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乳鋼機主減速機軸承失效分析及改進

技術應用 | 來源:中國破碎機網 | 作者:admin 發布日期:2017-10-14 查看次數:1293

核心提示:[db:SY_簡介]

  4創新革新乳鋼機主減速機軸承失效分析及改進周琳1宗春麗2謝興會1趙秀婷2(1.洛陽LYC軸承有限公司,河南洛陽471039;洛陽大學,河南洛陽471023)工況條件以本溪鋼鐵集團1500熱連軋主減速機一、二軸用軸承為例:原選用進口的雙列圓柱滾子軸承NNU6/440/HC和NNU6/600/HC,保持架為支柱焊接結構,軸承工況為:一軸、二軸的轉速分別為210i/min和150i/min,徑向載荷分別為3500kN、1⑴kN;沖擊載荷系數1.5,沖擊頻率0.17次/min,內圈旋轉,油脂潤滑,常溫工作。軸承平均壽命為6個月,失效形式為保持架支柱斷裂、部分脫焊滾道及滾子表面完好,無疲勞剝落現象。

  2失效分析造成軸承失效的主要原因是軸承運轉過程中的沖擊載荷作用導致軸承內圈轉速瞬時降低,承載滾子轉速也隨之降低,而保持架隨同非承載滾子一起由于慣性仍以原速運轉,造成保持架貫穿承載滾子的支柱與承載滾子之間產生瞬時撞擊,此后在滾子恢復正常轉速時與保持架支柱發生第二次撞擊,撞擊力較前一次小,但方向與前一次相反。因此保持架支柱始終處于交變剪應力作用下,并在支柱焊接部位和螺紋尾部產生應力集中,最終導致支柱沿焊接部分和螺紋尾部被剪斷。另一個原因是部位支柱脫焊由于采用熔化保持架墊圈外端面黏結支柱端面的方法焊接,焊接強度較差,當承受沖擊或振動載荷時容易脫焊。

  3改進方案減小保持架支柱與滾子之間的撞擊力。

  在軸承的主參數設計時,改變軸承追求最大額定載荷的常規設計方法,減小滾子直徑并增加滾子數目,同時增大滾子支柱孔和支柱直徑以提高支柱和保持架整體強度。與改進前相比軸承額定靜載荷基本相當,額定動載荷減小6%仍然能夠滿足軸承實際工作需要,而滾子重量分別減少23%和30%軸承的額定載荷雖然略有降低,但有效地減小了滾子與保持架支柱間的撞擊力,延長支柱壽命,同時由于滾子直徑減小,套圈壁厚相應增加可以提高軸承的抗沖擊性能。因而延緩了保持架的失效時間,延長了軸承壽命。

  提高焊接強度。采用增大熔池的臺階焊口形式加強焊接強度;摒棄常用的螺紋退刀槽,采用較小的過渡實現螺紋自然收尾,減小支柱受力時焊接部位與螺紋尾部的應力集中。此外,對滾子端面相對應的保持架內端面進行優化設計,首先,內、外徑向端面斜切一角度,以利于潤滑脂進入滾子支柱孔,改善支柱和滾子支柱孔之間的摩擦;減小保持架和滾子端面的接觸面積,改善接觸特性,避免因過分摩擦引起的燒傷、膠結現象。其次,將支柱焊接孔的焊接部分由原來的45°倒角改為沉孔形式,以增強焊接強度,避免脫焊。

  改變軸承游隙。軸承的工作轉速高,潤滑和冷卻條件較差,應適當放大軸承徑向游隙,然而由于軸承工作中存在強烈沖擊,軸承游隙又不能過大,實踐中將軸承徑向游隙定在0組和3組之間,NNU6/440/HC改進后的軸承經實用,運轉時間超過原產品。

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