大型稀油潤滑軸承擋油環(huán)開發(fā)

秦澤葉

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司， 山西　太原　030003）

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大型稀油潤滑軸承擋油環(huán)開發(fā)

秦澤葉

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司， 山西太原030003）

對(duì)稀油潤滑軸承漏油現(xiàn)象及其原因進(jìn)行分析。根據(jù)漏油原因?qū)υ泄に囘M(jìn)行改造，設(shè)計(jì)出新型擋油環(huán)并應(yīng)用到生產(chǎn)中。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用檢驗(yàn)表明：使用新型擋油環(huán)后漏油現(xiàn)象得到徹底解決。

錐形設(shè)計(jì)擋油環(huán)安裝位置漏油

一直以來，大型稀油潤滑軸承密封[1]不僅是行業(yè)研究的重點(diǎn)，也是困擾各大風(fēng)機(jī)、減速機(jī)、電機(jī)的難題。經(jīng)調(diào)查，有超過90%的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備稀油潤滑存在不同程度的漏油現(xiàn)象，不僅會(huì)在設(shè)備的維護(hù)過程中造成資源浪費(fèi)、影響現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，更有可能造成重大設(shè)備隱患事故，因此亟需解決此難題。

1　稀油潤滑軸承漏油現(xiàn)象分析

本文以太鋼加工廠超細(xì)粉作業(yè)區(qū)一號(hào)生產(chǎn)線雙列雙支離心分機(jī)為例。在設(shè)備安裝1個(gè)月后，輸入側(cè)軸承座開始漏油且漏油速度快，分析其原因?yàn)橐韵聨c(diǎn)：

1）軸承端擋油環(huán)存在設(shè)計(jì)問題。原有設(shè)計(jì)為“杯蓋形”擋油環(huán)，即軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，軸承飛濺帶起的油濺落在擋油環(huán)[2]上，但擋油環(huán)的杯蓋形設(shè)計(jì)導(dǎo)致油環(huán)內(nèi)的油只能沿著擋油環(huán)內(nèi)部延軸的軸向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)油積攢到一定量時(shí)則會(huì)順著油環(huán)的邊緣自由落體式落下。

2）風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中存在震動(dòng)問題。由于在設(shè)計(jì)時(shí)要求風(fēng)機(jī)的軸向和垂直向振動(dòng)值不高于8 mm/s2，因此原因1）中產(chǎn)生的自由落體油會(huì)沿著軸的軸向緩慢流出軸承座外。

3）擋油環(huán)的加工和安裝存在問題。擋油環(huán)是一個(gè)輕質(zhì)機(jī)加工件且在安裝過程中沒有特定的安裝要求，因此極易發(fā)生變形或遠(yuǎn)離軸承，加快漏油現(xiàn)象的發(fā)生[3]。

基于上述分析，擋油環(huán)的結(jié)構(gòu)成為軸承座漏油的主要原因?，F(xiàn)有杯蓋形擋油環(huán)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1　杯蓋形擋油環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（箭頭方向?yàn)橛惋w濺方向）

如圖1所示，在軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，與軸固定一體的軸承座同樣高速運(yùn)轉(zhuǎn)，在上述三種情況下導(dǎo)致軸承潤滑油沿著圖1-3中箭頭方向流動(dòng)，造成軸端漏油。

2　新型擋油環(huán)的設(shè)計(jì)

針對(duì)原有的杯蓋形擋油環(huán)設(shè)計(jì)存在的缺點(diǎn)，重新開發(fā)設(shè)計(jì)出一種錐形擋油環(huán)。該形式的設(shè)計(jì)利用高速軸運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，將軸承飛濺到擋油環(huán)的油再甩回到軸承上，起到二次潤滑的作用。其具體結(jié)構(gòu)如下頁圖2所示。

如圖2所示，軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，與軸固定一體的軸承座同樣高速運(yùn)轉(zhuǎn)。由于擋油環(huán)呈錐形結(jié)構(gòu)，軸承上飛濺到擋油環(huán)的油在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中會(huì)沿著擋油環(huán)的內(nèi)壁呈螺旋狀飛濺回軸承上，對(duì)軸承起到二次潤滑的作用，如此往復(fù)運(yùn)動(dòng)可避免杯蓋形擋油環(huán)漏油現(xiàn)象的發(fā)生。

圖2　錐形設(shè)計(jì)擋油環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

3　試驗(yàn)檢驗(yàn)

