轉(zhuǎn)爐傾動一次減速機(jī)軸承游隙調(diào)整

尚加峰 尚加嶧 倪祥國

摘 要：本文根據(jù)第二煉鋼廠7#、8#轉(zhuǎn)爐擴(kuò)容改造后，傾動一次減速機(jī)單列圓錐滾子軸承在實(shí)際使用過程中，軸承游隙變大，造成減速機(jī)異響，減速機(jī)齒輪軸徑向振動、軸向竄動的問題，簡述傾動一次減速機(jī)單列圓錐滾子軸承軸承游隙的調(diào)整方法。

關(guān)鍵詞：軸承;游隙;調(diào)整

1、引言

第二煉鋼有4座120t頂?shù)讖?fù)吹式轉(zhuǎn)爐，傾動系統(tǒng)含有4臺傾動一次減速機(jī)。7#轉(zhuǎn)爐擴(kuò)容改造（135t）完成，運(yùn)行投產(chǎn)一段時間后，發(fā)現(xiàn)3#傾動一次減速機(jī)二軸單列圓錐滾子軸承32226軸承游隙變大，齒輪軸出現(xiàn)徑向跳動現(xiàn)象。8#轉(zhuǎn)爐擴(kuò)容改造（135t）完成，運(yùn)行投產(chǎn)一段時間后，發(fā)現(xiàn)3#傾動一次減速機(jī)一軸單列圓錐滾子軸承HR32221軸承游隙變大，齒輪軸出現(xiàn)軸向竄動現(xiàn)象。為使傾一次減速機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到正常使用壽命，必須將軸承游隙調(diào)整適當(dāng)，保證軸承游隙的取值在合適范圍內(nèi)，使設(shè)備正常運(yùn)行。

2、圓錐滾子軸承游隙

軸承在裝配前自由狀態(tài)的游隙，稱為原始游隙。軸承在裝配后，由于內(nèi)孔、外圈的配合一般采用過盈配合，而使原始游隙減小，這時的游隙稱為配合游隙或安裝游隙。軸承在工作時，因負(fù)荷的作用，內(nèi)外圈溫差以及軸向受熱膨脹的影響，將使軸承游隙進(jìn)一步發(fā)生變化，此時的實(shí)際游隙稱為工作游隙。通常情況下，軸承的工作游隙小于原始游隙、大于安裝游隙。

圓錐滾子軸承既承受較大的徑向力，又承受軸向力，同時承受較大的沖擊力，而可調(diào)間隙只有軸向間隙。軸承間隙過小，易引起軸承發(fā)熱，潤滑油變稀，產(chǎn)生粘著磨損，加速點(diǎn)蝕，甚至膠合損壞。軸承間隙過大，運(yùn)動副的沖擊力增大，振動、竄動增大，剛度降低，運(yùn)動零件容易損壞，加速點(diǎn)蝕。

根據(jù)第二煉鋼廠7#轉(zhuǎn)爐、8#轉(zhuǎn)爐3#傾動一次減速機(jī)出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，可以得出結(jié)論，7#轉(zhuǎn)爐3#傾動一次減速機(jī)圓錐滾子軸承32226與8#轉(zhuǎn)爐3#傾動一次減速機(jī)單列圓錐滾子軸承HR32221軸承游隙過大，需進(jìn)行軸承游隙的調(diào)整。

3、軸承游隙異常確認(rèn)

以7#、8#轉(zhuǎn)爐一次減速機(jī)為例，最初點(diǎn)檢發(fā)現(xiàn)傾動減速機(jī)在制動后的一段時間內(nèi)，一次減速機(jī)箱體內(nèi)出現(xiàn)異響，聲音類似硬物碰撞的聲音。在仔細(xì)觀察確認(rèn)異響位置后，打開對應(yīng)位置的觀察孔，在減速機(jī)運(yùn)行的情況下觀察齒面嚙合、軸承運(yùn)行情況。

7#轉(zhuǎn)爐3#一次減速機(jī)開蓋檢查時，可以發(fā)現(xiàn)，減速機(jī)制動后，二軸上的大齒輪有一定幅度的上下跳動，并且對一軸上的小齒輪有沖擊，產(chǎn)生碰撞異響，而且一軸小齒輪上有壓痕（一軸小齒輪比二軸大齒輪寬）。仔細(xì)觀察后，可發(fā)現(xiàn)二軸單列圓錐滾子軸承32226軸承內(nèi)圈有一定幅度的跳動。此時可確認(rèn)，二軸軸承游隙過大，需調(diào)整軸承游隙。

