錘式破碎機軸承發熱解析及處理措施

軸承設計選型不當

1.1 軸承選用不當

錘式破碎(sui)機屬于重(zhong)載(zai)荷設(she)備(bei)，啟(qi)動時(shi)是(shi)重(zhong)載(zai)啟(qi)動，運行時(shi)載(zai)荷較重(zhong)且有沖擊負荷，所以，滾(gun)動軸承選用時(shi)要注意兩(liang)個方面的問題：

(1)軸(zhou)承的負(fu)載選擇。如果選用的軸(zhou)承額定負(fu)荷低，運(yun)行中軸(zhou)承磨損嚴重(zhong)，會(hui)引起軸(zhou)承發(fa)熱及壽命縮短。

(2)軸承游(you)隙(xi)(xi)(xi)的(de)選擇。過(guo)小的(de)游(you)隙(xi)(xi)(xi)不(bu)利于油膜的(de)形成和熱(re)膨(peng)脹(zhang)(zhang)量(liang)，尤其在使用(yong)環境(jing)溫度較(jiao)高時，過(guo)小的(de)原始徑向游(you)隙(xi)(xi)(xi)將(jiang)會使軸承在運行(xing)中(zhong)因(yin)溫度升高膨(peng)脹(zhang)(zhang)而(er)間隙(xi)(xi)(xi)變小甚至為(wei)零，容易引起(qi)軸承發熱(re)。

滾動軸(zhou)承的(de)(de)游(you)(you)隙(xi)(xi)(xi)分為徑向(xiang)(xiang)游(you)(you)隙(xi)(xi)(xi)和(he)軸(zhou)向(xiang)(xiang)游(you)(you)隙(xi)(xi)(xi)。徑向(xiang)(xiang)游(you)(you)隙(xi)(xi)(xi)又(you)分為原始(shi)(shi)游(you)(you)隙(xi)(xi)(xi)、安裝游(you)(you)隙(xi)(xi)(xi)和(he)工作游(you)(you)隙(xi)(xi)(xi)。游(you)(you)隙(xi)(xi)(xi)的(de)(de)選擇要考慮軸(zhou)承與(yu)軸(zhou)、軸(zhou)承座的(de)(de)配合、工作溫(wen)度、載(zai)荷(he)引起(qi)的(de)(de)原始(shi)(shi)游(you)(you)隙(xi)(xi)(xi)的(de)(de)變化。合理的(de)(de)軸(zhou)承游(you)(you)隙(xi)(xi)(xi)的(de)(de)選擇，應在原始(shi)(shi)游(you)(you)隙(xi)(xi)(xi)的(de)(de)基礎(chu)上，考慮因配合、內外圈溫(wen)度差(cha)以及載(zai)荷(he)等因素所引起(qi)的(de)(de)游(you)(you)隙(xi)(xi)(xi)變化，以使(shi)工作游(you)(you)隙(xi)(xi)(xi)接近(jin)于(yu)佳狀態。

大(da)部分的(de)(de)錘(chui)(chui)式(shi)(shi)破碎機(ji)采(cai)用(yong)帶緊定(ding)套軸承(cheng)，內圈帶錐孔，可以在安裝或使用(yong)過程中調(diao)整游(you)(you)(you)隙(xi)，且帶緊定(ding)套的(de)(de)圓(yuan)錐孔調(diao)心滾(gun)子軸承(cheng)的(de)(de)徑(jing)向游(you)(you)(you)隙(xi)比同樣組別的(de)(de)圓(yuan)柱孔調(diao)心滾(gun)子軸承(cheng)的(de)(de)徑(jing)向游(you)(you)(you)隙(xi)要(yao)稍大(da)一些。但是，對于(yu)(yu)錘(chui)(chui)式(shi)(shi)破碎機(ji)來說，滾(gun)動(dong)(dong)軸承(cheng)在重載荷和沖擊負荷的(de)(de)作用(yong)下，套圈容易(yi)產(chan)生(sheng)變形，致使配(pei)合面(mian)受力(li)不均勻(yun)，引(yin)(yin)起配(pei)合松動(dong)(dong)。因此(ci)，負荷越大(da)，過盈量應選(xuan)(xuan)得大(da)些。而由于(yu)(yu)過盈量的(de)(de)增大(da)，裝配(pei)時過盈量引(yin)(yin)起的(de)(de)徑(jing)向游(you)(you)(you)隙(xi)減小量也要(yao)相應大(da)些。另外，工作時由于(yu)(yu)溫升又使得游(you)(you)(you)隙(xi)進(jin)一步減小。所以，對于(yu)(yu)錘(chui)(chui)式(shi)(shi)破碎機(ji)等重載荷設備，宜選(xuan)(xuan)用(yong)比基本組的(de)(de)游(you)(you)(you)隙(xi)要(yao)大(da)一些的(de)(de)C3組的(de)(de)游(you)(you)(you)隙(xi)組。

