沈忠
1、前言
酒鋼肅（sù）南宏興礦業公司原（yuán）礦破碎係統采（cǎi）用“兩段一閉路”工藝流（liú）程。粗碎采用C80顎式（shì）破碎機，原礦石處理後通過1#皮（pí）帶運輸機（jī）運（yùn）送至CYA型圓振動篩，經圓振篩檢查分級（jí），篩上礦粒（+12mm）由2#皮帶運送至GP11FF圓錐破進行細碎，經圓（yuán）錐破處理的（de）礦石由1#皮帶運送至CYA型圓振動篩檢查篩分；圓振動篩篩下產物（-12mm）由3#皮帶運輸機運送（sòng）至粉礦倉存放（fàng）。其中圓振動篩在破碎篩（shāi）分係統中所起的作（zuò）用是檢查篩分作業（yè），作用至關重（chóng）要。
該圓振動篩自投產（chǎn）以（yǐ）來，通常出現（xiàn）軸承壽命短和軸承溫度過高的故障，這些故障不但影響了圓振動（dòng）篩效（xiào）率的正常發揮（huī），而且使圓振動篩零部件、潤滑油的使用壽命大幅度降低，備件、材料消耗明顯上升，並給維修工和生產工增大（dà）了勞動強度。因此，合理地處理這些故障是保證圓振動篩正常運轉的必要條件。
2、工作原理及結構特征
2.1、工作原理
CYA型（xíng）圓振動篩（shāi）是利用普通電機外拖動激振（zhèn）器，篩體沿激振力方向作周期性（xìng）往複運動，物（wù）料在篩麵上連續（xù）作圓運動（dòng），從而達到篩分的目（mù）的。
2.2、結構特征
CYA型圓振動篩主要由篩體、篩網、橡膠（jiāo）減振（zhèn）裝臵、激振器（qì）和支承底架等組成（如下圖（tú））。振動器為軸（zhóu）偏心與塊偏心相結合的長軸式；篩體（tǐ）采用環槽鉚釘（dìng）聯接，組成框架式結構；激振器與篩體側板采用高強度螺栓和環槽鉚釘聯接（jiē）；激振器與電機采用軟型連接（三角帶）。
3、軸承溫度過高原因
軸承產生的熱量主要還是來能源於（yú）軸承承（chéng）受的（de）載荷。圓振動篩滾動軸承的工作條件非常惡劣，不僅要在調整狀態下承受很大的衝擊（jī）載荷，並在圍繞其中心軸旋轉時完成圓周運動，承受很高的徑向（xiàng）加速度和離心力。大多數振動篩傳動軸，還要求有一定的軸撓度（dù），致使軸承產生強迫振動和衝擊振動。圓振動篩在運行一段時間後，激振（zhèn）器與篩箱側板上的聯接螺栓及其它聯接螺栓（shuān）會出現鬆動的情況（kuàng）。螺栓出現鬆動後，相關元件便失去有效約束，從而導（dǎo）致振動源係統的軸線產生運動，加速（sù）了軸承的磨損並產生了大（dà）量的熱量。因（yīn）此為了避免（miǎn）這種情況的發生檢修人員都會在交接班的時候緊固螺栓，避免了相關元件失去有效約束（shù）。
圓振動篩軸承發熱還有有很多的原因，例如軸承的間隙大（dà）小、軸承與軸的裝配（pèi）精度和軸承的質量等都會影響（xiǎng）到軸承產生的熱量。我們廠所用的是瓦房店軸承，與國（guó）內其他廠家相比軸承質量還是很不錯的。
除去上述影響因素，主要研究了給油脂對（duì）圓振篩的（de）軸（zhóu）承溫度的影響。
正常工作時（shí），振動器（qì）的軸承溫度不應超（chāo）過75℃。在生產實際中，經常出現這樣的情況（kuàng）：圓振動篩在運行中，其它都（dōu）正常，但就是軸承溫度過高，而且溫度繼續升高（如下表1）。
表（biǎo）一：軸承隨時刻變化表
經過一段時間的觀察，軸承在缺油脂時候很容易產生高溫，軸承在油脂充滿軸（zhóu）承空隙的時候（hòu）也容易產生高溫。這種情況所引起的軸承溫度過高，主要原因是軸承的潤滑不合適。軸承在高速運動下會產生大量的熱量，沒有合（hé）適的通過油脂將熱量散（sàn）發出去。
4、滾動（dòng）軸承摩擦力矩、發（fā）熱量及油潤滑所需油量（liàng）的計算
4.1、軸承的摩（mó）擦損失在軸承內部幾乎全部變為熱量，因而致使（shǐ）軸承（chéng）溫度升高，軸承的發（fā）熱量可以（yǐ）用以下公（gōng）式進行計算（suàn）：
式中
Q：發熱（rè）量（liàng），kW
