振動篩激振器軸承損壞原因及處理方法

直線振動篩激振器軸承座的緊固安裝方式改造實踐

激振器松動問題導(dǎo)致振動篩故障頻繁，而激振器軸承座的安裝缺陷又使日常的檢查與維修工作強度和難度增大，進而制約了整個生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運行。

本文以某選礦廠生產(chǎn)線中的振動篩為例，討論激振器軸承座的緊固方式。

1、激振器軸承座問題分析

1.1 激振器軸承座的安裝方式

該生產(chǎn)線中直線振動篩振幅為8～11mm，工作頻率為16Hz，驅(qū)動電機功率11～22kW，轉(zhuǎn)速970r/min。該篩機采用雙電機自同步原理驅(qū)動，驅(qū)動電機通過強力型膠帶聯(lián)軸器（軟連接）直接驅(qū)動裝在篩機側(cè)幫板上的激振器（圖1），使篩機工作運轉(zhuǎn)。

激振器軸承座5按照圖2中的安裝方向，穿過開在振動篩側(cè)幫板1、3上的安裝孔后，把激振器軸承座壓盤7套裝在圖2相應(yīng)位置；轉(zhuǎn)動激振器軸承座及壓盤，使其標記孔與振動篩側(cè)幫板的標記孔相對應(yīng)，而后絞孔螺絲4先后穿過激振器軸承座絞孔、振動篩側(cè)幫板絞孔和激振器軸承座壓盤絞孔。

然后緊固螺栓，使激振器軸承座安裝法蘭及激振器軸承座壓盤貼于振動篩側(cè)幫板的內(nèi)外兩表面；繼續(xù)加大螺栓的緊固力矩，使激振器軸承座與壓盤緊緊地夾住振動篩側(cè)幫板，從而使激振器軸承座安裝固定在振動篩側(cè)幫板上；最后，安裝激振器偏心塊和護罩，直至完成振動篩激振器的整體安裝工作。

1.2 存在的問題分析

振動篩在生產(chǎn)過程中始終處于振動狀態(tài)，因此振動篩篩體上的各安裝部件易發(fā)生松動，如激振器軸承座、激振器防護罩、篩板等，其中激振器作為振動篩的振源，其緊固螺栓更容易發(fā)生松動。

該緊固螺栓位于激振器防護罩內(nèi)部，篩機停時，單憑眼觀是無法判斷其是否松動的，但是進行接觸性檢查就必須費工、費時地進行激振器護罩拆卸和安裝工作；篩機運轉(zhuǎn)時，更無法觀察，只能根據(jù)篩機振動情況和聲音來判斷是否發(fā)生松動。

由于松動發(fā)現(xiàn)滯后嚴重，因此一旦松動現(xiàn)象發(fā)生，輕則停機緊固處理影響當班生產(chǎn)，重則導(dǎo)致激振器軸承座及壓盤絞孔研磨受損嚴重必須更換，或使振動篩側(cè)幫板上的受損絞孔很難修復(fù)，由于振動篩側(cè)幫板一般無法更換，因此修復(fù)后安裝的激振器無法恢復(fù)到原安裝狀態(tài)，更容易發(fā)生松動。螺栓松動不能及時發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致激振器軸承座的緊固和松動處理難度增大。

上述安裝方式采用絞孔螺栓緊固連接，對激振器軸承座起到定位和緊固作用。但在實際使用過程中，安裝緊固螺栓松動時有發(fā)生，分析其主要原因有：

（1）激振器軸承座的外徑與振動篩側(cè)幫板上的安裝孔內(nèi)徑間隙大，徑向尺寸3～4mm，形成了慣性振動距離。

（2）激振器在振動篩運轉(zhuǎn)過程中，始終處于振動狀態(tài)，特別是在篩機啟動、停止時，瞬間驅(qū)動力矩和振幅加大，增大了激振器軸承座緊固螺栓的承載負荷。

