淺談渦流式離心再生機(jī)改造

李偉 朱永新

【摘 要】隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，對(duì)鑄造生產(chǎn)和鑄件的質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求，傳統(tǒng)的粘土砂及水玻璃砂等工藝由于自身的難以克服的缺陷正逐步為自硬樹(shù)脂砂所取代。機(jī)制公司適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展，于2011年新上樹(shù)脂砂系統(tǒng)，包括砂處理系統(tǒng)及樹(shù)脂砂造型系統(tǒng)，但在使用過(guò)程中，砂處理系統(tǒng)中渦流式離心再生機(jī)損壞頻繁。本文主要對(duì)當(dāng)前砂處理系統(tǒng)中渦流式離心再生機(jī)適應(yīng)性改造問(wèn)題進(jìn)行研究。

【關(guān) 鍵 詞】樹(shù)脂砂系統(tǒng) 離心再生機(jī) 適應(yīng)性改造

【中圖分類號(hào)】 F407.42【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0258-02

【Abstract】 With the development of mechanical industry， put forward higher request to the production and the quality of the casting， sand and water glass sand and other traditional process due to defects are difficult to overcome the self is gradually replaced for Self-hardening Resin sand. The mechanism of company to adapt to market development， in 2011 the new resin sand system， including sand processing system and resin sand molding system， but in the use process， sand processing system of eddy current type centrifugal recycling machine damage frequently. This paper mainly focuses on the sand processing system of eddy current type centrifugal recycling machine adaptability transformation problem.

【Key words】Resin sand system， Centrifugal recycling machine， Adaptive transformation

機(jī)制公司是大批量多品種生產(chǎn)小、中型機(jī)械鑄件的專業(yè)生產(chǎn)廠家。2010年12月為了開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，決定對(duì)鑄造分廠實(shí)施技術(shù)改造，將粘土砂工藝改為呋哺樹(shù)脂砂自硬砂工藝。在青島天通鑄造機(jī)械廠通力合作下，該25T/h樹(shù)脂砂生產(chǎn)線于2011年9月順利完成改造并投生產(chǎn)。該系統(tǒng)包括：振動(dòng)落砂機(jī)、斗式提升機(jī)、帶式輸送機(jī)、渦流式離心再生機(jī)、砂溫調(diào)節(jié)器、氣力壓送裝置等。

但該系統(tǒng)自投產(chǎn)一年以來(lái)設(shè)備故障率高，主要集中在渦流再生機(jī)損壞頻繁，影響正常生產(chǎn)，自2011年9月至2012年10月期間，砂處理系統(tǒng)停機(jī)8h以上共有三次，其中兩次是因渦流式再生機(jī)故障導(dǎo)致停機(jī)。其具體故障情況為再生機(jī)整體聲音異常、振動(dòng)大。

一、原因分析：

1、砂溫過(guò)高引起再生機(jī)內(nèi)油脂稀化流出再生機(jī)，使再生機(jī)內(nèi)軸承潤(rùn)滑不足，導(dǎo)致軸承易損壞；

2、在再生機(jī)更換軸承時(shí)，軸承油隙配合調(diào)整不準(zhǔn)確，在使用過(guò)程中易出現(xiàn)間隙過(guò)大導(dǎo)致裝配間隙發(fā)生變化，從而引起較大振動(dòng)；

3、在軸承使用磨損過(guò)程中，上軸承間隙過(guò)大引起振動(dòng)。

二、對(duì)策分析：

首先對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行分析，如圖1：

該再生機(jī)動(dòng)力裝置為三相異步電動(dòng)機(jī)，Y160M-4，轉(zhuǎn)速1440轉(zhuǎn)，功率22KW，傳動(dòng)形式為皮帶傳動(dòng)。

