唐紹同
(廣東省(shěng)工商高(gāo)級技工學校)
振動篩(見圖1)是某公(gōng)司的拳頭產品,廣泛應用(yòng)於化工、食品(pǐn)、礦山和建材等行業,占有很大的市場份額。振(zhèn)動篩的工作原理(lǐ)是由電動機作為激振(zhèn)源,電動機與主軸通過帶輪聯接在一起,主軸兩(liǎng)端安裝帶(dài)有偏(piān)心塊的平衡輪,主軸組將電動機的旋轉運(yùn)動轉變為水平、垂直和傾斜的複合運(yùn)動,再把這種複合(hé)運動傳遞給篩箱,引起篩麵上下、左右和前後振動,調節主軸兩端配重塊(kuài)的相位角度,可以改變物(wù)料在篩麵(miàn)上的運動軌跡,物料通(tōng)過篩孔進行篩分(fèn)。主軸(zhóu)組是振動(dòng)篩的主要部件,它把電動(dòng)機的旋轉運動傳遞給篩箱,轉化為篩箱的複合振(zhèn)動。主軸組主要由帶輪、平衡輪、偏(piān)心軸、軸承、軸承座和外殼等零件裝配而成(chéng)(見圖2)。由於振動篩的工作時間較長(zhǎng),振動較大,主軸傳遞的轉矩也(yě)較大,這樣對(duì)主軸軸(zhóu)承的性能要求也較高,特別是軸(zhóu)承潤滑要到位,潤滑效果要非(fēi)常好。因此,解決好(hǎo)主軸軸承的潤滑問題是延長軸承壽命,保證振動(dòng)篩正常工作的一個關鍵因素。
1.振(zhèn)動篩主(zhǔ)軸組的(de)漏油現(xiàn)象
主(zhǔ)軸軸承的潤滑有兩種方法解決,一是在軸承座上加(jiā)裝(zhuāng)油杯,通過人工加注潤滑脂去潤滑軸承;二是在主軸的封閉腔內灌注全損耗係統用油,通過全損(sǔn)耗係統用油的流動,滲透入軸承內進行潤滑。但是不管采用哪種(zhǒng)方法,或(huò)者是兩(liǎng)種方法同時使用,不管是(shì)使用(yòng)潤滑脂或全損耗係統用油,還是同時使用潤滑脂和全損耗係統用油對軸承進行潤滑,振動篩工作了一段時間後,我們總是發現左右軸承座的端麵出現(xiàn)漏油現象,有時甚至漏油嚴重,拆開軸承座檢查軸承(chéng)端蓋(gài)和密封圈,未發現任何破損和裂紋,為此(cǐ),我們百思不得其解,到底漏油的原因(yīn)是(shì)什麽呢?
2.漏油原因分析
針對以上兩種潤滑軸承的方法(fǎ),我們分別對漏油原因進行了分析:
(1)種情況是通過油杯靠人工(gōng)加注(zhù)潤滑脂(zhī)潤滑軸承。由於潤滑脂是凝(níng)固體,它如果要泄漏,在排除軸承端蓋和密封圈未出(chū)現任何破損和裂紋的情(qíng)況下,必須(xū)具備兩個條件,一是軸承(chéng)溫度急劇升高,潤滑脂由固態變成液態,流動性增大;二是(shì)主軸組封閉腔內的(de)介質產生一(yī)個向外的壓(yā)力,迫使液(yè)態潤滑脂往外擠壓,形成泄漏(lòu)。在弄清楚了(le)潤滑脂泄漏應具備的兩個條件後,我們分析(xī)的重點就轉向了兩個問(wèn)題:個問題是軸(zhóu)承溫度是如何升高(gāo)的?第二個問題是主軸組封閉腔內的介質(空氣)是如何產生一個向外的擠(jǐ)壓力的(de)?軸承的(de)內圈和外圈因滾動摩擦(cā)而發熱,如果潤滑不到位,這種發熱急劇上升,導(dǎo)致軸(zhóu)承溫度升高。同時,因主軸(偏心軸)在旋轉過程中對封閉腔內(nèi)的介質反複不斷地(dì)進行壓縮、膨脹(zhàng),不但使封閉腔內的介質向(xiàng)外產生一個比較大的擠壓力,而且(qiě)還(hái)導(dǎo)致(zhì)介質溫(wēn)度上升,從而傳(chuán)遞給(gěi)軸承,致(zhì)使軸(zhóu)承溫度升得更高(gāo)。因此,偏心軸在旋轉過程中因偏心部分對(duì)封(fēng)閉腔(qiāng)內的介質所造成(chéng)的影響是潤滑油泄漏的一個重(chóng)要原因。
(2)第二種情況是在主軸的封閉腔(qiāng)內灌注全損(sǔn)耗係統(tǒng)用油,通過全損耗(hào)係統用油的流動,滲透入軸承內進行潤滑。在這種情況下,封閉腔內的介質就是全損耗係統用(yòng)油,通(tōng)過全損耗係統用(yòng)油的流動,滲透入軸承內進行潤(rùn)滑。在這種情況下,封閉腔內的介質就是全損耗係統用油了。同上麵的分(fèn)析思路,當振動篩在(zài)工作時,偏心(xīn)軸的偏心部分因旋轉不斷地對全損耗係統用油壓縮、膨脹,致使全損耗係統用油在封閉腔內劇烈地(dì)運動,不斷地分離、迸合、撕裂和摩擦,油溫急劇升高,流動性急劇(jù)增大,同時也產生一個向外的(de)擠壓力,導致全損耗係統用油源源不斷地通(tōng)過軸承的(de)裝配縫隙向外滲透漏油(見圖3)。
3.解決漏油的方法