（3）激振器安裝后，偏心塊和軸承座緊固螺栓處于安全護罩內(nèi)，日常檢查維護不便。

2、解決方案

針對以上問題，該選礦廠制訂了如下解決方案：

首先，將激振器軸承座準確定位安裝，然后，將自制的定位子臺焊接在振動篩側(cè)幫板上，子臺橫截面以20mm×20mm為宜，子臺與被定位件間隙以0.3～0.5mm為宜。這樣，絞孔螺栓主要起到螺栓的軸向緊固作用，定位子臺則起到控制軸承座徑向跳動的作用，從而實現(xiàn)了對激振器軸承座的軸向、徑向雙約束。

所使用的定位子臺選用35優(yōu)質(zhì)碳素鋼板，車削加工成圓環(huán)狀。加工時，圓環(huán)內(nèi)徑尺寸應(yīng)大于軸承座及壓盤外徑尺寸0.3～0.5mm，以使其在安裝時形成間隙配合方式，而圓環(huán)斷面尺寸可根據(jù)軸承座及壓盤的外徑尺寸和厚度尺寸確定。該選礦廠激振器軸承座及壓盤外徑600mm，厚度40mm，因此確定子臺橫截面尺寸為20mm×20mm。

該技改方案施工簡單，一臺激振器可在1h內(nèi)完成。施工時，將準備好的圓環(huán)套裝在已安裝好的激振器軸承座及壓盤的外徑，使用塞尺確保其與軸承座及壓盤同軸度，同時確保圓環(huán)軸向端面與振動篩側(cè)幫板緊密接觸，這樣圓環(huán)的外徑面與振動篩側(cè)幫板面就形成一個焊角，便于施焊和確保焊接強度，內(nèi)徑面便成為激振器軸承座的安裝子臺。

3、實施效果

采用上述方案對激振器軸承座進行改造后，生產(chǎn)實踐表明，該方式有效延緩了軸承座緊固螺栓松動現(xiàn)象的發(fā)生：原絞孔受損的激振器軸承座及壓盤按技改方式安裝后，激振器的緊固螺栓松動發(fā)生時間由技改前的一周左右延長到3～6個月。

而絞孔未受損的軸承座通過加裝定位子臺可使螺栓緊固的時間長達一年，大大減少了設(shè)備維護與檢修量，從而確保生產(chǎn)的正常運行。并且，該技改方案成本低廉，實施簡便，可有效地防止振動篩激振器發(fā)生松動現(xiàn)象，同時也為該廠其他振動設(shè)備部件的緊固提供了一個解決思路。

正確適當拆卸振動篩軸承

不當?shù)牟鹦墩駝雍Y軸承，可能造成軸承內(nèi)部的損壞。污染物可能進入軸承或再安裝時可能產(chǎn)生的錯誤。因此，拆卸振動篩軸承必須十分小心，軸心必須有適當?shù)闹危駝t拆卸力量可能傷及軸承。

1、外圈的拆卸

拆卸過盈配合的外圈，事先在外殼的圓周上設(shè)置幾處外圈擠壓螺桿用螺絲，一面均等地擰緊螺桿．一邊拆卸．這些螺桿孔平常蓋上盲塞，振動篩圓錐滾子軸承等的分離型軸承，在外殼擋肩上設(shè)置幾處切口，使用墊塊，用壓力機拆卸，或輕輕敲打著拆卸。

