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辊压机锥度轴承位磨损后如何保障正常生产-九天娱乐官网

一、辊压机工作环境及特性
  辊压机是一种能量利用率很高的粉磨设备,这一高效节能设备的出现使得粉磨技术在优质、高产、低消耗方面向前大大迈进了一步。国内经过二三十年的发展辊压机生产技术相当成熟,主要的生产厂家包括天津院、成都院、合肥院、中信重机和成都利君等。
  辊压机长期运行在低转速、重载且有较强振动工况条件下,其轴承损坏和轴承位的磨损问题较为突出,已成为影响设备正常运转的突发因素,这与设备构造、运行环境及维护手段也有着紧密联系。
二、辊压机轴承与轴的配合形式  
  辊压机因工作负荷很大,且料层波动频繁,致使主轴承的负荷很大,两个挤压辊的平行度在使用中难以准确保证,所以一般都选用可调心的双列球面滚子轴承,以适应挤压辊在使用中产生的歪斜。由于圆锥配合的对中性好、便于拆卸、传递扭矩力大、自锁性好等优势,因此辊压机的传动连接方式,普遍采用1:12和1:30圆锥度配合。同时锥度配合对轴颈锥型定位精度,锥轴颈的锥度公差、直径尺寸和表面粗糙度均有特别严格的要求。
  圆锥过盈配合,既位移型圆锥配合。是通过改变内、外圆锥的相对轴向位置而得到的过盈。辊压机锥度轴与轴承的配合方式就是通过轴承压环对轴承进行轴向移动而得到过盈配合 。
  位移型圆锥配合是一种过盈配合方式,是通过调整内、外圆锥相对轴向位置的方法,以得到所需配合性质的圆锥配合,如图所示。在圆锥配合中由初始实际位置 pa 开始,对内圆锥作向左的轴向位移e a,直至终止位置 pf ,即可获得要求的间隙配合,如图2 (a)所示。图2(b)表示在圆锥配合中由初始实际位置 p 开始,对内圆锥施加一定的轴向力f a,使其向右到达终止位置 p,则形成所需的过盈配合。
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  三、造成辊压机锥度轴承位磨损的因素
  1、加工精度和配合公差因素
  在机加工工艺中,不管采用何种加工方法加工出的零件表面都不是绝对光滑的,所有的零件表面都有它各自的表面纹理。通常在机加工要求其配合面积不能小于75%,而表面纹理是与标准面的偏差,这种偏差来源于粗糙度、缺陷以及波纹度。在加工内外圆锥时会产生直径、圆锥角、形状误差,在圆锥配合中,将造成基面距误差和配合表面接触不良。过盈配合时,由于接触面积减少,传递扭矩较小连接不可靠,易造成轴承位的磨损。加工精度对部件的影响:
   ① 加工表面越粗糙,配合表面间的有效接触面积越小,压强越大,摩擦阻力越大,磨损就越快。
   ② 影响配合的稳定性。对间隙配合来说,表面越粗糙,就越易磨损,使工作过程中间隙逐渐增大;对过盈配合来说,由于装配时将微观凸峰挤平,减小了实际有效过盈,降低了连接强度。
   ③ 影响疲劳强度。粗糙零件的表面存在较大的波谷,它们像尖角缺口和裂纹一样,对应力集中很敏感,从而影响零件的疲劳强度。微观几何形状误差的轮廓谷,是造成应力集中的因素,零件越粗糙,对应力集中越敏感,特别是当零件承受交变载荷时,由于应力集中的影响,使零件疲劳强度降低,导致零件表面产生裂纹而损坏。
   ④ 影响接触刚度。接触刚度是零件结合面在外力作用下,抵抗接触变形的能力。机器的刚度在很大程度上取决于各零件之间的接触刚度。
    2、物料颗粒控制因素