1.2 軸承與軸或孔的設計配合不當

滾(gun)動軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)與軸(zhou)(zhou)或孔的(de)(de)配(pei)(pei)合不(bu)當(dang)，當(dang)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)工作時(shi)，由于摩擦發熱(re)(re)和(he)其他熱(re)(re)源的(de)(de)影響，套圈的(de)(de)溫度(du)(du)會高(gao)于相配(pei)(pei)合零件的(de)(de)溫度(du)(du)，內(nei)(nei)圈的(de)(de)熱(re)(re)膨(peng)脹量(liang)會引發它與軸(zhou)(zhou)頸(jing)配(pei)(pei)合的(de)(de)松動，而外(wai)圈的(de)(de)熱(re)(re)膨(peng)脹量(liang)會引起它與外(wai)殼(ke)孔配(pei)(pei)合的(de)(de)變緊，這(zhe)都會引起軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)發熱(re)(re)。例如，某PC1010錘式破碎機用3628雙列向心球面滾(gun)子軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)，軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)溫度(du)(du)頻繁升(sheng)高(gao)，致(zhi)使(shi)軸(zhou)(zhou)頸(jing)發生(sheng)粘著(zhu)磨(mo)損。其原因是軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)與軸(zhou)(zhou)的(de)(de)配(pei)(pei)合不(bu)當(dang)，原設計(ji)主軸(zhou)(zhou)軸(zhou)(zhou)頸(jing)公差ϕ140k6 偏低(di)，工作后溫度(du)(du)升(sheng)高(gao)，軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)內(nei)(nei)圈與軸(zhou)(zhou)頸(jing)由過盈配(pei)(pei)合變為間隙配(pei)(pei)合，產生(sheng)相對滑動。

ϕ140軸的(de)公差k6屬于輕載荷情況時(shi)選(xuan)用，即(ji)使在(zai)正常載荷情況下，也應選(xuan)用m6公差。而對于錘式(shi)破碎機(ji)這種重載荷設備(bei)，對于直徑為ϕ140的(de)軸，宜選(xuan)用ϕ140p6或過盈量稍(shao)大一些(xie)的(de)ϕ140r6。

當然，以上的軸承是普通的圓柱孔調心滾子軸承，對于錘式破碎機采用較多的帶緊定套的滾動軸承，軸的公差為h9，軸承座孔公差采用H7，軸與軸承的過盈配合是依靠擰緊緊定套來實現的。2 設備零部件的加工精度達不到要求在錘式破碎機軸承發熱原因中，設備零部件的加工精度達不到要求，尤其是軸承座的加工精度達不到要求，也是一個重要因素。軸承座孔的加工要孔的公差、粗糙度及圓柱度要求。孔公差過小則配合時使軸承游隙過小，過大則配合松動，這兩種情況都會引起軸承發熱。例如，某2022 型單段錘式破碎機試車時(shi)僅運行 1.5~2h，SKF23232CC/C3W33 軸(zhou)(zhou)承(cheng)就迅速(su)升溫(wen)到90℃以上，同時(shi)軸(zhou)(zhou)承(cheng)座(zuo)和(he)機架振動。振動大是(shi)飛輪(lun)不平衡引起，而(er)軸(zhou)(zhou)承(cheng)溫(wen)度高則是(shi)由于軸(zhou)(zhou)承(cheng)座(zuo)孔(kong)加工精度有問題，一是(shi)造(zao)成(cheng)兩軸(zhou)(zhou)承(cheng)座(zuo)水平誤差過大，二是(shi)軸(zhou)(zhou)承(cheng)外(wai)圈與軸(zhou)(zhou)承(cheng)座(zuo)孔(kong)變(bian)成(cheng)了過盈配(pei)合。軸(zhou)(zhou)無法軸(zhou)(zhou)向移動，造(zao)成(cheng)單(dan)側滾子單(dan)邊(bian)受(shou)力(li)，負荷增大，引起摩擦阻力(li)增大而(er)發熱。

