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PC1010锤式破碎机轴承早期失效分析及应对措施
发布时间：2013-05-30 08:05 来源：未知
锤式破碎机是利用装在机壳内高速旋转的锤头靠冲击力来破碎物料的机械，转子是锤式破碎机的主要工作部件，主轴是支承转子的重要零件，它承受较大的循环冲击力，因此主轴材质要求具有较高的强度和韧性，同样支承主轴的轴承要求能承受较大的冲击负荷，而且能在高速下正常运行。PC1010锤式破碎机选用的是3628双列向心球面滚子轴承，主轴材质为45#钢调质热处理。该锤式破碎机在用户使用过程中发现，经常出现轴承温度骤升(超过80℃)的现象，严重时伴有机械噪音，影响生产的正常进行。
1、观察
我们对于出现上述情况的PC1010锤式破碎机在运转过程中出现的情况进行了详细的观察和记录。发现该锤破机在运行了大约1小时后轴承温度骤升（超过80'C），有时还伴有机械噪音，我们采取�；淙�、间断性的工作，但在维持生产了一个月后设备就不能正常运行，检修中发现轴承座内润滑脂干涸失效，主轴轴颈与轴承内圈配合处被撕裂皱皮，先后换上二套转子总成，更换上新的轴承后，也都差不多在相同的时间内出现上述现象。
2、分析
对于出现上述现象的PC1010锤式破碎机进行分析，首先怀疑出现上述问题是由于转子不平衡，产生惯性力的影响造成的。因为转子很小的偏心时，由于产生的较大的周期性惯性力作用于轴承上，并引起机械振动，会使轴承磨损较快，但经检查发现锤头磨损量较少且均匀，而且静平衡较好，工作中没有出现很大的振动，因此可以认为出现上述现象的主要原因不在于转子的不平衡。接着我们发现轴承的润滑脂干涸失效，又怀疑是因为润滑脂失效造成轴承过热而烧毁，因此以后在使用过程中着重加强了轴承的润滑管理。我们实行定脂、定量、定时加油，结果发现使用周期略有改善但仍未有效地防止轴颈粘着磨损现象的重复发生，最后分析是由于轴承内圈和轴颈配合处在设计时所选用的公差配合不当造成的原因。
由于锤破机转子承受较重的冲击负荷，轴承运转时摩擦发热，使轴承内圈的温度高于与其配合的轴颈温度，使轴承内圈因热膨胀而与轴颈的配合松动。原设计主轴颈与轴承内圈的公差配合为∮140，G级精度的3628轴承内径为∮140，这
在实际工作中，由于轴承内圈与轴颈在不同的时间段温升的不同变化，各时期的配合松紧也在改变。轴承内圈与轴颈的配合在起始状态（约1小时内）为过盈配合（如图1）；工作初期（约1小时后到2小时内）为间隙配合（如图2）；工作后期（大约2小时后）由于轴颈的膨胀，内圈与轴颈的配合变紧了，因此内圈与轴颈时而一起转动，时而又有相对运动。通过以上分析我们知道原设计选择的内圈与轴颈的公差配合过盈量太小，容易使轴承摩擦发热膨胀，在工作初期的1～2小时发生内圈与轴颈的相对滑动，受交变应力作用，其内圈在轴颈配合表面上产生“爬行”现象，金属表面因疲劳产生脱皮，最终发生轴承粘着磨损导致轴承早期失效。
3、改进措施
3.1 改变轴承内圈与轴颈的公差配合
设计时我们改变了轴承内圈与轴颈的公差配合�？悸堑絇C1010锤式破碎机承受较重的循环冲击负荷和工作时温升的影响，我们选择轴承内圈与轴颈的公差配合为∮140r6，这时内圈∮140与轴颈形成过盈量较大的过盈配合。这种过盈配合能保证在较高的温升条件下使轴承内圈与轴颈基本上保持过盈配合而不至于出现松动现象。另外由于主轴受热后伸长要产生轴向位移，为了防止发生轴承卡住现象，轴承外圈与轴承座孔的公差配合应选为∮300H7，并将其中一个轴承与轴承座外端侧压盖留有1mm间隙。
3.2装配时做好转子的平衡
由于转子的质量大，转速高，出现少量不平衡时会产生很大的振动，并使功率增加，严重时造成轴承损坏，因此转子需经平衡后才能使用。而影响转子平衡的主要零件是锤头，应通过调换锤头，将质量相等的两组锤头装配在两个互相对称的位置上，且需将锤头的重力搭配好，使锤头的重力排列平衡，转子体圆周方向每排重力相等，轴向重力排列均匀。这样锤破机运转起来才能避免产生振动，达到平衡要求，在维修更换新锤头时应特别注意。
3.3 加强密封润滑
及时、正确的润滑能大大减少摩擦阻力，抑制轴承温升。针对PC1010锤破机高速、重冲击负荷、轴承温升大的特点，应选用二硫化钼复合钙基润滑脂(ZFG-3E)润滑轴承。该润滑脂适用于140℃以下，高速重负荷的场合，其耐高温性、抗磨性、抗稳定性和使用寿命等性能优于一般的复合钙基脂。另外，由于锤破机在较恶劣的环境条件下工作，润滑脂的摩擦损失较大，应每工作8小时添加一次润滑脂，每三个月换一次油，并用汽油或煤油清洗轴承及密封圈、盖，及时更换轴承座上磨损间隙过大的迷宫式密封套、盖。
4、结束语
改变转子主轴轴颈与轴承内圈的公差配合，由原来的∮140k6改为现在的∮140r6，并按上述措施装配使用，有效地防止了轴承早期失效及轴颈粘着磨损现象的重复发生，提高了轴承的使用寿命及设备的工作性能，保证了设备的正常、可靠地运行。使每套转子轴承能正常运行一年以上，每台PC1010锤式破碎机仅节约轴承的维修费用就达2万余元，且保障了生产的正常进行，减轻了维修的工作量，具有较高的经济效益。
