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摘要:本文通过对矿井提升机滑动轴承的论述,阐述了滑动轴承的结构与材料,分析了滑动轴承工作原理,总结出滑动轴承检查维护方法。
关健词:滑动轴承;原理;结构;材料;检查维护
【分类号】:TF76
近年来,随着煤矿工业的迅速发展,煤矿生产和建设规模也在不断扩大,机械化水平逐年提高,这就要求机械设备的安装、维护、检修水平必须有相应的提高,以满足煤炭工业发展的需要。滑动轴承与滚动轴承相比有径向尺寸小,承载能力大,使用寿命长,振动和噪声小等优点。但其装配检修难度大,维护条件复杂以及技术工人的业务技能水平不高等原因,成为矿井提升机经济和可靠运行的制约因素。
结合多年维护矿井大型设备经验,在此基础上,以本矿主井提升机(4L-3400/2400塔式多绳摩擦轮绞车、副井2L-5000/2000型落地式多绳摩擦轮绞车,均为动压滑动轴承)为例,总结了滑动轴承检修与装配的方法。
一、液体摩擦滑动轴承工作原理
液体摩擦滑动轴承是一种润滑性能较理想的轴承。工作时,当轴颈转速达到一定线速度时,轴颈和轴承之间被一层润滑油膜所隔开,使两滑动表面不直接接触,滑动摩擦变为润滑油层间的液体摩擦,从而使摩擦系数减小,增加了轴承的承载能力,延长了使用寿命。
1、形成液体摩擦的原理
轴颈在轴承中形成液体摩擦的原理有三个过程:
(1)轴在静止时,由于自重而处于最低位置(如下图所示),因轴颈还未旋转,故不能发生摩擦。
(2)起动时(如下图所示),轴颈开始旋转,并沿轴承内壁向上移,在B处产生界限摩擦。
(3)达到一定转速时(如下图所示),轴颈与轴承表面完全被油膜隔开,这就形成了液体摩擦。
2、形成液体摩擦的条件:
(1)轴颈与轴承配合后应有一定的楔形间隙。
(2)轴颈应保持一定的线速度,以建立足够的油楔压力。
(3)轴颈、轴承应有精确的几何形状和较高的表面粗糙度。
(4)适当粘度的润滑油,连续充足的供油量。
二、滑动轴承的结构与材料
矿井提升机向心动压滑动轴承通常使用剖分式滑动轴承,轴瓦常用两端凸缘的翻边轴瓦,分上、下轴瓦,主要承载区是下轴瓦,上下轴瓦合为一付轴承。矿用提升机主轴常用两付轴承支撑。轴承材料一般采用轴承合金(巴氏合金,俗称乌金),常用的有锡基巴氏合金和铅基巴氏合金。锡基轴承合金可用于高速、重载。铅基轴承合金性能稍差,一般只宜用于中速、中载。两类轴承合金具有较高的减磨性,油吸附性,塑性和较低的摩擦系数等优点。
三、滑动轴承的检查维护
1、外部检查
(1)外部检查包括检查润滑情况,温度变化,起动停止和运转中的振动、窜动和声音,大都可以判断轴承的状态。但在有些条件下,间隙偏小的情况不易发现。
(2)在线温度监测:提升机主轴滑动轴承,转速慢,承载大,维修间隔周期时间长,内部出现问题不易被发现,为此对轴瓦要有针对性监测,通常使用轴瓦温度传感器,超温时能自动报警,能够及时发现轴承故障,进行处理,避免严重烧瓦事故。
(3)油样监测:滑动轴承运转是否正常也可以从润滑油中发现问题,日常观察回油情况,油中是否有合金脱落现象。通常是在回油口处取油样,在阳光下观察,是否有闪亮现象,是否严重,也能发现轴瓦磨损情况。另外,应定期取油样进行化验分析,借助铁谱分析技术,能够定期掌握滑动轴承的工作状况,确定采取的检修措施和检修时间,科学维护机械设备。
2、解体检查
