大型減速機(jī)軸承游隙的調(diào)整方法

李小治

（寶鋼集團(tuán)八鋼公司煉鐵分公司）

大型減速機(jī)軸承游隙的調(diào)整方法

李小治

（寶鋼集團(tuán)八鋼公司煉鐵分公司）

隨著工業(yè)化的進(jìn)一步發(fā)展，大型減速機(jī)在企業(yè)中的使用越來(lái)越廣泛。文章分析了大型減速機(jī)在使用過(guò)程中最常見的軸承損壞故障原因，介紹了軸承游隙的調(diào)整、測(cè)量及軸承安裝的方法。

軸承游隙；游隙調(diào)整；大型減速機(jī)；游隙測(cè)量

1　問(wèn)題的提出

2004年八鋼公司265m2燒結(jié)機(jī)投產(chǎn)，在燒結(jié)產(chǎn)線上使用了大型減速機(jī)，至2011八鋼公司三臺(tái)燒結(jié)機(jī)（兩臺(tái)265m2燒結(jié)機(jī)、一臺(tái)430 m2燒結(jié)機(jī)）配套的制粒機(jī)、混合機(jī)共計(jì)使用七臺(tái)大型減速機(jī)。減速機(jī)一旦發(fā)生的故障，會(huì)嚴(yán)重影響燒結(jié)機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。燒結(jié)使用的七臺(tái)減速機(jī)由兩個(gè)生產(chǎn)廠家制造，雖然因?yàn)楣┝夏芰Φ牟町惗鴮?dǎo)致其大小也不同，但七臺(tái)減速機(jī)的構(gòu)造原理相同，發(fā)生的故障類型也相同，故選擇其中B制粒減速機(jī)故障進(jìn)行分析。

2　減速機(jī)故障原因

減速機(jī)基本參數(shù)：減速機(jī)型號(hào)為SQAS1845-I-D×NH（四級(jí)硬齒面圓柱齒輪）；減速機(jī)中心距 1845mm；減速機(jī)速比 25.46；23232 CC/W33（雙列調(diào)心滾子軸承）高速軸軸承。

減速機(jī)如圖1所示。

圖1　減速機(jī)示意圖

對(duì)2013年至2014年該類減速機(jī)的故障統(tǒng)計(jì)分析，減速機(jī)高速軸燒損故障頻率最高，造成損失最大。其中2014年2月27日至3月2日，B制粒機(jī)總計(jì)停機(jī)76h，共更換高速軸6套，軸承12套，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到35萬(wàn)元以上。后經(jīng)檢查分析，認(rèn)為故障的原因?yàn)檩S承游隙調(diào)整不合適，造成軸承發(fā)熱抱死，導(dǎo)致高速軸、軸承損壞。

為此，針對(duì)軸承游隙測(cè)量、調(diào)整及調(diào)整值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。

3　減速機(jī)軸承游隙分析

滾動(dòng)軸承的內(nèi)、外圈和滾動(dòng)體之間存在一定的間隙，因此內(nèi)、外圈之間可以有相對(duì)位移。在無(wú)負(fù)荷作用時(shí)，一個(gè)套圈固定不動(dòng)，另一個(gè)套圈沿軸承的徑向和軸向從一個(gè)極限位置到另一個(gè)極限位置的移動(dòng)量，分別稱為徑向游隙和軸向游隙，如圖2所示。

圖2　滾動(dòng)軸承的游隙

按照軸承所處的狀態(tài)，游隙分為三種。

（1）原始游隙。指滾動(dòng)軸承安裝前自由狀態(tài)時(shí)的游隙，它是由制造廠加工、裝配所確定的。

（2）安裝游隙，也叫配合游隙。是軸承與軸及軸承座安裝完畢而尚未工作時(shí)的游隙。由于過(guò)盈安裝，或是內(nèi)圈增大，或是外圈縮小，或二者兼有之，均使安裝游隙比原始游隙小。

（3）工作游隙。滾動(dòng)軸承在工作狀態(tài)時(shí)的游隙，工作時(shí)內(nèi)圈溫升最大，熱膨脹最大，使軸承游隙減??；同時(shí)由于負(fù)荷的作用，滾動(dòng)體與滾道接觸處產(chǎn)生彈性變形，使軸承游隙增大，軸承的工作游隙比安裝游隙大還是小，取決于這兩種因素的綜合作用。