2、振動篩圓柱孔軸承的拆卸

內(nèi)圈的拆卸，可以用壓力機械拔出最新簡單。此時，要注意讓內(nèi)圈承受其拔力。

大型振動篩軸承的內(nèi)圈拆卸采用油壓法。通過設(shè)置在軸上的油孔加以油壓，以使易于拉拔。寬度大的軸承則油壓法與拉拔卡具并用，進行拆卸作業(yè)。

NU型、NJ型圓柱滾子振動篩軸承的內(nèi)圈拆卸可以利用感應(yīng)加熱法。在短時間內(nèi)加熱局部，使內(nèi)圈膨脹后拉拔的方法。

3、錐孔軸承的拆卸

拆卸比較小型的帶緊定套軸承，用緊固在軸上的檔塊支撐內(nèi)圈，將螺母轉(zhuǎn)回幾次。

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振動篩激振器軸承頻繁損壞，從這3個方面找原因

振動篩激振器軸承頻繁損壞，從這3個方面找原因

1設(shè)計原因

1）軸承選型不合理。

振動篩滾動軸承在工作過程中由入料帶來的沖擊載荷較大，由偏心塊高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力及離心加速度也較大，加之工作環(huán)境中粉塵較多，所以對軸承的使用類型、極限轉(zhuǎn)速、安裝配合尺寸、游隙、自潤滑性能等要求較高，普通軸承在此惡劣工況下工作易損壞。如果設(shè)計初期對軸承選型不當，軸承使用壽命就會較短。

處理方法：

選用振動篩專用軸承。常用的振動篩軸承一般有圓柱滾子軸承和調(diào)心滾子軸承2種形式。圓柱滾子軸承具有較大的徑向承載能力，承受極限轉(zhuǎn)速也較高，對動靜載荷的承載能力強，但對軸承座孔的同軸度要求較高。

調(diào)心滾子軸承不但具有較大的徑向承載能力，而且能承受任方向的軸向載荷，調(diào)心性能良好，能補償因軸承座孔加工造成的不同軸問題，但不能承受純軸向載荷。

由于振動篩使用環(huán)境較為惡劣，許多軸承生產(chǎn)廠家為振動篩生產(chǎn)專用大游隙軸承，軸承材料采用特殊材料，結(jié)構(gòu)也較普通軸承有較大區(qū)別，具有承載能力強，耐沖擊性能好，潤滑性能好的特點。

2）潤滑密封結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理。

激振器工作過程中軸承受偏心塊高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生較大的徑向力，由于潤滑密封結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，軸承潤滑不充分，是導(dǎo)致軸承受熱產(chǎn)生變形，最終燒損的主要原因。目前國內(nèi)許多激振器軸承主要采用脂潤滑方式，密封主要采用迷宮密封結(jié)構(gòu)。密封間隙一般在1～2mm。

但在實際使用過程中隨著激振器內(nèi)軸承溫度的升高，潤滑脂黏稠度逐漸降低，激振器主軸高速旋轉(zhuǎn)，迷宮蓋內(nèi)潤滑脂從迷宮蓋處不斷泄漏，最終導(dǎo)致軸承因缺少潤滑而損壞。

處理方法：

采用稀油潤滑方式，改善潤滑通道，潤滑油循環(huán)流動，使軸承得到充分潤滑。

振動篩激振器軸承頻繁損壞，從這3個方面找原因

3）軸承與軸承座孔配合選擇不當。

軸承與軸承座孔配合公差是設(shè)計時的重點。軸承與軸承座孔如果選擇較大過盈配合，會迫使軸承滾道形狀產(chǎn)生幾何變形，導(dǎo)致軸承運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生異常振動；如果選擇較大的間隙配合，會使軸承外圈在軸承座孔內(nèi)產(chǎn)生相對滑動，導(dǎo)致軸承溫度急劇升高。最終軸承損壞。

處理方法：

選擇合理配合公差。由于激振器工作時軸承內(nèi)圈所受徑向力相對激振器偏心力來說是靜止的，設(shè)計時軸承內(nèi)圈往往又被軸向定位。故軸承內(nèi)圈與軸的配合應(yīng)采用較松的過渡配合或間隙配合公差。

軸承外圈所受徑向力相對于激振器偏心力圓周旋轉(zhuǎn)。為防止外圈滑動，同時確保軸承滾動體在保持架中靈活轉(zhuǎn)動，外圈與軸承座孔的配合設(shè)計時要采用較緊過渡或稍小的過盈配合公差。

4）設(shè)計時未考慮軸的伸縮量。

激振器運行溫度一般都在60～85℃。由于熱脹冷縮引起軸的伸縮量不可忽視。

處理方法：

設(shè)計過程中將一端軸承設(shè)計成過渡或間隙配合，以便使激振器軸在熱脹冷縮時可以相對于內(nèi)圈進行滑動，避免軸承受到因熱脹冷縮產(chǎn)生的軸向力作用。