  入辊压机物料粒度的控制不力,颗粒直径过大过多,进料不均,引起辊缝长期偏差大,纠偏频繁导致轴承过载;金属或过硬物料频繁进入辊压机,在辊压机挤压时瞬间产生的超大反作用力全部承载于轴承本身,对轴承的寿命造成了根本的影响。同时反作用力冲击轴承位,使轴金属疲劳后与轴承内圈产成间隙。
  辊压机的最大进料粒度为d=0.06d(d为挤压辊直径),而无具体的粒度分布要求。粒度过大、不匀都会对整台设备的工作效率、振动和寿命造成不良的影响。根据实际应用和试验得出结论为:最大咬合进料粒度为d=0.06d,而辊压机料床粉碎的粒度要求为d=(0.030一0.035)d,且对粒度分布要求为小于0.75d的物料要占到90%以上,这样才能保证辊压机良好的工作状态。
3、辊压机的压力因素  
  辊压机属于高压粉碎设备,其液压系统所提供的推力远远高于其它设备,一般来说压力越高,挤压效果越好,但不是说辊压机工作时的压力越高越好。辊压机在水泥行业主要承担原料和水泥熟料的粉磨工作,实践证明,适宜的挤压力可以得到最佳的粉碎效果,对于熟料来讲,挤压力5000-6000kn/m2效率最高,生料用辊压机的挤压力可比熟料低1000kn/m2。通过实验得知:压力达到一定数值后,挤压效果不会再随压力的升高而有明显的提高,而此时的高压不仅对辊面、减速器、轴承、联轴器、电机等寿命有很大的影响,而且易造成轴承位的磨损问题。因此对每台辊压机来说,其压力值可根据不同种物料的粒度、含水量、硬度等特性通过实验来确定最佳值。
  4、巡检和维修因素
  设备的运行不仅需要定期的维修维护,而且更需要平时的巡查保养,发现问题及时处理,从而减少设备的维修率。辊压机由于工作环境恶劣,注油孔堵塞、密封件的磨损使粉尘或水进入轴承而导致轴承润滑不足过热烧毁等问题。轴承紧固螺栓预紧力的大小,及设备运行后螺栓的二次紧固都会影响轴承与轴承位的配合。
  对于装配轴承,生产厂家有明确的要求:将轴承平推至在无法移动时,检查轴承大锥面与轴锥面的大端是否平齐,记录轴承小锥端面到辊轴端面的尺寸,然后将压环上的螺栓对称拧紧,当螺栓不能再被紧固时,利用手动液压泵通过轴端的油孔加压到30mpa,再将压环螺栓拧紧,随时检测轴承端面与压环见得游隙,直到轴承被压到规定位,泄压半小时后复测游隙。具体游隙尺寸根据不同厂家不同锥度而确定。
但对于大多数检修或更换轴承时,只是将压环螺栓拧紧,没有利用油泵加压工序,导致轴承与锥轴配合不严密,过盈量不足而存在间隙,辊压机由于其低转速高负荷的工作环境,轴和轴承过盈配合实际是两零件粗糙表面的配合,在碾压物料的过程中,轴承的高硬度特点对轴承位的长期挤压作用下,使粗糙峰因材料的塑性变形而相互挤平,从而减少了实际过盈量,降低了紧固连接的强度。使过盈配合变成过渡配合、甚至间隙配合,从而造成轴与轴承内圈相对运动形成磨损。
四、辊压机锥度轴承位磨损后应选择哪种措施保障生产 
  设备损伤后,如何修复或采用什么方式进行修复,需要结合生产状态和检修时间以及费用等因素评估后具体实施。
   1.在线应急处理
  辊压机轴承位出现磨损问题后,普遍现象是频繁发生轴承紧固螺栓断裂和轴承轴向位移等问题,此时除了及时更换螺栓紧固时,应用塞尺检测磨损量和轴向移动量。如果磨损尺寸较小只存在轴向位移,可以加工非标轴承固定压环进一步锁紧轴承,已恢复生产。此措施只适用于轴承位磨损初始时,并不能避免磨损加剧,其只是勉强恢复生产。
   2、线下补焊
1)电弧焊、喷涂、刷镀等工艺已广泛应用于各种设备修复中,可根据设备问题选择不同的焊接工艺。