根據上(shàng)麵漏油原因的分析,要解決漏(lòu)油問題,必須做到兩(liǎng)點:一是保證主軸(zhóu)軸承維持在合適的溫度;二是消除偏心軸偏心部分在旋(xuán)轉(zhuǎn)過程中對封(fēng)閉腔內介質(空氣或全損耗係統用油)的影響。而且這兩點是相輔相成的,特別是後者對前(qián)者有比較大(dà)的影響。
通過實踐檢驗,采用在油杯裏加注潤滑脂,同時又在封(fēng)閉腔內灌(guàn)注全損(sǔn)耗係統用油對主(zhǔ)軸軸承同時進行潤滑,效(xiào)果是Z好(hǎo)的(de)。一方麵潤滑脂的(de)潤(rùn)滑性能好(hǎo),還可以堵塞軸承裝(zhuāng)配縫隙,防止油液泄漏;另一方麵全損耗(hào)係統(tǒng)用油的流動性好,冷(lěng)卻效果也好,這樣能確保主軸軸承處於一個Z佳的工(gōng)作環境。找到了主(zhǔ)軸軸承Z佳的潤滑方法,那麽怎樣才能消除偏心(xīn)軸偏心部分(fèn)在旋轉過程中對封閉腔(qiāng)內介質(zhì)(全損耗係統用油)產生的影響呢?我們的做法如下:
(1)在軸端(duān)對偏心軸焊接一個護套(見圖4),護套是厚度為3mm的Q235鋼板卷成的圓筒,圓筒內腔的半徑為偏(piān)心軸的半徑與偏心距之和。對偏心軸焊接護(hù)套的目的是為(wéi)了給潤滑油一個相(xiàng)對平靜而又比較均勻的環(huán)狀運動空間,當(dāng)潤滑油(yóu)在這個環(huán)狀空(kōng)間運動時,減少了油液相互之間的(de)碰撞和摩擦(cā),從而保證(zhèng)了油溫的穩定。同時(shí),潤滑油在(zài)一個比較均勻的(de)環狀空間(jiān)運動,由於旋轉速度不高,其向外的離心力較小,也就確保了潤滑油的相對平靜,不至於(yú)向外泄(xiè)漏,但潤滑油又能(néng)滲透入軸承內部(bù)對軸承進行潤滑。
(2)為保證護套與偏心軸之間的聯接強度,可在護套與偏(piān)心軸之間灌注環(huán)氧樹脂,由於環氧樹脂具有強大的粘結性能,它可以把護套和偏心軸牢牢地固為一體,避免旋轉(zhuǎn)時護套發生變(biàn)形。
(3)考慮偏心軸因增加(jiā)了護套(護套本身有一定的重量(liàng))而抵(dǐ)消了一部分偏心力矩,從而降(jiàng)低了偏心(xīn)軸對篩箱(xiāng)的力矩輸出。為了(le)解決這一(yī)問題,可以考慮適當增大偏心軸的偏心距,但是偏心距不能增(zēng)加太大,因為偏心距越大,偏心軸的加工成本也就越高。
4.注意事項
在解決主軸組漏(lòu)油問題時要注意(yì)以下兩點:
(1)在護套與偏心(xīn)軸之間灌注環(huán)氧樹(shù)脂時,為了減少環氧樹脂的用量(畢竟環氧樹脂比較貴),可以先(xiān)用(yòng)若(ruò)幹(gàn)條PVC管填充於護套與偏心(xīn)軸之間的空間內,然後再灌注環氧(yǎng)樹(shù)脂,但放置PVC管時(shí),要注意均(jun1)勻分布(見圖5)。這樣大大地減少了環氧樹脂的使用(yòng)量,降低了生產成本。
(2)因增加護套需要重(chóng)新確(què)定偏心距時,其尺寸大(dà)小可(kě)以采用(yòng)估算類比法(fǎ)確定。例如,如果原(yuán)來偏心距為18mm,可以適當增大為20mm,Z後偏心軸對篩箱的力矩輸出還可以通過調(diào)節平衡輪內(nèi)的配(pèi)重塊進行微調。
5.效果評價
實踐證(zhèng)明,我們采用以灌注全損耗係統用油(yóu)為主,以加注潤滑脂(zhī)為(wéi)輔的潤(rùn)滑方式是比較合適的。而(ér)通過給偏心(xīn)軸加裝(zhuāng)護套後,主軸組的(de)漏油問題也基本解決。據客戶反映,未加裝護套前(qián),一(yī)個(gè)台班至少要加注一次(cì)或二次潤滑脂和全損耗係統用油;而加裝護套後,一周才加注一次潤滑脂(zhī)和全損耗係統(tǒng)用(yòng)油。由(yóu)於振動篩的工作環境比較惡劣,加注潤滑油的位置空間比較狹小,粉塵大(dà),噪聲大(dà),工人的安全無法保證,因此加注潤滑(huá)油的時間間隔不能太短,而解決了漏油(yóu)問題後(hòu),這一時間間隔完全可以隔得很長,這(zhè)樣也就極大地(dì)降低了工人的勞動強度,提高了振動篩的使用效率。
6.結語
由於給(gěi)偏心軸加裝了護套,保證(zhèng)了潤滑油相(xiàng)對平靜(jìng)而又比較均勻(yún)的運動,維持了油溫的穩定,軸承潤滑既充分又徹底,還不會引起油液泄漏,因此也(yě)就延長了主軸(zhóu)軸承的使用壽命,確保了振動篩的正常工作(zuò),提(tí)高了機器(qì)的經濟效(xiào)益。
來源:《金屬加工(冷加工(gōng))》2015年10期