剖分式滾動軸承在煤礦提升機改造中的應用

郭慧玲

（山西霍爾辛赫煤業(yè)有限責任公司，山西 長治 046600）

剖分式軸承與整體軸承相比，在受限位置更易于安裝。更換軸承時，與軸承兩邊相鄰的設備和軸上的其他設備都不需要移開，可以有效地降低安裝軸承的總體時間和工作要求。本論文主要是采用剖分式滾動軸承對霍爾辛赫煤礦副井提升機整體滾動軸承進行改造應用。

1 霍爾辛赫煤礦副井提升機

霍爾辛赫煤礦副井擔負升降人員、提升矸石、升降材料等任務。副井裝備一對1t礦車單層二車單繩罐籠，提升機房裝備一臺洛陽中和重工機械有限公司生產(chǎn)的 JKM-3.5/6（II）式礦井提升機，該提升機于2001年投入使用。2009年對電控系統(tǒng)和主電機進行了改造，采用直流全數(shù)字成套電控設備。2013年經(jīng)過改造，最大件質(zhì)量由原來的6t增加到8t。

2 使用滑動軸承過程中出現(xiàn)的問題

滑動軸承與減速器使用一套潤滑系統(tǒng)，以減速器為潤滑油池，潤滑油的潔凈度難以保證，混入的雜質(zhì)或減速器齒輪及軸瓦磨損后的顆粒，都會造成軸瓦的磨損。

潤滑油自軸承上部流入，依靠自身轉(zhuǎn)動形成潤滑油膜。產(chǎn)生這種動壓潤滑的必要條件是：兩滑動表面間保持一個楔形面，從而在兩端形成壓力差使液體流動，并要保證有充分的油量和最小油膜處軸頸和軸瓦不接觸。而軸瓦承受的壓力、轉(zhuǎn)速、軸瓦和軸頸的間隙、制造安裝質(zhì)量、油溫和油的質(zhì)量都與動壓潤滑油膜的形成有很大的關系。由于提升機工作載荷條件比較惡劣，經(jīng)常處于低速重載工況，因此除了啟動和停車階段外，其他運行時段也常常難以形成油膜，長時間處于混合摩擦潤滑狀態(tài)，從而加速軸瓦磨損，也加大了設備的功耗。

當前軸頸已出現(xiàn)了比較嚴重的磨損，導致軸瓦和軸的配合間隙加大，造成主軸及滾筒軸向竄動量大。這給副井提升安全帶來了一定的隱患，必須對其進行相應的改造，保障副井的安全提升。

3 剖分滾動軸承的選用

針對本次JKM-3.5/6（II）式礦井提升機軸承系統(tǒng)的改造，技術(shù)人員經(jīng)多方考察和技術(shù)討論，選用南京鼎陽科技公司生產(chǎn)的ZPTT剖分式滾動軸承，為雙列滾子結(jié)構(gòu)，如圖1所示。該軸承結(jié)構(gòu)特點如下：（1）內(nèi)圈、夾緊環(huán)、滾子組件及外圈全部為兩半結(jié)構(gòu)；（2）安裝尺寸與整體軸承完全相同可互換；（3）內(nèi)圈通過夾緊環(huán)的螺栓實施定力矩把緊，確保內(nèi)圈與主軸可靠連接，且內(nèi)圈切口斷面兩側(cè)各有1個拉緊螺栓，保證內(nèi)圈縫隙沿軸線方向均勻一致。

圖1 ZPTT剖分軸承結(jié)構(gòu)

4 更換剖分式軸承的施工方案

在滾筒基礎坑內(nèi)設置支撐，將滾筒及主軸撐起450mm，更換軸承座，測量軸頸尺寸。測量時要非常認真方可發(fā)現(xiàn)所有潛在的幾何形狀偏差，如每個凸起或凹陷的部位、圓度或圓錐形狀。若主軸橢圓、圓錐或拱形接觸面超過允許偏差，則必須在主軸直徑上和兩側(cè)全部涂抹LOCTITE290膠進行修整。測量時還要檢查主軸傳遞點的配合度和圓度，配合前部（軸肩受力面）要盡可能與軸承柱形接觸面軸線精確垂直，配合前部不得含有任何狹槽或其他損壞，軸承圈必須與全部前表面配合。

對主軸徹底脫脂，在軸承內(nèi)圈涂抹一層LGF3或其他介質(zhì)薄膜。安裝軸向固定的剖分式內(nèi)圈，用定位法蘭將內(nèi)圈固定在主軸上，定位法蘭的分割面與內(nèi)圈分割面不得重合，相差30°～90°，用0.3mm厚的塞尺檢查分割面縫隙的對稱性。使用木塊在內(nèi)圈中徑處輕拍，使內(nèi)圈與主軸完好連接。用潤滑油脂覆蓋內(nèi)圈和外圈的下半部分，將一半保持架放在主軸下面，降低主軸，以便滾動體與滾道接觸。如果內(nèi)外圈軸向錯位導致保持架無法正常安裝，則升高主軸，調(diào)整內(nèi)圈位置。把注入油脂帶有滾動體的另一半保持架放在內(nèi)圈上，通過銷和兩個螺釘用LOCTITE290膠連接保持架。安裝外圈的另一半，使用LOCTITE290膠封住兩側(cè)，插入鎖止銷和連接螺栓，按擰緊力矩擰緊螺栓。使用背帶轉(zhuǎn)動外圈，使外圈分割平面垂直于最大徑向力。調(diào)整軸承座，安裝軸承蓋，安裝溫度和振動監(jiān)測裝置。

5 效果分析

軸承結(jié)構(gòu)改造安裝完畢后，在提升機運行過程中，對剖分式滾動軸承的溫度和振動進行了數(shù)據(jù)測量，測量數(shù)據(jù)如下：溫度在14.5℃左右，遠低于80℃的停機溫度；振動有效值最大為0.55mm/s，遠低于7.1mm/s的警告值和11.2mm/s的停機值。經(jīng)測量溫度、振動證明，該軸承安裝后運行正常，未出現(xiàn)任何損壞情況。更換軸承后，實測軸竄量小于1mm，確保閘間隙可調(diào)整在2mm范圍內(nèi)，安全制動更加可靠。當前集團公司其他煤礦多臺提升機使用滑動軸承，均出現(xiàn)如前所述軸承損壞的問題。本次霍爾辛赫煤礦更換剖分式滾動軸承的改造施工方案為集團公司其他礦井同類型提升機的改造起到了技術(shù)借鑒作用。

6 結(jié)語

本文以霍爾辛赫煤礦副井JKM-3.5/6（II）式礦井提升機為對象，對原來的整體滾動軸承采用剖分式滾動軸承進行了改造。改造后的提升機運行正常，測量溫度、振動數(shù)據(jù)表明未出現(xiàn)任何損壞情況，實測軸竄量小于1mm，充分證明本次剖分式滾動軸承的改造是合理的，該改造技術(shù)可在集團公司進行推廣應用。