工艺

特点

缺点

共性

手工电弧焊

1.操作方便,使用灵活,适应性强。

2.焊接质量好,

3.手工电弧焊易于分散应力和控制变形。

4.设备简单,使用维护方便。

1.依赖性强。焊条电弧焊的焊缝质量可以通过调节焊接电源、焊条、焊接工艺参数外,还依赖于焊工的操作技巧和经验。

2.焊工劳动强度大,劳动条件差,生产效率低。

3.焊接质量不稳定。

1.焊接强度大、硬度高

2.金属焊后的机械性能较为好。

3.因电弧温度高,在焊接过程中固有的高温相变过程。

4.在焊接区域就产生热影响区,所有焊接结构中,因受热应力的作用,都存在着焊接残余应力和变形。

5.修复后需要机加工。

6.无法在线修复。

 

 

气体保护焊

1.电弧和熔池的可见性好,焊接过程中可根据熔池情况调节焊接参数。

2.焊接过程操作方便,没有熔渣或很少有熔渣,焊后基本上蒙不需清渣。

3.电弧在保护气流的压缩下热量集中,焊接速度较快,熔池较小,热影响区窄,焊件焊后变形小。

4.有利于焊接过程的机械化和自动化,特别是空间位置的机械化焊接。

6.焊接设备比较复杂,设备价格高。

1.在室外作业时,需设挡风装置,否则气体保护效果不好,甚至很差。

2.电弧的光辐射很强。

 

埋弧焊

1.焊接质量稳定、

2.焊接生产率高、

3.无弧光及烟尘、劳动条件好

1.设备复杂、不灵活,

2.工作环境受限制、费工时,

3.看不到熔池和焊缝形成过程。

热喷涂

1.喷涂过程中基体材料温升小,不产生应力和变形;

2.操作工艺灵活方便,不受工件形状限制,施工方便;

3.涂层厚度可以从0.01至几毫米;

1.涂层与基体结合强度低,

2.涂层存在一定的气孔,密实度不够。

3.喷涂中要产生多种有害因素,必需采用恰当的防护办法。

4.设备复杂,需要配合机加工。

1.设备相对复杂,

2.需辅助机加工设备,

3.修复.时间不可控,

4.修复厚度有限制,

5.绝大数情况无法在线修复。

 

电刷镀

1.镀层性能好、结合牢固。

2.沉积速度快、工件不变形。

3.施工方便容易掌握。

4.对环境污染小。

5.成本低廉、经济效益好。

6.具有广泛的适用性。

1.镀件表面粗糙度ra应在μm以下

2.电刷镀工作镀层的厚度为0.3mm0.5mm

3.镀层厚度增加内应力加大,容易引起裂纹和使结合强度下降,乃至镀层脱落。

  采用以上修复方法辊轴必须下线后通过补焊后机加工来实现尺寸的回复,一般小型加工单位难以修复通常采用返厂修复或由专业公司修复。同时下线维修必须有备用部件或长期停机检修计划。
   3、在线机补焊加工修复
  在线加工是金属补焊后利用专业移动式设备来对修复部位进行车、磨等加工或以及人工修磨方式修复。移动专业设备修复,其修复费用特别高,甚至超过损毁设备的本身价格。采用人工研磨处理,此处理方式的前提是修复部位有未磨损基准面,以未磨损部位为基准,利用事先加工好的模块进行人工研磨。此工艺修复难度较大并且修复时间较长,同时修复后的接触面难以达到50% 以上。
  4、在线利用高分子纳米复合材料修复
  长期以来,焊接、喷涂、刷镀等熔敷技术虽然一直应用在轴承位磨损修复方面,但是随着科技的发展在传统技术的基础上也不断涌现一些例如高分子纳米聚合物材料修复的工艺技术。这些修复工艺的出现在推动技术工艺改进发展的同时,尤其是在面对一些突发紧急、设备庞大、拆卸复杂等设备问题,方便、快捷的修复方式逐步得到企业认可和推崇。
  高分子纳米聚合物材料是一种由纳米无机材料和碳纳米管增强的高性能环氧双组份复合材料。该材料最大优点是利用特殊的纳米无机材料、碳纳米管等材料与环氧分子链的结合,从而大幅提高材料的综合性能。