　  安裝質量不良

安裝質量(liang)不(bu)(bu)良(liang)主要表現(xian)在軸承座不(bu)(bu)水平、聯軸器(qi)不(bu)(bu)對(dui)中及軸承沒有留足熱(re)膨脹量(liang)等方(fang)面(mian)。

(1)安裝不當造成聯軸器不對(dui)中(zhong)、軸承座不水平(ping)。聯軸器或(huo)分體式(shi)軸承座的(de)對(dui)中(zhong)沒有調(diao)整好(hao)，對(dui)中(zhong)精(jing)度差，初始狀(zhuang)態軸承就處(chu)于(yu)扭曲(qu)狀(zhuang)態。例如，某(mou) PCF2018 型單(dan)段(duan)錘式(shi)破(po)碎機(ji)在一次檢(jian)修后(hou)開(kai)機(ji)，飛輪側軸承溫度達 100℃以(yi)上。原(yuan)因(yin)是安裝不當，破(po)碎機(ji)轉子(zi)軸與電動機(ji)軸的(de)同軸度為0.755mm，電動機(ji)與破(po)碎軸端面傾斜度為θ=0.000 725 1，均過大(da)。

聯軸器(qi)的(de)找正應(ying)按照(zhao)機(ji)械設備安裝工(gong)(gong)程施工(gong)(gong)及驗收通用規(gui)范(GB50231-2009)的(de)要求(qiu)，根據(ju)聯軸器(qi)的(de)直徑(jing)大小，徑(jing)向位移和傾斜度的(de)大允許(xu)值，并按此值來校正。

(2)安裝時自由端軸承沒有留足熱膨脹量，致使此端軸承在工作時不能自由伸展，從而引起軸承承受較大的軸向力發熱甚至燒壞。錘式破碎機的兩個滾動(dong)軸(zhou)(zhou)(zhou)承一般采用一端(duan)(duan)固定(ding)、一端(duan)(duan)自(zi)由的(de)(de)安(an)裝方(fang)法，這樣，當工作時溫度升高后(hou)，軸(zhou)(zhou)(zhou)熱(re)膨脹(zhang)后(hou)可(ke)自(zi)由游動(dong)不(bu)受(shou)阻卡(ka)。為此，安(an)裝時要注意此熱(re)伸長量(liang)的(de)(de)計算和(he)預留，要使軸(zhou)(zhou)(zhou)承端(duan)(duan)面(mian)與(yu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承座端(duan)(duan)蓋的(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)向間(jian)隙(xi)大于(yu)軸(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)熱(re)伸長量(liang)。如果此預留的(de)(de)間(jian)隙(xi)值不(bu)足，軸(zhou)(zhou)(zhou)受(shou)熱(re)膨脹(zhang)后(hou)軸(zhou)(zhou)(zhou)承的(de)(de)端(duan)(duan)面(mian)就會與(yu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承座端(duan)(duan)蓋頂死，從而引(yin)起軸(zhou)(zhou)(zhou)承發熱(re)甚至燒壞。

