佛山正大机电轴承有限公司

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案例分析

关于提高水泥厂辊压机轴承使用寿命的建议
 

辊压机是水泥厂的核心关键设备,其中轴承可靠稳定运行直接影响水泥生产的连续性。压辊轴承 241/560 的能够在线使用1~2个大修周期直至更长,是水泥厂设备运行的关键指标。 SKF结合在水泥行业的丰富经验,结合SKF平台产品特点, 提出以下建议:

一. 轴承选型及安装

1. SKF 轴承型号 :241/560 ECK30J/C3W33


其中EC表示两个窗式冲压钢保持架、内圈无挡边、带一个由内圈引导的导环和增强的滚子组。这种内圈无挡边的设计,优势在于: 可以减少挡边的应力集中、载荷均匀分布使之能承受更大载荷, 如下图所示:


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另外, 轴承型号(国产)是 241/560 CAK30/C3W33,这种CA型内圈带挡边的设计容易导致挡边面的磨损和滚动体侧面应力集中,保持架对滚动体的导向能力也不如窗式钢保持架。同时,球面滚子轴承的发展,E设计和CC设计在逐步取代含挡边的CA型设计,相关对比如下图所示。


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2. 轴承游隙, SKF建议值如下:

241/560 ECK30J/C3W33 的原始游隙为 0.54~0.68 mm;

径向游隙减小量 为 0.24~0.32 mm;

安装后的允许的剩余游隙为 0.25 mm


    其中, 径向游隙减少量主要影响轴承内圈在圆锥轴颈上的抱紧力 ,如果轴承原始游隙较小,那么径向游隙减小量可以相应的取下限。 部分客户轴承安装后的游隙为0.4~0.45mm, SKF认为过大的游隙将劣化滚动体的运行,主要为:参与承载的滚动体数量减少,少量滚动体在运行时容易产生擦滑,不利于延长轴承使用寿命。如下图示:


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另外, 考虑到辊压机一般为辊子内部通水冷却, 轴承实际的运行温度并不高,因此,由于温度变化产生的游隙减少量将非常小。

不同游隙时的载荷分布 (左图为较小游隙, 右图为较大游隙)


3.轴承的安装

对于圆锥内孔的大型轴承,用液压装配法是最好装配法,液压装配可以准确的控制轴承的轴向推进量,进而控制径向游隙(如下图示)。


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二.SKF辊压机密封解决方案


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    三.辊压机润滑脂解决方案

考虑到辊压机的工况为低速重载,而且存在冲击载荷,因此,油脂必须满足:优异的抗磨损、良好机械稳定性、超高承载能力、极压添加剂、有效的超高
粘度基础油、抗腐蚀性等。

>SKF建议使用的油脂为:LGEV 2, 技术参数如下:

SKF 带固体润滑剂的高粘度轴承润滑脂 LGEV 2 技术参数

. 皂基/ 基础油类型: 锂-钙基/矿物油

. 工作温度范围,oC: -10—+120

. 滴点 DIN ISO 2176, oC: >180

. 基础油粘度 40 oC,mm2/s: 1020 (100 oc,mm2/s:58)

四.轴承寿命的影响因素

ISO以及SKF计算轴承寿命的公式为:


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其中a1: 可靠性系数; aSKF: 寿命修正系数; p: 寿命 公式指数 (球轴承为3 ; 滚子轴承为10/3)寿命修正系数aSKF 是考虑油脂的粘度和污染对轴承寿命的影响因数, 这一公式综合考虑了轴承承载能力、轴承实际载荷、外界污染、油脂粘度对轴承寿命的影响。因此,要提高辊压机轴承寿命,除从水泥生产工艺, 即辊压料块相对稳定,保持相对恒定的辊缝外, 还必须从以下几方面综合改进:

1.轴承:选用SKF探索者球面滚子轴承 241/560 ECJ30K/C3W33

2.密封:SKF带聚四氟乙烯防尘唇的HDSF2 油封(配耐磨衬套);

3.油脂:高性能滚压机专用油脂 LGEV 2

当然,对辊压机设备的监控 和预测性维修,可以大大避免非计划停机,在设备的状态检测方面, SKF的响尾蛇在线状态监测和故障检测系统是非常适用于棍

压机的检测方案。(响尾蛇检测方案另附)除在线监控外,对振动数据的频谱分析,掌握设备的振动状况和轴承的早期损坏尤为重要。SKF基于加速度包络技术的数据采集和频谱分析仪 Microlog CMXA70 可以对振动数据进行分析,可以筛分出各倍频的振动状况,其中高频信号是判断轴承早期损坏的重要依据。


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