2工藝原因

1）軸承座孔的加工精度不夠，同根軸兩軸承座孔不同心。

處理方法：

采用加工精度較高的設(shè)備進行加工，保證兩軸承孔的同心精度。在數(shù)控鏜銑床或加工中心，兩軸承孔一次切削完成。

振動篩激振器軸承頻繁損壞，從這3個方面找原因

2）軸承裝配時用力不均。

如在冷裝配過程中對軸承內(nèi)圈施力不均，導(dǎo)致軸承內(nèi)圈相對軸產(chǎn)生一定偏斜量，從而使軸承的外圈磨損加快。

處理方法：

軸承在裝配時制作專用工裝，使軸承裝配過程中內(nèi)圈或外圈均勻受壓組裝到位。防止裝配過程中內(nèi)、外圈受力不均。

3）軸承安裝時未清潔干凈，或潤滑油不清潔，導(dǎo)致軸承滾道磨損，滾動體摩擦力增大，溫度升高，最終損壞軸承。

處理方法：

軸承裝配前清洗干凈。激振器在使用過程中，按規(guī)定定期更換潤滑油脂。首次換潤滑油在設(shè)備使用150h之后，之后設(shè)備每運行1000h之后必須更換潤滑油。

4）成組偏心塊質(zhì)量差別大或成組偏心塊安裝角度誤差較大，引起振源中心顫動，造成軸承發(fā)熱。

處理方法：

調(diào)整偏心塊質(zhì)量及角度，使其質(zhì)量及角度對稱一致。如果激振器兩組的配重塊夾角不同或質(zhì)量不同，所產(chǎn)生的振動方向角和振動力就會不同，就會產(chǎn)生篩體扭振等現(xiàn)象，致使激振器受到異常載荷。

因此在制作偏心塊時，應(yīng)保證偏心塊為同等材質(zhì)、密度相同的材料。同時為保證偏心塊質(zhì)心一致，對偏心塊的幾何形狀制作時也要嚴格要求。另外在安裝或調(diào)整激振力時，要使同一根軸上的偏心塊角度一致，平行軸上的偏心塊角度對稱。

3使用及維護原因

1）因基礎(chǔ)不平或彈簧座安裝不正確，引起篩體的不正常運動，致使振動篩產(chǎn)生轉(zhuǎn)動或扭曲，引起激振器軸承發(fā)熱受損。

處理方法：

振動篩安裝調(diào)整時，首先用水平儀測量基礎(chǔ)是否水平。如果發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)不平可以通過在基礎(chǔ)上加墊板的方式進行調(diào)整，反復(fù)測量及調(diào)整直至基礎(chǔ)水平為止。

2）振動篩重心誤差大，引起篩體的不正常運動，致使激振器軸承發(fā)熱受損。

處理方法：

激振器受到非正常載荷，致使軸承發(fā)熱受損。因此只有在設(shè)計、制造、安裝過程中嚴格控制產(chǎn)品制作安裝精度。才能保證激振力重心位置不偏移。同時在振動篩使用時，要盡量做到入料均勻。

振動篩激振器軸承頻繁損壞，從這3個方面找原因

3）激振器的固定螺栓松動或未加防松彈簧墊圈，引起振源中心顫動，致使激振器軸承發(fā)熱受損。

處理方法：

激振器連接時加彈性墊圈，激振器初次使用，運行2h和50h后要重新檢查緊固激振器的安裝螺栓，發(fā)現(xiàn)松動立即緊固。激振器螺栓螺母只能使用一次，緊固后拆下必須換新。

4）潤滑油選擇不當，填充過多或過少，導(dǎo)致激振器軸承發(fā)熱受損。

處理方法：

潤滑脂加注過多，造成發(fā)熱，正常應(yīng)加注潤滑腔的2/3為宜,并一定使用排氣螺栓排氣。但缺少潤滑脂或潤滑脂老化、干枯同樣會引起軸承的發(fā)熱。一般在不漏油的情況下激振器0～100h加注一次潤滑油，一次加注不超過1kg，要觀察油的多少加注，并及時排出廢油，以便軸承得到正常潤滑。