通过外部检查已发现故障征兆,若要确切掌握轴瓦磨损情况,间隙的大小时,都要进行解体检查,了解其具体缺陷,以便确定是否需要更换轴瓦,如果不需要,就在解体检查中采取有效措施来消除现存的缺陷,改善现有的状态。
检测及处理内容:
(1)轴瓦、轴颈的接触区位置大小,磨损情况,轴瓦端部磨损情况,轴瓦与瓦衬在边缘的结合处是否有缝隙,轻叩瓦衬各处,有没有分离的嘶哑声。
(2)测量轴瓦顶间隙,侧间隙,轴向间隙并做好记录。
3、滑动轴承常见的缺陷及处理方法
(1)瓦衬磨损,顶间隙增大,有两种情况:
① 有垫可撤除时,减小瓦口垫厚度,调整间隙。瓦衬正常磨损,间隙增大的同时,本身也可能出现两种现象:一是瓦衬与轴颈接触角增大;二是接触区内瓦衬表面与轴颈之间磨合很好,表面平滑光洁,这样润滑油不易进入接触区。所以应对轴瓦进行修刮,使接触区内表面上呈现均匀分布的研点,然后再撤垫。
② 无垫可撤除或轴的位置有较大的改变,超过充许的限度时,只能立即着手及早准备更换瓦衬,但对接触区的检修也要进行。
(2)瓦衬严重咬伤,胶合与轴颈抱住时,原则上应立即停止运转,处理轴颈,更换瓦衬。
(3)轴承合金层与轴瓦分离或出现杂物、气孔、裂纹、剥落、严重点蚀或伤痕时,应更换瓦衬。符合完好标准要求的可以允许焊补修复。
四、结束语
煤矿提升机是矿井安全提升的重要设备,而滑动轴承是提升机的重要部件,也是机械维修的重点难点,其運转状况直接影响到整个矿井系统的正常生产,所以应熟悉滑动轴承的工作原理和掌握滑动轴承的检修工艺,确保矿井提升机安全、高效运转。
参考文献:
1、李岩明《煤矿机械检修工艺学》(下册) 北京煤炭工业出版社 1991
2、唐殿全 郭振中《煤矿机械修理与安装》 北京煤炭工业出版社 1997
3、李世华《矿井提升设备使用维修》 北京机械工业出版社 1991
关健词:滑动轴承;原理;结构;材料;检查维护
【分类号】:TF76
近年来,随着煤矿工业的迅速发展,煤矿生产和建设规模也在不断扩大,机械化水平逐年提高,这就要求机械设备的安装、维护、检修水平必须有相应的提高,以满足煤炭工业发展的需要。滑动轴承与滚动轴承相比有径向尺寸小,承载能力大,使用寿命长,振动和噪声小等优点。但其装配检修难度大,维护条件复杂以及技术工人的业务技能水平不高等原因,成为矿井提升机经济和可靠运行的制约因素。
结合多年维护矿井大型设备经验,在此基础上,以本矿主井提升机(4L-3400/2400塔式多绳摩擦轮绞车、副井2L-5000/2000型落地式多绳摩擦轮绞车,均为动压滑动轴承)为例,总结了滑动轴承检修与装配的方法。
一、液体摩擦滑动轴承工作原理
液体摩擦滑动轴承是一种润滑性能较理想的轴承。工作时,当轴颈转速达到一定线速度时,轴颈和轴承之间被一层润滑油膜所隔开,使两滑动表面不直接接触,滑动摩擦变为润滑油层间的液体摩擦,从而使摩擦系数减小,增加了轴承的承载能力,延长了使用寿命。
1、形成液体摩擦的原理
轴颈在轴承中形成液体摩擦的原理有三个过程:
(1)轴在静止时,由于自重而处于最低位置(如下图所示),因轴颈还未旋转,故不能发生摩擦。
(2)起动时(如下图所示),轴颈开始旋转,并沿轴承内壁向上移,在B处产生界限摩擦。
(3)达到一定转速时(如下图所示),轴颈与轴承表面完全被油膜隔开,这就形成了液体摩擦。
2、形成液体摩擦的条件:
(1)轴颈与轴承配合后应有一定的楔形间隙。