潤滑不良

潤滑不(bu)良包(bao)括選(xuan)用的(de)潤滑劑不(bu)當、油脂(zhi)的(de)填充量(liang)或油位不(bu)當、油(脂(zhi))變質(zhi)或缺油(脂(zhi))。

(1)潤(run)滑(hua)劑的選(xuan)用(yong)(yong)及潤(run)滑(hua)方式不合理要根據軸承運轉溫度、速度指(zhi)數、載(zai)荷特征、潤(run)滑(hua)方式等因(yin)素選(xuan)用(yong)(yong)滾動軸承潤(run)滑(hua)劑，潤(run)滑(hua)劑選(xuan)用(yong)(yong)不當，黏度過低或過高，難以形成(cheng)油膜，會使軸承運行中產生的熱量無法帶走，引(yin)起軸承發熱。

(2)加(jia)油(you)(脂(zhi))的量不(bu)當加(jia)油(you)(脂(zhi))過(guo)少或過(guo)多，會(hui)因缺油(you)或油(you)過(guo)多攪動(dong)大，引起發熱。

(3)未能按時(shi)換油(you)(you)、潤滑油(you)(you)變(bian)質及潤滑油(you)(you)中(zhong)含有(you)鐵屑等雜質，導致潤滑狀況惡化(hua)。

(4)因軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)座漏(lou)油(you)(you)等(deng)原(yuan)因造成軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)缺油(you)(you)發熱并(bing)失(shi)效。由于錘式破(po)碎機屬(shu)于重載荷設備，對于潤滑劑的(de)選用(yong)(yong)，存在著一(yi)些(xie)誤區，有(you)一(yi)味追求高(gao)粘(zhan)度的(de)傾向。例如，某 TLPC20.22A 型單(dan)段錘式破(po)碎機，轉子軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)為SKF24168CABCK30/W33 +AOH24168H，規 格 為 ϕ320mm × ϕ580mm × 243mm，軸(zhou)(zhou) 承(cheng)(cheng) 采 用(yong)(yong) 油(you)(you) 浴 潤滑。該軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)溫(wen)度過高(gao)的(de)原(yuan)因之一(yi)就(jiu)是潤滑不(bu)良(liang)。油(you)(you)的(de)粘(zhan)度選用(yong)(yong)過大(da)，原(yuan)用(yong)(yong)N120潤滑油(you)(you)，換用(yong)(yong)N220中(zhong)負荷壓齒輪油(you)(you)，溫(wen)度升(sheng)高(gao)，又換用(yong)(yong)更高(gao)黏度的(de)N320，溫(wen)度升(sheng)得(de)更高(gao)。黏度大(da)，不(bu)僅(jin)會增大(da)潤滑油(you)(you)中(zhong)分(fen)子之間的(de)內部摩(mo)擦，而且(qie)也會增大(da)與金屬(shu)之間的(de)摩(mo)擦，從而生熱過多(duo)。并(bing)且(qie)油(you)(you)量過多(duo)，油(you)(you)量在油(you)(you)標上的(de)高(gao)度為 170mm，攪動生熱。后(hou)改用(yong)(yong)黏度低(di)的(de) N68壓齒輪油(you)(you)。

水泥行業錘式破碎機潤滑劑的(de)選用(yong)(yong)，對于(yu)采(cai)用(yong)(yong)稀油(you)集中(zhong)潤滑(hua)(hua)或(huo)浸油(you)潤滑(hua)(hua)的(de)，潤滑(hua)(hua)油(you)宜選用(yong)(yong)L-HM68抗(kang)磨(mo)液壓油(you)(GB11118.1-2011);對于(yu)油(you)杯加(jia)油(you)潤滑(hua)(hua)的(de)，可采(cai)用(yong)(yong)2號壓鋰(li)基(ji)(ji)脂(zhi)(zhi)(GB/T7323-2008)。對于(yu)篦冷機配用(yong)(yong)的(de)錘(chui)式破碎機，當采(cai)用(yong)(yong)潤滑(hua)(hua)脂(zhi)(zhi)集中(zhong)潤滑(hua)(hua)時，潤滑(hua)(hua)脂(zhi)(zhi)可選用(yong)(yong)1號壓鋰(li)基(ji)(ji)脂(zhi)(zhi)(GB/T7323-2008);對于(yu)油(you)杯加(jia)油(you)潤滑(hua)(hua)，可采(cai)用(yong)(yong) 2 號壓鋰(li)基(ji)(ji)脂(zhi)(zhi)(GB/T7323-2008)。

