管磨機(jī)滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

王建武

管磨機(jī)滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

Design and Application of Mill Rolling Bearing

王建武

介紹了管磨機(jī)滾動(dòng)軸承的內(nèi)套在進(jìn)、出料中空軸上固定方法的改進(jìn)過(guò)程，同時(shí)闡述了滾動(dòng)軸承在設(shè)計(jì)及使用方面的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，闡述了滾動(dòng)軸承在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)題。

管磨機(jī)；滾動(dòng)軸承；軸承設(shè)計(jì)

在我公司所銷售的管磨機(jī)中，越來(lái)越多的用戶要求主軸承采用滾動(dòng)軸承。同滑動(dòng)主軸承相比，滾動(dòng)軸承節(jié)能省電，維護(hù)簡(jiǎn)便，是一種值得大力推廣的先進(jìn)技術(shù)，為生產(chǎn)帶來(lái)了更大的經(jīng)濟(jì)效益，降低了能源消耗。然而，由于許多用戶甚至磨機(jī)的設(shè)計(jì)人員對(duì)于滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)及使用了解不夠透徹，因而產(chǎn)生了設(shè)計(jì)及認(rèn)識(shí)上的幾個(gè)誤區(qū)。

1 滾動(dòng)軸承內(nèi)套在進(jìn)、出料中空軸上固定方法的改進(jìn)

圖1所示為我公司最初設(shè)計(jì)的滾動(dòng)軸承內(nèi)圈在中空軸上的固定方法，其中主軸承屬于雙列調(diào)心外球面滾子軸承，因?yàn)橹锌蛰S受熱要膨脹，又考慮到軸承內(nèi)徑較大，過(guò)緊對(duì)于安裝及拆卸都會(huì)帶來(lái)麻煩，加上軸承內(nèi)套的尺寸公差帶位于零位線以下，這樣在安裝時(shí)預(yù)留了一定的過(guò)盈量，因而中空軸尺寸的公差最終確定為：上偏差是+0.05，下偏差是-0.05。在給主軸承內(nèi)套定位時(shí)，采用一隔套來(lái)頂住軸承內(nèi)套，并且將隔套外端面由進(jìn)出料螺旋筒與中空軸之間的固定法蘭內(nèi)面擋住，從而將軸承的內(nèi)套定位。同時(shí)，為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，將內(nèi)套與中空軸之間配作定位螺釘定位。但在使用半年后卻出現(xiàn)了問(wèn)題，即：出料端螺旋筒與出料中空軸之間的把合螺栓總是松動(dòng)或斷裂，使固定軸承內(nèi)圈的隔套與軸承內(nèi)套間脫離，磨機(jī)筒體在軸向發(fā)生大距離串動(dòng)。大、小齒輪之間因相對(duì)軸向滑動(dòng)而磨擦出硬傷，嚴(yán)重影響了水泥廠的正常生產(chǎn)。

后來(lái)，與滾動(dòng)軸承生產(chǎn)廠家進(jìn)行商議，準(zhǔn)備將進(jìn)、出料中空軸與軸承內(nèi)套間的過(guò)盈量加大，但軸承廠家指出，中空軸的尺寸公差上偏差最大可增加到+0.2，下偏差可以變?yōu)?，主要顧慮是中空軸受熱膨脹，若是中空軸尺寸上偏差加得過(guò)大，容易使軸承內(nèi)套與中空軸之間配合過(guò)緊而對(duì)軸承內(nèi)套的強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響，同時(shí)會(huì)使軸承內(nèi)、外套之間卡得過(guò)緊，裝拆也會(huì)造成不便。于是決定對(duì)軸承內(nèi)套的固定方法作一些改進(jìn)，結(jié)構(gòu)上也作了調(diào)整，調(diào)整后的方案如圖2所示。此種方法是在中空軸上加工出深15mm、寬30mm的環(huán)溝槽，然后將兩個(gè)半圓卡環(huán)裝入環(huán)溝中，將軸承內(nèi)套固定。此種方案經(jīng)用戶使用后，運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好，從而解決了滾動(dòng)軸承內(nèi)套在中空軸上容易串動(dòng)的問(wèn)題?；鼗?，因而能夠保證軸承本身在-20°～220°之內(nèi)不發(fā)生變形，退一步講，磨機(jī)的螺旋筒與中空軸之間加有巖棉等隔溫材料，所以磨機(jī)內(nèi)部傳遞給主軸承的熱量肯定遠(yuǎn)不會(huì)達(dá)到主軸承的極限承受溫度。