整軸承游隙。

圖1一次減速機(jī)一軸、二軸裝配圖

8#轉(zhuǎn)爐3#一次減速機(jī)在出現(xiàn)異響時，若仔細(xì)觀察，可發(fā)現(xiàn)一軸的輸出端在減速機(jī)制動后有一定幅度的軸向竄動，此時可初步確認(rèn)一軸有異常。打開觀察孔，觀察齒輪軸運(yùn)行情況，可發(fā)現(xiàn)，一軸確有軸向竄動。此時可確認(rèn)，一軸軸承游隙過大，需調(diào)整軸承游隙。

一次減速機(jī)二軸是中間軸，沒有輸出端，不承受軸向力，只承受徑向力，故軸承游隙的變大體現(xiàn)在齒輪軸徑向跳動。而一次減速機(jī)一軸為輸出軸，輸出端為一齒式聯(lián)軸器，齒式聯(lián)軸器連接套允許有一定的軸向竄動，故一軸承受一定的軸向力，并且一軸上的齒輪為小齒輪，徑向跳動體現(xiàn)較為微弱，故軸承游隙的變大體現(xiàn)在軸向竄動。

4、軸承游隙調(diào)整

第二煉鋼120t轉(zhuǎn)爐設(shè)計軸承調(diào)整游隙的方式為通過在軸承端蓋下加、減墊片的形式，來實(shí)現(xiàn)軸承游隙的調(diào)大、調(diào)小。原裝一次減速機(jī)軸承端蓋下有 4 種墊片，1個0.1mm、2個0.2mm、2個0.5mm、1個3mm，材質(zhì)都為HPb59-1。設(shè)備運(yùn)行一段時間后，因負(fù)荷的作用，內(nèi)外圈溫差以及軸向受熱膨脹的影響、軸承磨損或是安裝原因，軸承游隙變大。此時，拆下軸承端蓋，測量軸承內(nèi)外圈間隙，根據(jù)測量結(jié)果，計算合理工作游隙，去除適當(dāng)厚度的墊片，即可實(shí)現(xiàn)軸承游隙調(diào)小至適當(dāng)游隙。

軸承游隙調(diào)小的計算方法如下：

圓錐滾子軸承的軸承工作游隙為C，圓錐滾子軸承的接觸角為α（圓錐滾子軸承 32226、HR32221接觸角α=15°），則該圓錐滾子軸承允許的軸向間隙為

若兩軸承之間軸長度為L，軸承運(yùn)行時軸承溫度為T1（℃），周圍環(huán)境溫度為T2（℃），齒輪軸的材質(zhì)為20CrMnTi，熱膨脹系數(shù)為，則軸受熱伸長量為

未調(diào)整前，軸承端蓋的墊片組厚度為S，端蓋拆除后，用塞尺測量圓錐滾子軸承兩側(cè)的實(shí)際間隙為，即軸承的實(shí)際工作游隙為

綜上數(shù)據(jù)可得，軸承外圈應(yīng)向軸承內(nèi)圈軸向推進(jìn)的長度為

即軸承端蓋厚度為S的墊片組應(yīng)該去除厚度為△S的墊片后，才能保證軸承游隙滿足軸承運(yùn)行要求。

若軸承游隙過小，需調(diào)大，也可以使用一樣的方法計算出軸承端蓋墊片組應(yīng)加多少厚度的墊片，才能保證軸承游隙滿足軸承運(yùn)行要求。

5、結(jié)束語

對于使用單列圓錐滾子軸承的設(shè)備來說，軸承游隙的適當(dāng)與否直接影響設(shè)備的使用壽命。因此，此類設(shè)備在安裝、檢修、更換軸承時均需要仔細(xì)調(diào)整軸承工作游隙，特別是軸承使用磨損后，軸承游隙變大，此時必須通過測量計算出合理的游隙，加減墊片調(diào)整游隙，使其達(dá)到正常使用效果，保證設(shè)備的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1]《機(jī)械設(shè)計手冊》，新編軟件版

[2]傾動減速機(jī)設(shè)計圖紙，鋼 5797-2，馬鞍山鋼鐵設(shè)計研究院