至于填充量或油(you)位的選(xuan)擇，對(dui)于浸油(you)潤(run)滑，油(you)位宜(yi)在油(you)標上下紅線的中間位置，且(qie)滾動軸承的油(you)面(mian)高度不允(yun)許過(guo)下面(mian)滾子的;對(dui)于稀油(you)集(ji)中供(gong)油(you)，要注意供(gong)油(you)壓力(li);對(dui)于潤(run)滑脂潤(run)滑的，填脂量宜(yi)為(wei)軸承座內腔容積(ji)的1/3~1/2。

振動因素

錘式破碎機的(de)振(zhen)(zhen)動(dong)對軸承的(de)磨損及溫升也有影響。振(zhen)(zhen)動(dong)源有轉(zhuan)(zhuan)子的(de)不(bu)平(ping)衡、安裝不(bu)對正、軸承座聯接(jie)螺(luo)栓松(song)動(dong)及電動(dong)機傳過來(lai)的(de)振(zhen)(zhen)動(dong)等。是轉(zhuan)(zhuan)子的(de)不(bu)平(ping)衡因素比較突出(chu)，由于轉(zhuan)(zhuan)子質量大(da)，圓周速(su)度高，失去平(ping)衡后會產生(sheng)較大(da)的(de)離心力，使破碎機產生(sheng)強烈振(zhen)(zhen)動(dong)，從而會加速(su)軸承的(de)磨損，引起軸承的(de)發熱(re)。

錘式破碎機家規定錘式破碎機軸(zhou)承座的(de)振(zhen)動(dong)振(zhen)幅≤0.2mm，振(zhen)動(dong)標時要進行處理(li)。

軸承的磨損及配合失效

軸(zhou)承的(de)磨損(sun)(sun)是軸(zhou)承使用(yong)中主要的(de)故障，持續的(de)磨損(sun)(sun)會(hui)使軸(zhou)承的(de)內圈(quan)、外(wai)圈(quan)、滾動體(ti)、保持架等發生尺(chi)寸變化，甚至產生麻點或剝落(luo)等，軸(zhou)承配合間隙增大(da)，運(yun)轉(zhuan)元(yuan)件的(de)表面粗(cu)糙度增加(jia)，會(hui)軸(zhou)承運(yun)轉(zhuan)精度，因而也會(hui)機器(qi)的(de)運(yun)行精度，從而引(yin)起(qi)(qi)軸(zhou)承的(de)溫度升(sheng)高、振動增加(jia)、噪聲(sheng)增大(da)，嚴重時(shi)就會(hui)導致發熱、振動加(jia)劇、軸(zhou)承燒毀(hui)甚至引(yin)起(qi)(qi)軸(zhou)的(de)彎曲(qu)。

另外，軸承(cheng)在(zai)運轉(zhuan)過程中，會出現配(pei)合松(song)動(dong)等失效，也會引起軸承(cheng)發熱。例如，某ϕ1 000mm×2 100mm篦(bi)冷機(ji)錘式(shi)破碎機(ji)253528 帶緊定套軸承(cheng)溫度(du)偏高，采用二硫化鉬填充潤滑。在(zai)運轉(zhuan)初期，軸承(cheng)溫度(du)偏高。原因是軸承(cheng)上的(de)止(zhi)退(tui)墊(dian)卡爪(zhua)損壞，螺母松(song)動(dong)，從(cong)而造成軸承(cheng)內圈(quan)與軸頸(jing)的(de)配(pei)合松(song)動(dong)，相互(hu)滑動(dong)而發熱。