油帶走,使軸承處於正常工作溫(wēn)度。如果軸承與軸頸直接接觸,形成部分幹摩擦狀態,那麽(me)摩擦功耗就急劇增大,產生大量的摩擦(cā)熱,而由軸承四周散發及機(jī)油帶走的熱量不多,熱量積聚在軸承內,使軸承溫度不斷上升,當溫度(dù)超過軸瓦表麵的合金熔點時,軸瓦表麵便開始熔化,直至軸承完全燒損。導致軸承潤滑不(bú)良的主要因素有(yǒu):
(1)軸承孔同軸度(dù)或偏心軸(zhóu)軸頸跳動量超差
由圖1可以看(kàn)出,該振動輪內的激振器采用偏心軸式,工作時在偏心軸的正反高速(sù)旋轉(zhuǎn)和調幅裝置的作用下將產生很大(dà)的離心力,而離心力通過兩端軸承來(lái)支承和傳遞,因此對振動(dòng)輪兩(liǎng)端軸承孔的同軸度和偏心軸軸頸跳動量要求相當高。若其幾何尺(chǐ)寸超差,將致使主(zhǔ)軸頸與軸瓦間隙太小或無間隙,潤滑油膜厚度不夠甚至無潤滑油膜。
(2)偏(piān)心軸表麵(miàn)粗糙度超差
如果潤滑油中含(hán)有(yǒu)金屬磨屑等雜質,經長時間磨合後,將會使偏心軸粗(cū)糙度超(chāo)差,在軸頸表麵出現許多金(jīn)屬棱峰,這些金屬(shǔ)棱峰破壞了軸頸與軸瓦之間潤滑油膜的完整和連續性,嚴重者,大麵積金屬棱峰將直接與軸瓦摩(mó)擦而(ér)造成軸瓦燒損。
(3)潤滑油品質差(chà)
軸承工作條件惡劣,受衝擊(jī)負荷的影(yǐng)響顯(xiǎn)著,若采用質量較差(chà)的機油(如抗氧化性、穩定性差)。不同牌號機油(yóu)混用,或機油經長時間使用混入了大量灰塵,以及因工作溫度過高等因(yīn)素使機油變質,均會對(duì)軸承(chéng)工作時(shí)油膜的形成產生很大的負麵影響。
(4)機油粘(zhān)度的選用指標不明確
振動輪(lún)工作時,其(qí)機油品質會隨運轉時間增(zēng)長而逐漸變差,機油的粘度也會下降,故(gù)應確定機(jī)油的用油標準。機油粘度是其報廢的重要指標之一,根據我們計算分析,當機油的運動粘度下降到8mm2/s,軸承間隙在0.24-0.28範圍內時,軸承(chéng)的膜厚比為λ=0.967。由(yóu)於振動輪工作過程(chéng)中偏心軸軸頸與(yǔ)軸承內表麵在運轉中磨合,會使膜厚(hòu)比有所增加,在這種狀態下仍處於混合潤滑狀(zhuàng)態,尚能維持一定的油膜厚度,不致燒壞軸承。所以我們把報廢標準規定為其(HC-14機(jī)油)粘度下降到9.5mm2/s時需要更換機油。應根據此報廢標準,定期取樣化驗以控製機油使用(yòng)質量。
(5)原結構存在缺陷
由(yóu)圖(tú)1看出,軸承(chéng)在潤(rùn)滑時,靠調幅裝(zhuāng)置8攪(jiǎo)油(yóu),潤滑油沿調幅裝置圓周切線飛濺(jiàn)至套(tào)管7,然後反射形成飛濺油霧,靠油霧滲透進人軸承(chéng)體內。這種激濺式潤滑是不(bú)充(chōng)分的。再者(zhě),軸和軸承間隙內的潤滑油因沒有油道而不能將軸承工作產生的摩擦熱帶走,致使軸承的工作溫度升高,潤滑油粘度下降,油膜厚度減小。
3、故障排除措施
根據以上故障(zhàng)原因分析,現提出下麵的防範措施:
(1)裝配或檢修時(shí),應使兩軸(zhóu)承座孔(kǒng)的同軸度、偏心軸軸頸跳動量在規定的範圍內;
(2)偏心軸表麵粗糙度(dù)應(yīng)符(fú)合要(yào)求;
(3)確定機油(yóu)油品的合(hé)理指標,並(bìng)做到機(jī)油質量的定期檢查;
(4)在軸承座上加裝(zhuāng)灌油(yóu)通(tōng)道或增設油管,提高軸承的潤滑和散熱能力。
我(wǒ)們對這兩台發生(shēng)故障的機(jī)械按上述(shù)措施進(jìn)行了(le)改進,並定(dìng)期對機油各項指標進行監(jiān)測(cè),再投人施工一年多,振動輪無任何故障發生。實踐證明,這種做法是(shì)成功的。