一、滾筒軸承結(jié)構(gòu)形式
帶式輸送機滾筒軸承的結(jié)構(gòu)形式分內(nèi)置式和外置式2種。內(nèi)置式滾筒軸承安裝在滾筒體內(nèi),一般用于非驅(qū)動滾筒。安裝在簡體內(nèi)的軸承座采用緊配合,軸承外圈轉(zhuǎn)動,滾筒軸固定在結(jié)構(gòu)體上,軸承采用組合形式,主要有2種形式:球面滾子軸承+球面滾子軸承,這種內(nèi)置滾筒軸承可以設(shè)計成固定裝配、非固定裝配和半固定裝配形式,軸承內(nèi)圈和滾筒軸間存在軸向位移。球面滾子軸承+緊湊型調(diào)心滾子軸承,2個軸承的內(nèi)外圈皆軸向固定安裝,僅在加工精度高的環(huán)形CARB軸承內(nèi)存在軸向位移。
這2種滾筒軸承組合用于存在角偏移的重載工況。軸承因外圈轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)角,軸承的許用偏轉(zhuǎn)角限定為0.20。
外置式滾筒軸承特別適用于帶式輸送機驅(qū)動滾筒,軸承內(nèi)圈緊固在滾筒軸上,外圈安裝在軸承座內(nèi),為松配合。外置式滾筒軸承也有2種形式:球面滾子軸承+球面滾子軸承,這是最常用的外置滾筒軸承形式,為非固定安裝,軸承外圈可隨滾筒軸長度的改變(溫度的改變使?jié)L筒軸的長度發(fā)生變化)而軸向運動。軸承偏轉(zhuǎn)角取決于軸承的規(guī)格型號,許用偏轉(zhuǎn)角為1.5-3.50。當取最大許用偏轉(zhuǎn)角時,須根據(jù)工況要求設(shè)計相應(yīng)的軸承座及密封結(jié)構(gòu)。球面滾子軸承+環(huán)形CARB軸承,軸承座固定安裝在滾筒軸上,僅在加工精度高的環(huán)形CARB軸承內(nèi)存在軸向位移,軸承的許用偏轉(zhuǎn)角為0.50。
二、軸承座選用
外置式滾筒軸承通常采用剖分式軸承座。剖分式軸承座易于安裝,相對于整體式軸承座,其價格較低。值得注意的是,剖分式軸承座載荷直接作用在底座上,若載荷作用方向不是指向底座,則作用載荷的大小不得超過軸承座在該方向的許用載荷。圖3a為SNL系列標準軸承座,適合軸徑20-500mm的滾筒軸承。圖3b為SBD系列整體式軸承座,主要用于載荷為非持續(xù)作用在軸承底座方向的工況。圖3c為THD系列張緊軸承座,是專門針對張緊滾筒設(shè)計的整體式軸承座,可承受較大的徑向載荷。
三、滾筒軸承潤滑
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示.50%以上的軸承故障是潤滑不當造成的,因此在滾筒軸承設(shè)計的初期,應(yīng)對軸承潤滑給予高度重視。滾筒軸承一般采用脂潤滑而非油潤滑,選擇潤滑脂的步驟:
(1)確定潤滑脂的稠度等級。根據(jù)標準DIN 51818-1981,潤滑脂按照NLGI標準分成不同的黏度等級,NLGI級別越高,潤滑脂越稠。滾動軸承潤滑脂稠度級別為NLGI l-3級。
(2)選擇添加劑。根據(jù)對輸送機功能和工況的要求選擇合適的潤滑脂添加劑。常用的添加劑有極壓抗磨劑、防腐蝕劑、固體潤滑劑及專用添加劑。
(3)確定基礎(chǔ)油的黏度;A(chǔ)油的黏度決定了基礎(chǔ)油的流動性,基礎(chǔ)油的黏度越高,基礎(chǔ)油就越厚稠。為了形成彈性流體動力潤滑膜,使軸承金屬件(如軸承內(nèi)外圈、滾動體)相互分開,須針對具體工況選擇適當黏度的基礎(chǔ)油。所確定的基礎(chǔ)油的黏度應(yīng)與選用的潤滑脂的黏度相匹配。
選擇合適的潤滑脂可以提高軸承使用壽命,同時定期補充潤滑脂對防止灰塵進入軸承,確保軸承正常工作,延長軸承的使用壽命起著十分重要的作用。
四、滾筒軸承密封結(jié)構(gòu)
惡劣的工作環(huán)境要求軸承具有高效耐用的密封結(jié)構(gòu),內(nèi)置式滾筒軸承的密封通常是根據(jù)對結(jié)構(gòu)、材料及固定方式的要求而專門設(shè)計制造的,因此,重點探討外置式滾筒軸承的密封結(jié)構(gòu),對于低轉(zhuǎn)速作業(yè)工況,軸承安裝時,軸承及軸承座內(nèi)可以加滿潤滑脂,潤滑脂在其中相當于附加密封結(jié)構(gòu)。圖5a為迷宮式密封(剖分式軸承座),圖5b為Tacomte密封(剖分式軸承座),圖Sc也是迷宮式密封(整體式軸承座).圖5d是Taconite密封(整體式軸承座)。滾筒軸承密封結(jié)構(gòu)的選擇可考慮3個方面。
(1)SNI系列剖分式軸承座和SBD及THD系列整體式軸承座采用迷宮式密封。軸承安裝時,加滿潤滑脂,并可通過迷宮圈定期或持續(xù)注入潤滑脂,以有效防止灰塵進入軸承。
(2)有些作業(yè)環(huán)境對密封結(jié)構(gòu)的要求非常高,在這種情況下,可以采用結(jié)合了迷宮式密封和接觸密封的Taconite密封。軸承安裝時,迷宮圈內(nèi)加滿潤滑脂,并定期補充潤滑脂,使部分潤滑脂從軸承內(nèi)溢出,從而防止灰塵進入軸承。依據(jù)經(jīng)驗、密封結(jié)構(gòu)和污染程度來確定注油口的數(shù)目和位置,可人工潤滑,也可采用自動化集中潤滑系統(tǒng)。
(3)采用密封球面滾子軸承,特別是對于較大直徑的軸承(軸承內(nèi)徑可高達400mm)。這種軸承配備有內(nèi)置接觸密封,通過軸承外圈上的環(huán)形槽補充潤滑脂,多出的潤滑脂通過環(huán)形槽溢出。圖6為一種高效復(fù)合型密封結(jié)構(gòu),由于中間的接觸密封將軸承內(nèi)的潤滑脂與軸承座內(nèi)的潤滑脂隔開,因此,軸承座內(nèi)的潤滑脂可以采用自降解潤滑脂,這樣既減少惡劣環(huán)境對軸承運轉(zhuǎn)的影響,又可降低使用后的潤滑脂的處置費用。可以看出,根據(jù)工作環(huán)境的污染程度選擇使用密封球面滾子軸承,可大大降低軸承的維護成本,簡化軸承座密封結(jié)構(gòu),使向軸承座內(nèi)補注潤滑脂的次數(shù)最少。
五、結(jié)束語
帶式輸送機廣泛用于港口大宗散料的裝卸,軸承是帶式輸送機上應(yīng)用較多且非常重要的部件。研究帶式輸送機滾筒軸承的結(jié)構(gòu)、軸承座形式、潤滑脂選用及合理密封結(jié)構(gòu),對帶式輸送機滾筒軸承的設(shè)計選用有參考價值。
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