高分子纳米聚合材料修复工艺

特点

缺点

索雷sd系列

{c}1.{c}{c}操作简单、使用方便无需特殊设备。

{c}2.{c}{c}修复时间短,速度快。

{c}3.{c}{c}复合材料本身粘结力每平方厘米200公斤以上,抗压强度每平方厘米1300公斤以上,同时具有的抗弯曲、延展率、耐高温等综合性能。

{c}4.{c}{c}具备良好的机加工性能。

{c}5.{c}{c}可塑性强,可以利用索雷(工装、机加工,基准刮研、辅助定位等)工艺修复任何尺寸,修复厚度不受限制,要求从0.01至几厘米。

{c}6.{c}{c}没有热应力和变形。

{c}1.{c}{c}具体问题具体分析,选择最佳修复工艺。

{c}2.{c}{c}根据不同的使用环境等具体因素选择不同的技术产品。

{c}3.{c}{c}受操作经验及修复工艺限制。

{c}4.{c}{c}修复静配合部位材料,不能直接敲击材料。

{c}5.{c}{c}修复硬度不及金属

 

高分子纳米聚合物材料即具有金属所要求的强度和硬度,又具有金属所不具备的退让性,可以最大限度确保修复部位尺寸和配合部件接触面积的100%配合,因材料固化前是软体结构能完美的填充于加工表面的粗糙、缺陷以及波纹等间隙内;同时,利用复合材料本身所具有的抗压、抗弯曲、延展率等综合优势,可以有效地吸收外力的冲击,极大化解和抵消轴承对轴的径向冲击力,并避免了间隙出现的可能性,也就避免了设备因间隙增大而造成相对运动的磨损。因此高分子纳米聚合材料是通过改变受力关系,并非靠硬度来实现修复。

 三、索雷工业在线修复辊压机轴承位的疑问解答

 1、如何保证修复后的同心度?

利用高分子纳米复合材料修复辊压机轴承位,并不能或难以达到原有机加工尺寸的配合公差;其主要目的是以最佳的运行状态恢复生产。通过实际修复后的运行效果及数据检测,在满足同心度,保证修复效果的同时其振动值在规定范围以内。

索雷工业控制同心度的措施:在传动部件加工过程中,无论表面粗糙度如何规定,其相应部位的加工都是在同一中心条件下进行的,故轴承位的前轴肩和后轴肩尺寸也是相对同心、精确、标准的。索雷工业《卡尺定位》是利用轴承位前后轴肩的基准尺寸进行定位修复的工艺,是针对辊压机圆锥度轴承位尺寸大、锥度加工难度等因素,而制定的在线以控制同心度修复轴承位的方法措施。简单理解就卡尺两段以前后轴肩位基准,卡尺中间部位是轴承位的尺寸,因此卡尺的精度与修复后同心度有着密切关系。在确定中心后利用轴承内圈与轴承位的配合关系实施修复,材料未固化前的可塑性能使得轴承内圈与轴承位形成100%的配合面。

  2、轴承内圈与轴会不会粘粘在一起?

    答案是不会的。因为在修复后便于日后的拆卸或更换轴承,在转配轴承前内圈表面必须涂抹sd7000脱模剂,便于拆卸。

  3、修复时间?

    修复辊压机轴承位只需要拆除轴承座,露出轴承位部位以便于人员操作。修复时间主要有拆卸和安装相应部件、表面处理和材料固化时间等组成,索雷工业相关技术所用时间一般在8-10个小时以内。

  4、修复效果?

任何一个部件都有其使用寿命和更换周期,同样任何修复技术都不能给于承诺修复后的部件绝对没有问题或永久使用。相同的设备在看似相同的运行条件和维护条件下,其使用效果也明显不同。

索雷工业对修复后的辊压机运行效果一直跟踪回访,设备两年来的正常生产其应用价值远达大于设备本身价值。由此得出结论,在设备修复部位受力和应用环境与索雷工业技术产品数据的配比正确、轴承完好、轴承过盈及轴向移动不变等的条件下,辊压机锥度轴承修复部位的使用寿命可以同新部件相媲美,完全可以达到长期使用的目的。

  5、能否重复修复?

  索雷工业利用高分子纳米聚合物材料实施在线修复的优势就是,不同于传统的金属补焊工艺,整个修复过程中没有热应力的存在,不会改变金属表面的材质,不会对金属产生二次伤害。如有局部损坏可以在原有材料基础上快速修补,实现真正的修旧利废的价值。

   6、有无修复案例?

索雷工业为避免商业恶意攻击,本着为公司为企业负责的态度,不能将详细资料给与展示。下面是修复步骤及案例,随着索雷工业技术的不断发展,其修复工艺也不断改进,详细资料请咨询索雷工业。

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