3.1軸承工作游隙不合適的危害

工作游隙是滾動(dòng)軸承的重要質(zhì)量指標(biāo)，也是軸承應(yīng)用中的重要參數(shù)。在實(shí)際使用中，軸承的工作游隙將影響到軸承中的負(fù)荷分布、振動(dòng)、噪聲、摩擦力矩和壽命。軸承的工作游隙不合適會(huì)對(duì)減速器造成危害。

（1）軸承的工作游隙過(guò)小。

軸承的工作游隙過(guò)小，將增大軸承的摩擦力矩，從而產(chǎn)生大量的熱，容易導(dǎo)致軸承發(fā)熱損壞。這是因?yàn)?，?dāng)軸承的工作游隙過(guò)小時(shí)，將導(dǎo)致軸承的滾動(dòng)體與軸承內(nèi)外圈的潤(rùn)滑不良，因干摩擦產(chǎn)生大量的熱，產(chǎn)生磨損、膠結(jié)、軸承內(nèi)外圈脹裂等現(xiàn)象，會(huì)造成軸承損壞。

（2）軸承的工作游隙過(guò)大。

軸承的工作游隙過(guò)大，主要由軸承的自然游隙選用過(guò)大、軸承的壓緊力不夠引起。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的減速機(jī)中，當(dāng)軸承的自然游隙較大時(shí)，導(dǎo)致工作游隙也相對(duì)較大，這將造成減速機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中振動(dòng)較大，降低軸承的使用壽命。

通過(guò)對(duì)生產(chǎn)中減速機(jī)故障分析，認(rèn)為B制粒機(jī)軸承損壞是由于軸承的工作游隙過(guò)小造成的。

3.2軸承游隙的測(cè)量

軸承游隙測(cè)量的方法主要有專用儀器測(cè)量法、簡(jiǎn)單測(cè)量法及塞尺測(cè)量法，其中塞尺測(cè)量法在現(xiàn)場(chǎng)使用最廣泛。

塞尺測(cè)量法適用于大型和特大型圓柱滾子軸承徑向游隙的測(cè)量，將軸承立起或平放測(cè)量，若有爭(zhēng)議時(shí)以軸承平放時(shí)的測(cè)值為準(zhǔn)。

軸承的最大徑向游隙測(cè)值和最小徑向游隙測(cè)值的確定方法：用塞尺片沿滾子和滾道圓周間測(cè)量時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)套圈和滾子保持架組件一周，在連續(xù)三個(gè)滾子上能通過(guò)的塞尺片的最大厚度為最大徑向游隙測(cè)值。在連續(xù)三個(gè)滾子上不能通過(guò)的塞尺片的最小厚度為最小徑向游隙測(cè)值。取最大和最小徑向游隙測(cè)值的算術(shù)平均值作為軸承的徑向游隙值。使用塞尺測(cè)量法所測(cè)得的游隙值允許包括塞尺厚度允差在內(nèi)的誤差。

調(diào)心滾子軸承徑向游隙采用塞尺測(cè)量法測(cè)量時(shí)，在每列的徑向游隙值合格后，取兩列的游隙值的算術(shù)平均值作為軸承的徑向游隙值。

3.3軸承游隙的調(diào)整

（1）軸承由向游隙的調(diào)整。如圖3所示。

圖3　軸承安裝示意圖（徑向）

軸承的內(nèi)圈由軸肩進(jìn)行定位，外圈由兩側(cè)的軸承壓蓋進(jìn)行預(yù)緊，軸承的軸向游隙由兩側(cè)軸承壓蓋的預(yù)緊力進(jìn)行調(diào)整，考慮到軸承因發(fā)熱造成游隙減小，軸承的軸向應(yīng)留有一定的游隙，對(duì)于軸承軸向的游隙，國(guó)家無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)踐中，軸向游隙因過(guò)盈裝配、帶負(fù)荷運(yùn)行等因素影響較小，故在安裝時(shí)，一般以軸承的原始游隙為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。

