關(guān)于大紅山銅礦二選廠圓振篩軸承損壞頻繁的原因分析及對策研究

張奇候

摘要：對于礦山生產(chǎn)來說，圓振篩在進行礦物的篩選與優(yōu)化工作中發(fā)揮著重要的作用，極大地提高了礦物的質(zhì)量，但由于圓振篩每天高強度的工作，軸承極容易因為各種原因而出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象，而且具有極高的頻率阻礙了選礦廠的正常運營和生產(chǎn)效率的提高，本文就二選廠的圓振篩軸承出現(xiàn)頻繁損壞的原因進行了分析并提出了一些具有建設(shè)性的建議和意見，以減少其軸承的損壞。

關(guān)鍵詞：圓振篩；軸承損壞；原因分析；對策分析

礦山公司每年所處理的原礦量一般都會高達數(shù)百萬噸以上，其中鐵精礦的產(chǎn)量占到總產(chǎn)量的八成以上，在進行產(chǎn)品的生產(chǎn)中需要對礦石進行粉碎，分為粗碎、中碎和細碎三個階段，在對礦石進行中粉的時候往往要通過傳送帶輸送到規(guī)格小于12毫米的圓振篩進行第二次篩選，根據(jù)經(jīng)驗可以分析得到，圓振篩每個小時的工作量為300噸左右，每次處理礦石都是經(jīng)過上下兩層圓振篩，經(jīng)過第一層孔徑為20毫米左右的圓振篩的篩選之后可以選出20-30%的礦石，而大部分的礦石都是經(jīng)過一次碎石處理之后再進行二次篩選，這樣的話，圓振篩的工作量非常大，相應(yīng)的，圓振篩的軸承也承受著偉大的徑向沖擊負荷，再加上進料經(jīng)常會偏離，因此，還存在著比較嚴重的軸向負載，同時，在圓振篩工作的過程中，還會因為軸承過高的溫度、過大的噪音、以及潤滑油的甩出現(xiàn)象，如果軸承座受到比較嚴重的磨損就會超出軸承內(nèi)外側(cè)能夠承受的磨損最大限制，憑借普通的打毛、加墊等手段已經(jīng)無法使軸承恢復(fù)到理想的效果了，唯有更換，此外各個組件之間的配合尺寸會引發(fā)器件的轉(zhuǎn)動效率的下降，嚴重者將會導(dǎo)致圓振篩的軸承的更換頻率高達半個月，影響正常的工作。

1.圓振篩軸承損壞頻繁的原因分析

為了提高圓振篩軸承的工作效率，減少設(shè)備的損壞程度，對圓振篩的損壞原因進行了仔細的分析，經(jīng)過研究后認為主要的原因包括以下幾個方面。

首先是軸、軸承以及軸承座受到比較嚴重的磨損。再正常情況下，軸與軸承之間的配合狀態(tài)為基孔制H7/p6過盈配合，軸承與軸承座之間的配合為基軸制H7/h6間隙配合，當彼此之間的配合發(fā)生紊亂時，失去效力的軸承之間的徑向游隙就會變?yōu)?毫米不到，軸承之間的游隙將會擴大為5倍，這時候軸承的游隙遠遠高于正常值，軸承座發(fā)生磨損時主要是因為軸承外跑而產(chǎn)生的抱死現(xiàn)象，軸的磨損主要是因為軸承內(nèi)跑使得軸承座與軸承外圈之間的額間隙超過1.5毫米。

其次是，軸承的壽命校核所致。經(jīng)過對圓振篩處于工作狀態(tài)時的受力狀態(tài)進行分析后發(fā)現(xiàn)軸承受到的軸向力其實是非常小的，處于工作狀態(tài)的圓振篩的在偏心軸轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的非平衡性徑向力的作用下進行圓周運動，如果圓振篩沒有發(fā)生諧振運動，那么此時軸承所承受的徑向力最大，如果軸的重量記為1200千克，偏心軸的軸心距離記為3公分，圓振篩的轉(zhuǎn)速記為每分鐘750轉(zhuǎn)，那么根據(jù)F=mrw2，可計算得到兩個軸承所承受的負荷力高達110000N。圓振篩在運轉(zhuǎn)的過程中出了承受靜負荷力一外地還承受著徑向動負荷力，如果在計算的過程中去負載系數(shù)fp為3，那么所承受的徑向動負荷力Fr為F/2，如果圓振篩的篩面不均勻，在進行皮帶軸的安裝的時候就會與振動篩的皮帶輪之間產(chǎn)生比較大的誤差，此時除了負荷力和徑向動負荷力之外還會產(chǎn)生軸向動負荷力Fa。通過手冊的查閱后發(fā)現(xiàn)，二選廠的圓振篩的軸承的判斷系數(shù)是0.35，因為軸承所承受的重要負荷來自于徑向力，因此，F(xiàn)a/Fr應(yīng)該小于0.35，那么根據(jù)P=fp（Xfr+YFa），取Y=1，由此計算得到軸承的最大負載，當Fa/F為0.35時，可以計算得到Fa為0.35Fr，此時在去X=1，計算得到P=450000N，得到軸承的額定壽命為1550天，可將軸承的實際使用壽命遠遠差于額定壽命，這也會造成軸承的頻繁損壞。