本次設(shè)計(jì)的新型擋油環(huán)的使用效果能否達(dá)到理論要求，可經(jīng)過簡(jiǎn)單的試驗(yàn)進(jìn)行確定。本次試驗(yàn)選用380 V4級(jí)電機(jī)、變頻電機(jī)（Y55M1-4 B3 5.5 kW）、與變頻電機(jī)配套的變頻器和自動(dòng)控制器、兩種類型的擋油環(huán)。試驗(yàn)方法為：將電動(dòng)機(jī)與變頻器、控制系統(tǒng)連接好安裝在一個(gè)固定臺(tái)上，并將兩個(gè)擋油環(huán)分別固定在電機(jī)輸出端。為了保證在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的擋油環(huán)有油甩出，在兩個(gè)擋油環(huán)中放置一塊吸油海綿；為了檢驗(yàn)測(cè)試效果，在擋油環(huán)的正下方和前方10 cm處均放置一塊干凈吸油紙或白樣布。具體做法如圖3所示。

圖3　試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

將試驗(yàn)器材按照?qǐng)D3所示安裝連接并調(diào)試，并在水平和垂直方向分別放置50cm見方的白色吸油紙。試驗(yàn)開始，先選用杯蓋形擋油環(huán)，將蘸油的海綿放置在油環(huán)內(nèi)，給電機(jī)設(shè)定啟動(dòng)轉(zhuǎn)速600r/min。試驗(yàn)時(shí)間為3min，靜置15min后測(cè)量水平和垂直吸油紙的油斑面積并得出數(shù)據(jù)。重復(fù)該試驗(yàn)，將轉(zhuǎn)速調(diào)到900、1200r/min，分別測(cè)量吸油紙數(shù)據(jù)，將三個(gè)數(shù)據(jù)匯總比較。更換錐形擋油環(huán)，同樣試驗(yàn)3次，記錄3次測(cè)量的6個(gè)數(shù)據(jù)并分別匯總。試驗(yàn)在密封環(huán)境中進(jìn)行，溫差幾乎可以忽略，6次試驗(yàn)的海綿蘸油量相同。6次試驗(yàn)匯總的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表1。

表1　試驗(yàn)數(shù)據(jù)

兩種不同的擋油環(huán)結(jié)構(gòu)在相同的試驗(yàn)條件下得出的測(cè)試結(jié)果相差較大。杯蓋形擋油環(huán)甩油方向主要集中在延軸承軸向；而錐形擋油環(huán)的甩油方向?yàn)檠虞S的徑向。延軸向的油經(jīng)過軸承座間隙漏至油軸承箱；而延徑向的油被離心力甩回軸承上，呈漸開線狀甩向軸承，給軸承二次潤滑，可解決軸承箱漏油問題。

4　結(jié)語

太鋼超細(xì)粉作業(yè)區(qū)一號(hào)線主風(fēng)機(jī)軸承在采用錐形擋油環(huán)后，軸承箱輸入端漏油問題得到了徹底解決。一般軸承的軸承箱空間較小，軸承擋油環(huán)與軸承間的間距控制在5～10cm，經(jīng)過本作業(yè)區(qū)使用后，采用錐形設(shè)計(jì)擋油環(huán)對(duì)于解決軸承輸入端漏油問題有良好效果。

[1]王清宇，王劍秋.擋油環(huán)鋁鑄件鑄造工藝改進(jìn)[J].金屬加工，2012（7）：71-72.

[2]段亞芳，高永琴，吳新華.306.062.2Z擋油環(huán)質(zhì)量改進(jìn)[J].哈爾濱軸承，2008，29（4）：62-64.

[3]吳志明.減速機(jī)漏油處理研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2012 （20）：32-33.

（編輯：賀焱）

Large Thin Oil Lubrication Bearing Oil Baffle Ring Development

QIN Zeye
（Shanxi Taigang Stainless Steel Co.，Ltd.，Taiyuan Shanxi 030003）

The phenomenon and reasons of oil leakage in thin oil lubrication bearing are analyzed.According to the oil leakage causes,the original process is modified and new oil baffle ring is designed and applied into production.The practical application verifies that after using the new oil baffle ring,oil leakage phenomenon is thoroughly solved.

conical designed oil baffle ring,installation position,oil leakage

TK243.2

A

1672-1152（2016）02-0086-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.02.33

2016-01-25

秦澤葉（1980—），男，研究生，現(xiàn)在山西太鋼不銹鋼股份有限公司加工廠超細(xì)粉作業(yè)區(qū)從事設(shè)備管理工作，工程師。