具體調(diào)整方法（見圖4）：在減速機(jī)不蓋上蓋的情況下，將軸裝配安裝到位，軸承兩側(cè)壓蓋螺栓緊固到位，然后在軸的一端軸向施加一定的壓力。該軸向力的大小可參照軸在運(yùn)行中所承受的軸向力，然后使用塞尺測(cè)量間隙1與間隙2，測(cè)量完成后計(jì)算間隙1與間隙2之和，并與軸承測(cè)量的原始游隙對(duì)比，保證二者的差值在±40μm之內(nèi)，若無(wú)法達(dá)到要求，則可以通過(guò)增加調(diào)整墊片調(diào)整，直到達(dá)到要求為止。

圖4　軸向游隙調(diào)整放大圖

（2）軸承徑向游隙的調(diào)整。

軸承的徑向游隙對(duì)軸承的穩(wěn)定運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用，而對(duì)于軸承的徑向游隙，GB/T4604-2006已有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，因此在具體應(yīng)用時(shí)，只需查表可知軸承的徑向游隙的上下限。

其具體調(diào)整方法：為了便于測(cè)量，調(diào)整前應(yīng)拆除軸承兩側(cè)壓蓋，將軸承安裝在軸承座，蓋上上蓋，使用力矩扳手均勻緊固軸承兩側(cè)4個(gè)緊固螺栓，螺栓的預(yù)緊力可參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，緊固到位后，使用塞尺進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量值與查表的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對(duì)。

圖5　軸承安裝示意圖（軸向）

以B制粒機(jī)減速器軸承為例，該軸承型號(hào)23232 CC/W33。根據(jù)GB/T4604-2006該軸承徑向游隙的最大值為110μm，最小值為75μm。通過(guò)比對(duì)結(jié)果調(diào)整軸承游隙，若調(diào)整值小于最小值，則說(shuō)明軸承的安裝游隙太小，應(yīng)當(dāng)增大游隙，軸承安裝示意圖（軸向）如圖5所示?？稍谳S承箱上、下接合面螺栓孔處放入銅皮進(jìn)行調(diào)整。如果調(diào)整值大于最大值，則說(shuō)明軸承安裝游隙過(guò)大。調(diào)整的方法如圖5軸承安裝示意圖（軸向）所示。在軸承箱與軸承外圈結(jié)合面放入銅皮進(jìn)行調(diào)整，注意放銅皮時(shí)不要堵塞軸承的油孔。以上方法一般需要多次調(diào)整，才能將軸承徑向游隙調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。游隙調(diào)整達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，重新進(jìn)行安裝。

4　結(jié)束語(yǔ)

目前在八鋼公司的三臺(tái)燒結(jié)機(jī)的七臺(tái)大型減速機(jī)關(guān)于軸承游隙的調(diào)整全部按照以上方法進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)表明效果良好。

由于影響軸承游隙因素很多，關(guān)于軸承游隙的討論及調(diào)整方法也較多。筆者在日常工作中所總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，可為同行提供借鑒參考。

［1］《滾動(dòng)軸承徑向游隙》GBT4604-2006.

［2］《滾動(dòng)軸承徑向游隙的測(cè)量方法》JB-T3573-200.

［3］楊國(guó)安.滾動(dòng)軸承故障診斷實(shí)用技術(shù).北京：中國(guó)石化出版社，2012.

The Adjustment Method of Large Scale Reducer Bearing Clearance

LI Xiao-zhi
（Ironmaking Branch，Bayi Iron&Steel Co.，Baosteel Group）

With the further development of industrialization，large speed reducer is used more and more widely in the enterprise.Based on the analysis of the large scale reducer in use process is the most common bearing failure reason，introduces the method of adjustment of the bearing clearance and the bearing clearance and the bearing installation

bearing clearance；clearance adjustment；large speed reducer；bearing clearance

TH133.33

B

1672—4224（2015）03—0033—03

聯(lián)系人：李小治，男，36歲，大學(xué)本科，工程師，烏魯木齊（830022）寶鋼集團(tuán)八鋼公司煉鐵分公司燒結(jié)分廠
E-mail：655204@qq.com