圖中5為兩端固定支撐式滾動(dòng)軸承，型號(hào)32316（7216），為單列圓錐滾子軸承。此類軸承為分離式軸承，在安裝時(shí)需對(duì)其游隙進(jìn)行調(diào)整，多為成對(duì)使用，因其低廉價(jià)格現(xiàn)應(yīng)用廣泛。但單列圓錐滾子軸承多應(yīng)用于中低速，橫向使用，以防止?jié)L子磨損過(guò)大導(dǎo)致游隙過(guò)大，產(chǎn)生軸向躥動(dòng)，從而導(dǎo)致強(qiáng)烈噪聲及振動(dòng)。對(duì)此，我們經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為：

（1）加設(shè)水冷裝置，利用現(xiàn)有砂處理系統(tǒng)中砂溫調(diào)節(jié)器的冷卻循環(huán)系統(tǒng)，降低離心再生機(jī)的工作溫度，防止產(chǎn)生潤(rùn)滑脂稀化流淌；

（2）將上軸承更換為深溝球軸承，避免出現(xiàn)上軸承游隙過(guò)大導(dǎo)致產(chǎn)生劇烈振動(dòng)。

1、針對(duì)原備件 支座 進(jìn)行改進(jìn)，加設(shè)水冷裝置，保證油室內(nèi)溫度。如圖2：

2、經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為，只需暫時(shí)將圓錐滾子軸承替換為相應(yīng)深溝球軸承，保證游隙配合即可。

經(jīng)過(guò)圖4圖5比較可以看出，兩者在整體結(jié)構(gòu)上并無(wú)差異，而深溝球軸承6316相比圓錐滾子軸承7216有以下特點(diǎn)：

經(jīng)上表可看出，深溝球軸承在高速性、高精度性、低噪音性上優(yōu)于圓錐滾子軸承，而使用壽命與價(jià)格上與圓錐滾子軸承相差不大，在允許范圍內(nèi)，故初步?jīng)Q定試用其改造，現(xiàn)就深溝球軸承的使用壽命進(jìn)行理論測(cè)算：

（1）測(cè)算參數(shù)：

徑向力 Fr=5500 （N）

軸向力 Fa=2700 （N）

軸頸直徑 d1=82 （mm）

轉(zhuǎn)速 n=1440 （r/min）

要求壽命 Lh=10000 （h）

溫度系數(shù) ft=1

潤(rùn)滑方式 Grease=脂潤(rùn)滑

（2）軸承信息：

軸承類型 BType=深溝球軸承

軸承型號(hào) BCode=6316

軸承內(nèi)徑 d=80 （mm）

軸承外徑 D=170 （mm）

軸承寬度 B=39 （mm）

基本額定動(dòng)載荷 C=123000 （N）

基本額定靜載荷 Co=86500 （N）

極限轉(zhuǎn)速（脂） nlimz=3800 （r/min）

（3）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷

接觸角 a=0 （度）

負(fù)荷系數(shù) fp=1.2

判斷系數(shù) e=0.225

徑向載荷系數(shù) X=0.56

軸向載荷系數(shù) Y=1.958

當(dāng)量動(dòng)載荷

P=rXFf （+aYF ）=10039.92 （N）

軸承所需基本額定動(dòng)載荷 C=95624.277 （N）

（4）校核軸承壽命：

額定動(dòng)載荷 C = 123000（N）

當(dāng)量動(dòng)載荷 P = 10039.92（N）

軸承轉(zhuǎn)速 n = 1440（r/min）

修正后結(jié)果：合格

經(jīng)過(guò)以上計(jì)算分析可以看出該深溝球軸承在此種環(huán)境下使用壽命達(dá)到預(yù)期要求，現(xiàn)就其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，利用普通軸套進(jìn)行間隙調(diào)整，如圖6

通過(guò)軸套及密封端蓋調(diào)整游隙達(dá)到要求。

三、結(jié)論

經(jīng)過(guò)以上改進(jìn)之后，渦流式離心再生機(jī)的使用壽命大大延長(zhǎng)，由過(guò)去的一個(gè)月更換三臺(tái)到現(xiàn)在三個(gè)月尚未更換一臺(tái)，設(shè)備停機(jī)率大大降低，從而保證了車(chē)間正常生產(chǎn)。