M：摩擦力矩，N.mm
n：軸（zhóu）承轉速，r/min（電機（jī）轉速970r/min）
摩擦力矩的估（gū）算
式（shì）中
M：摩擦力矩（jǔ），N.mm
μ：軸承的摩擦係（xì）數
P：當量動負荷，N（參見教材“機械（xiè）設計”P320當量動載荷P的計算公（gōng）式（shì）（13-8）。教材P338例（lì）題13-1有關於當量動載荷的具體計算，但（dàn）是Fa/Fr的（de）值我個人覺得需要分析軸承的結構。這裏希望大家討論下（xià）。）
d：軸（zhóu）承公稱內徑，mm
表二：各類軸承的摩擦係數（參考（kǎo））
4.2、循環油潤滑及噴油（yóu）潤滑所需油量計算公式（shì）
式中
G：所需油量，L/min
μ：摩擦係數
d：軸承公稱內徑（jìng），mm
n：軸承轉速，r/min
P：軸承（chéng）當量動（dòng）負荷，N
c：油的比熱，kJ/kg℃
r：油的密度，g/cm3
△T：油的溫升，℃
經過計算得到G=0.65mL/min
上式計算得到的是（shì）發熱量全部通過油帶走時所（suǒ）需的油量，未考慮（lǜ）其餘散熱因（yīn）素。一般來說，實（shí）際油量（liàng）約為以上計算（suàn）油量（liàng）的1/2-2/3。但散熱量隨著使用機械（xiè）及使用條件而有所不同，因此宜先以計算油量的（de）2/3進行運轉（zhuǎn），通過測量軸承（chéng）溫度和進、排油溫度逐（zhú）漸（jiàn）減小油量（liàng），直至確定Z佳油量。
5、解（jiě）決方法
5.1、改進（jìn）潤滑方式
我們所使用的潤（rùn）滑油是濃油潤滑（huá），其優點是容易密封，流失少，受溫度影響較小（xiǎo），對載荷性（xìng）質、運動速度的變化有較大的適應範圍。缺點是流動性差，內（nèi）摩擦係數（shù）大，所以能量損耗大，在高溫（wēn）下長期工作時，會失去潤滑性能。而稀油潤滑的（de）優點（diǎn）是內摩擦係數小，所以克服摩擦力的能量消耗少，稀油流動性（xìng）好，易進入各潤滑點的摩擦表麵，具有良好的冷卻（què）作用，並可將粘（zhān）附在摩擦表麵上的雜質和由於研磨（mó）而產生的金屬微（wēi）粒帶走。缺點是油膜不能承受大的（de）單位壓力，對密（mì）封的要求（qiú）高，設備根（gēn）本達不到要求。為了改善濃油的性質（zhì），往往在潤滑脂中加入15％～30％機械油，增加流動性，可以帶走各（gè）摩擦副產生的熱量。
油（yóu）脂的流動性增加後，我們就（jiù）可以（yǐ）設計一個（gè）給（gěi）油泵站，將潤滑油持續（xù）循環的注入軸（zhóu）承空隙中間（如下（xià）圖）。然後對（duì）給油泵站的潤滑油（yóu）定期進（jìn）行更換。這（zhè）種潤滑方式大大的減少了軸承產生的熱量，減少了軸承的損害。
5.2、圓振動篩軸承座的改進
由於圓振動篩軸承座內軸承的端麵與軸承座內側的端（duān）麵間距隻有5mm，為了保證（zhèng）軸承座內的存油空間，經過反複的現場實際測量，確定了在軸承座內增加凹形擋板（bǎn），擋（dǎng）板內側的深度增加到（dào）25mm，這樣增加擋板後軸承（chéng）座（zuò）內（nèi）的存油空間就達到了30mm。從而就增加了油脂的存儲量，延長了油脂（zhī）對（duì）軸承潤滑的時（shí）間（如（rú）下圖所示）。
5.3、軸承“精確”給油（yóu）脂探討
軸承內所需要（yào）的油脂不能多也不能少，對軸承的（de）給油脂需要一個“精確（què）量”，對於這個“量”需要一個動態的檢測，例如軸承外表麵設計油脂（zhī）動（dòng）態檢（jiǎn）測貼片，將檢測到得數據反饋到係統，係統根（gēn）據油脂量的多（duō）少進行加油脂；或者可以通過檢測圓振動篩的振（zhèn）動量、軸承的溫（wēn）度和（hé）電機的電流等，然後將這些量進行數學動態模型的分析，取得軸承溫度與這些量的關係，從而就可以根據這些量的變化（huà）來對軸承是否給油作出判斷。