再次，振動器的軸承座的設(shè)計不是特別合理，經(jīng)過對其原理圖進行分析后發(fā)現(xiàn)那，振動器的軸承座的結(jié)構(gòu)的設(shè)計其實是不合理的，圓振篩的軸承采用的是雙列向心球面滾子軸承，軸承座職能擋住軸承的外邊緣，在振動器工作時，其強大的離心力會促使?jié)櫥徒?jīng)過摩擦副內(nèi)擠出來再由偏心軸筒傳輸至排污管排除，損失使得非常大的，這樣的話，軸承在運轉(zhuǎn)過程中的潤滑作用就會降低，如果潤滑油沒有得到及時的補給，就會引發(fā)軸承的干磨，軸承的溫度迅速升高，磨損自然加速，縱使采取添加潤滑油的補救措施也會迅速液化流走，軸承就會處于惡劣的潤滑油環(huán)境中。

最后，圓振篩的軸承在使用過程中的維護保養(yǎng)也與其損壞頻繁密切相關(guān)。通過對設(shè)備的運行狀態(tài)以及拆開后的檢車發(fā)現(xiàn)，軸承出現(xiàn)顯著的松動、游隙的增加、油泥的附著和潤滑油的氧化物等現(xiàn)象，這就說明由于缺少可靠的潤滑油的作用，導(dǎo)致軸承的游隙增加，進而導(dǎo)致軸承的溫度升高、噪音增加、振動的振幅增加，進而縮短了設(shè)備的使用壽命，究其原因是因為在使用圓振篩的過程中表現(xiàn)出了以下幾點不適：①在潤滑油的選擇上不合理，沒有予以足夠的重視，通常情況下，普通的鈣基脂潤滑油會在軸承的工作溫度（65度）以上就極容易發(fā)生氧化，溫度每增加10度，氧化產(chǎn)生的酸性物質(zhì)的氧化速度就會增加一倍，進而再導(dǎo)致酸性物質(zhì)的快速產(chǎn)生，如此惡性循環(huán)造成潤膜的形成受阻，軸承的耐壓力降低；②之前給設(shè)備注油時采用的油杯加油法，但由于設(shè)備運行過程中需要有較大的壓力才能保證油的順利加入，再加上加油杯的容量比較小，分次加油會導(dǎo)致雜質(zhì)的摻入，磨損軸承滾柱。

2.降低圓振篩軸承損壞頻繁的對策分析

為了提高圓振篩的軸承的使用效率，降低損壞率，經(jīng)過前面的分析，我認為應(yīng)該通過以下的方式實現(xiàn)改進。

首先，要重視對潤滑油的質(zhì)量的控制，由于圓振篩的工作強度非常高，軸承的正常工作溫度是50-70度之間，最高的時候會達到75度以上，需要承載的負荷就自然增加，如果沒有好的散熱能力，就會加快軸承的損壞，采用普通的鈣基脂潤滑油根本無法滿足要求，反而會因為氧化以及酸化現(xiàn)象的發(fā)生而加速潤滑脂液的流失，因此，只有選擇抗氧化能力極強的而且可以較高溫度下保持比較穩(wěn)定的狀態(tài)的潤滑油方可，本文推薦使用二硫化鉬鋰基潤滑脂。

其次，需要對軸承座進行一定的改進，經(jīng)過多年的經(jīng)驗分析，我認為應(yīng)該將軸承座內(nèi)部的直徑與外部直徑相差為3毫米最合適，這樣的差距有利于潤滑油的密封性的保障，不至于因為軸承的轉(zhuǎn)速過快而使?jié)櫥涂焖俚乃Τ鋈ィ铱梢跃徑饧佑筒患皶r導(dǎo)致的軸承的滾動柱的干磨。

再次，改變原來的注油方式，通過GZ-2型腳踏式注油器加油，新式注油器的使用可以使注油壓力保持在6MPa以上，即使在設(shè)備運轉(zhuǎn)的時候也可以順利實現(xiàn)注油，同時要加強對圓振篩潤滑管理，改變之前一天加一次油的工作習(xí)慣，換為一班加一次油，保證軸承中的潤滑油的足量。

3.結(jié)束語

經(jīng)過以上對圓振篩的高頻率損壞額原因進行分析并提出了相應(yīng)的對策后，二選廠的圓振篩的軸承的使用壽命增加到一年半以上，極大程度地降低了軸承的損壞，不論是生產(chǎn)效率差還是人工的維修力度都得到了改善，在生產(chǎn)實際中取得了極好的效果。

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