轴承过热的原因【通风机轴承过热问题的分析与技术措施】

  【摘要】通过对矿用轴流式通风机结构、滑动轴承过热和滚动轴承过热原因的分析,提出了轴承管理、维修、检修的技术经验和措施。   【关键词】通风机;轴承过热;分析   0.前言
  通风机主要为矿井正常作业提供足够的新鲜风流,及时将矿井的有害气体排出,保证矿井工作人员的安全及设备的正常工作,因此,必须加强对通风机的管理、维护和保养,以确保通风机安全、可靠地运行。矿用70B2型轴流式通风机的主要故障之一,是轴承过热,因此必须认真地研究、采取行之有效的处理措施[1]。
  1.机体的结构
  70B2型轴流式通风机结构见图1,其传动部分包括主轴(叶轮轴)、传动轴、轴承、联轴器等。电动机由两盘滑动轴承支承,即1号轴瓦和2号轴瓦;前导流器内设有3号轴瓦,轴承为双列调心滚子轴承,风机出口端轴承为4号轴瓦,其中安装有4盘轴承,1盘为双列调心滚子轴承,3盘为圆锥滚子轴承。空心传动轴通过齿轮联轴器分别与主轴和电动机轴联接,3号和4号轴瓦轴承座为铸铁箱体结构,通过支架与主体风筒联接成一体,并支承于混凝土基础上。滑动轴承采用润滑油润滑,滚动轴承采用脂润滑。风机叶轮两侧的双列调心滚子轴承主要承受主轴的径向负荷,4号轴瓦轴承座内的3盘圆锥滚子轴承主要承受风机工作时产生的轴向负荷。
  1.1号轴瓦2.2号轴瓦3.传动轴4.前导流器5.集风器
  6.3号轴瓦7.风叶轮8.4号轴瓦9.扩散风筒芯筒10.扩散风筒
  图17082型轴流式通风机结构图
  2.轴承过热的原因
  2.1滑动轴承过热的原因
  由于刮瓦或调整不当造成轴承装配间隙过小或过大;润滑油选用不当、油量不足或润滑油变质等造成的润滑不良;轴瓦与轴承座装配状况不良等。以上原因,都将使得轴承工作状态恶化,进而使轴承工作温度升高并超限。
  2.2滚动轴承过热的原因
  (1)长时间工作,轴承磨损使轴承游隙增大,同一轴上的前后轴承不同心。
  (2)滚动轴承安装或装配时,主轴轴向间隙调整不当。在通风机工作过程中,当风机产生向左的轴向力时,4号轴瓦中的圆锥滚子轴承出现单盘受力;或者当风机产生向右的轴向力时,4号轴瓦中轴末端的圆锥滚子轴承长时间承受向右的轴向力作用,使轴承超负荷而过热。
  (3)轴承润滑油不足、注油过量或油质变差,引起部分干摩擦而发热。
  (4)轴或轴承座孔的同轴度、轴承座的水平度不符合轴承的安装要求,出现轴、轴承座孔与轴承安装位置倾斜度大于规定值。
  (5)轴承座盖与轴承座体的联接螺栓过紧或过松,造成轴承外圈和轴承座之间发生相对转动。
  (6)轴和轴承内圈配合松弛,间隙过大,使内圈与轴之间产生相对转动;或者配合间隙过小,导致轴承工作间隙过小,引起轴承发热。
  3.轴瓦轴承的装配与调整措施
  由于70B2型轴流式通风机的结构特点所致,风机工作时产生的轴向推力很大,且主要由出风端4号轴瓦的轴承承担。对该部位轴承的安装与调整非常重要。该部位轴承的安装与调整方法见图2。
  1,2,3.圆锥滚子轴承4.双列调心轴承
  5.垫圈6,9.轴套7.圆盘8.垫片
  图2轴承安装与调整示意图
  (1)调整圆锥滚子轴承2和3,使两个负荷一致,同时受力。圆锥滚子轴承的负荷能否一致,取决于垫圈5的厚度和轴套6的长度尺寸。如果垫圈5的厚度太大,则轴承2不受力,反之,如果垫圈5的厚度太小,则轴承3不受力。另外,如果轴套6太长(其它合适),轴承2和3均不受力,全部轴向推力由3号轴瓦的双列调心滚子轴承负担。但该轴承不能承担太大轴向力,否则轴承将发热烧损。如果轴套6太短,则轴套6和轴承3之间有间隙,虽不影响负荷的一致,但在启动时,由于主轴产生左右窜动,则其轴向窜量将增大,必须进行防止。轴承2和轴承3负荷一致的调整方法:先将前导流器内的轴承和4号轴瓦中的轴承4安装好,以固定主轴位置。然后测出S1和S2。则可以确定轴套6的长度:L=S2+S1;再测出S3和S4,则垫圈5的厚度:S=S4-S3,垫圈5和轴套6按照测量后的计算数值加工完毕后,同轴承一起安装在轴及轴套9上。
  (2)主轴的轴向位移必须适当。其窜量的大小,决定垫片8的厚度,垫片8除了调整窜量外,还赶着轴承座的密封作用。主轴的轴向位移大小的调整方法是:先不加垫,测其尺寸S5(见图2)。:在测量时安上端盖(不装轴承座上盖),紧固端盖下部螺母,直到手动旋转主轴时感觉费力为止,使主轴此时轴向窜量为零。间隙S,测出后,车削一个钢垫圈,其厚度比S5小0.2mm左右,在安装时可以在垫圈8的两侧加相应厚度的纸垫以免漏油。
  为保证安装后主轴的轴向窜量,应在垫片8测量厚度的基础上增加一个调整垫的厚度,一般设计给定轴向窜量为0.3 mm,在现场安装时,该值可以根据具体情况调整,多数情况下其值较大,在0.6~0.8 mm之间,装好后进行压铅丝法进行测量[3]。
  4.结束语
  在通风机使用过程中要定期检查油量、油质。按要求选择润滑油,保持油质清洁。滚动轴承注油量为轴承座空间容量的2/3。为防止超量润滑,在轴承部位安装脂量调节器,用过的和多余的润滑脂被驱人外壳内腔。在滑动轴承维护和保养中,应提高轴瓦的刮瓦质量,使轴瓦安装间隙符合技术要求。装配时,要注意主轴窜量的调整和轴承座安装,轴承座盖与座体联接要适度。采用先进的诊断技术实现设备运转的在线监测。
  
  【参考文献】
  [1]吴中立.矿井通风与安全[M].徐州:中国矿业大学出版社,1999.
  [2]黄元平.矿井通风[刚.徐州;中国矿业大学出版社,1996.
  [3]王英敏.矿井通风与安全[M].北京:冶金工业出版社,1997.

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