（2）軸承的底部是否需要通有冷卻水

有許多磨機(jī)生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的滾動(dòng)軸承磨均在軸承座內(nèi)部通有冷卻水。事實(shí)上，和滑動(dòng)軸承磨相比，滾動(dòng)軸承的優(yōu)勢(shì)之一應(yīng)該是節(jié)省了大量冷卻水，并且節(jié)省了稀油潤(rùn)滑站。滾動(dòng)軸承耐高溫的特性決定了滾動(dòng)軸承在使用中不需要用冷卻水來(lái)冷卻。

（3）滾動(dòng)軸承的外球面是否需要與固定球體座之間定位

筆者在最初設(shè)計(jì)的滾動(dòng)軸承磨機(jī)中，均用螺釘將軸承外殼與固定球體座之間定位，以防軸承脫落（如圖3所示）。但實(shí)踐證明，這個(gè)設(shè)計(jì)是不必要的。因?yàn)槟C(jī)安裝后，軸承在球面座內(nèi)被回轉(zhuǎn)部分的重量壓住，定位是很可靠的。通過(guò)用戶現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，凡是運(yùn)轉(zhuǎn)良好的滾動(dòng)軸承磨機(jī)，其軸承的外球面都是不斷作擺動(dòng)，以起到自動(dòng)調(diào)心的作用。將外球面與軸承球面座固定后，很容易使軸承在磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸承外套轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，導(dǎo)致軸承運(yùn)轉(zhuǎn)阻力增大，甚至使軸承過(guò)早損壞，影響磨機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

通過(guò)以上的分析介紹，可以得出結(jié)論：滾動(dòng)軸承與傳統(tǒng)的滑動(dòng)軸承相比，不需要水冷裝置，可以節(jié)省大量的冷卻水；不需要測(cè)溫裝置，并且省卻了維護(hù)起來(lái)較麻煩的稀油站；可以節(jié)省電能大約10%～15%，因而可以比同規(guī)格的安裝滑動(dòng)軸承的磨機(jī)多裝一定量的研磨體，從而提高磨機(jī)的產(chǎn)量，降低成本消耗。

2 軸承設(shè)計(jì)中的幾個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)

（1）安裝滾動(dòng)軸承的磨機(jī)是否需要加測(cè)溫?zé)犭娮?/p>

有些用戶在購(gòu)買我公司安裝滾動(dòng)軸承的磨機(jī)時(shí)，要求對(duì)主軸承填加測(cè)溫?zé)犭娮瑁踔劣械哪C(jī)設(shè)計(jì)者也認(rèn)為應(yīng)在滾動(dòng)軸承上加上測(cè)溫電阻。筆者認(rèn)為，這是畫(huà)蛇添足。事實(shí)上，對(duì)于磨機(jī)的滾動(dòng)軸承，內(nèi)部所填加的是耐高溫的極壓鋰基潤(rùn)滑脂，并且在制造軸承時(shí)均采用了兩次高溫

TQ172.639

A

1001-6171（2012）01-0081-02

通訊地址：1朝陽(yáng)重型機(jī)器有限公司技術(shù)中心，遼寧朝陽(yáng) 122000；

2011-10-20；

趙蓮

圖3 滾動(dòng)軸承示意圖