(2)轴颈应保持一定的线速度,以建立足够的油楔压力。
(3)轴颈、轴承应有精确的几何形状和较高的表面粗糙度。
(4)适当粘度的润滑油,连续充足的供油量。
二、滑动轴承的结构与材料
矿井提升机向心动压滑动轴承通常使用剖分式滑动轴承,轴瓦常用两端凸缘的翻边轴瓦,分上、下轴瓦,主要承载区是下轴瓦,上下轴瓦合为一付轴承。矿用提升机主轴常用两付轴承支撑。轴承材料一般采用轴承合金(巴氏合金,俗称乌金),常用的有锡基巴氏合金和铅基巴氏合金。锡基轴承合金可用于高速、重载。铅基轴承合金性能稍差,一般只宜用于中速、中载。两类轴承合金具有较高的减磨性,油吸附性,塑性和较低的摩擦系数等优点。
三、滑动轴承的检查维护
1、外部检查
(1)外部检查包括检查润滑情况,温度变化,起动停止和运转中的振动、窜动和声音,大都可以判断轴承的状态。但在有些条件下,间隙偏小的情况不易发现。
(2)在线温度监测:提升机主轴滑动轴承,转速慢,承载大,维修间隔周期时间长,内部出现问题不易被发现,为此对轴瓦要有针对性监测,通常使用轴瓦温度传感器,超温时能自动报警,能够及时发现轴承故障,进行处理,避免严重烧瓦事故。
(3)油样监测:滑动轴承运转是否正常也可以从润滑油中发现问题,日常观察回油情况,油中是否有合金脱落现象。通常是在回油口处取油样,在阳光下观察,是否有闪亮现象,是否严重,也能发现轴瓦磨损情况。另外,应定期取油样进行化验分析,借助铁谱分析技术,能够定期掌握滑动轴承的工作状况,确定采取的检修措施和检修时间,科学维护机械设备。
2、解体检查
通过外部检查已发现故障征兆,若要确切掌握轴瓦磨损情况,间隙的大小时,都要进行解体检查,了解其具体缺陷,以便确定是否需要更换轴瓦,如果不需要,就在解体检查中采取有效措施来消除现存的缺陷,改善现有的状态。
检测及处理内容:
(1)轴瓦、轴颈的接触区位置大小,磨损情况,轴瓦端部磨损情况,轴瓦与瓦衬在边缘的结合处是否有缝隙,轻叩瓦衬各处,有没有分离的嘶哑声。
(2)测量轴瓦顶间隙,侧间隙,轴向间隙并做好记录。
3、滑动轴承常见的缺陷及处理方法
(1)瓦衬磨损,顶间隙增大,有两种情况:
① 有垫可撤除时,减小瓦口垫厚度,调整间隙。瓦衬正常磨损,间隙增大的同时,本身也可能出现两种现象:一是瓦衬与轴颈接触角增大;二是接触区内瓦衬表面与轴颈之间磨合很好,表面平滑光洁,这样润滑油不易进入接触区。所以应对轴瓦进行修刮,使接触区内表面上呈现均匀分布的研点,然后再撤垫。
② 无垫可撤除或轴的位置有较大的改变,超过充许的限度时,只能立即着手及早准备更换瓦衬,但对接触区的检修也要进行。
(2)瓦衬严重咬伤,胶合与轴颈抱住时,原则上应立即停止运转,处理轴颈,更换瓦衬。
(3)轴承合金层与轴瓦分离或出现杂物、气孔、裂纹、剥落、严重点蚀或伤痕时,应更换瓦衬。符合完好标准要求的可以允许焊补修复。
四、结束语
煤矿提升机是矿井安全提升的重要设备,而滑动轴承是提升机的重要部件,也是机械维修的重点难点,其運转状况直接影响到整个矿井系统的正常生产,所以应熟悉滑动轴承的工作原理和掌握滑动轴承的检修工艺,确保矿井提升机安全、高效运转。
参考文献:
1、李岩明《煤矿机械检修工艺学》(下册) 北京煤炭工业出版社 1991
2、唐殿全 郭振中《煤矿机械修理与安装》 北京煤炭工业出版社 1997
3、李世华《矿井提升设备使用维修》 北京机械工业出版社 1991