大型滑动轴承的维护

大型滑动轴承的维护

滑动轴承广泛应用于负载大、影响大的大型矿山固定机械的旋转部位。随着近年来的大规模改造，大部分被滚动轴承所取代，但一些大型矿山设备仍然使用滑动轴承。因此,在未改造前,轴承的安全可靠使用仍非常重要,要引起足够重视。现结合多年来的工作实践,将滑动轴承的维护和修理经验作一介绍。1维修步骤和方法1.1油膜厚度的影响因素合理确定滑动轴承的最初配合间隙和允许的最大磨损间隙,对机器维修是一件重要的工作。轴颈与轴承之间建立液体摩擦的过程也即形成油膜的过程分为3个阶段:静止阶段、启动阶段和稳定阶段,其中稳定阶段最关键。此阶段由于有一定速度的润滑油的充足供应,加上轴具有足够高的转速,使黏附在轴表面上的油被旋转的轴不断地带入楔形间隙中,油从间隙大口进入,从间隙小口排出,润滑油在楔形间隙中的流动阻力随着间隙的减小而不断增大,所以它能产生一定的压力,将轴向旋转方向推动,以便形成能承受压力的油楔。当油楔中的总压力大于负荷时,能将轴颈抬或浮起来,因而这里的摩擦变成了完全的液体摩擦,此时间隙最小处的油膜厚度为h。滑动轴承的最初配合间隙和允许的最大磨损间隙可通过计算得到。在稳定阶段,影响油膜厚度的因素可用式(1)表示h=μnd2/(18×36pΔc)(1)式中,h为油膜厚度;μ为润滑油的绝对黏度;n为轴颈的转速,r/min;d为轴颈的直径,mm;p为轴承摩擦表面上的压强,MPa;Δ为轴颈与轴承开始工作最适宜的配合间隙,mm;c为考虑轴承长度影响的修正系数,c=(d+l)/L(L为轴承的长度,mm)。通过对式(1)的分析,可以看出影响油膜厚度的主要因素是配合间隙,其次是润滑油的黏度。根据实验结果,在轴颈和轴承磨损最小时,油膜最小厚度h最小=Δ/4。对于一般滑动轴承,Δ=(0.0008～0.0014)d;对于重要滑动轴承,Δ=(0.0005～0.0006)d。d=100～500mm。1.2顶间隙的测量轴承在运转中不断磨损,当Δ最大﹥(2～5)Δ时,就要考虑维修轴承、调整配合间隙了。滑动轴承因磨损而间隙增大,发生几何形状改变,当凹窝内轴颈与轴瓦的曲率半径相同时,难以形成楔形间隙。一般情况下,当轴颈与轴承的接触角达到120°时,液体摩擦条件不能建立,此时必须对滑动轴承间隙进行调整。对顶间隙进行测量和调整时,最常用的方法就是塞尺法和压铅丝法。选用塞尺的测量速度较快,选用压铅丝法较准确,在采用压铅丝法时,选用的铅丝直径不能太大或太小,其直径最好为间隙的1.5～2.0倍。当顶间隙超过极限间隙数值时,需要减小瓦口调整垫的厚度,检查下瓦面,在轴颈与瓦口的接触角接近或达到120°时,说明下瓦磨损严重,就需要刮研下瓦。1.3刮研下土刮研工作在滑动轴承修理中是非常重要的一个环节,因此必须注重作业质量。(1)轴颈接触角随轴颈直径的变化,轴在不影响轴承受压强度的条件下,轴承的接触角应尽量小,接触角愈小,轴承的使用寿命也愈长。根据经验,轴颈直径≤300mm时,接触角为90°～120°;轴颈直径﹥300mm时,接触角为60°～90°。(2)轴向接触点距要求轴瓦刮研后的接触点愈多、愈细而且均匀,就表示刮研得愈好,但是事实上不可能全部面接触达到理想化状态,所以煤矿机械规定每25mm×25mm内接触点为12～18个,沿轴向接触要求:轴颈直径≤300mm时,不小于轴瓦长度的3/4;轴颈直径﹥300mm时,不小于轴瓦长度的2/3。(3)轴承瓦刮研侧间隙应比规定的值大一些,一般为顶间隙的1～2倍。刮研时一定要使用刮刀,切不可用锉或砂布摩擦,防止砂粒嵌入瓦内,造成严重磨损。2接触点刮瓦,正常开车。经过3次开停和10义煤集团公司千秋煤矿副井绞车1958年安装投运,1985年,将角移式机械闸改造为平移式液压抱闸,电控部分还是原设计的TKD电控,运行至今。2009年5月,再次对绞车制动装置进行改造,更换为盘式制动器,电控改造为可编程交流变频电控,提高了制动安全性能和控制性能。为了尽量减少因改造而影响绞车的运行时间,提前对同样型号的主轴装置进行改造,增加了盘式制动器,现场安装时更换了轴承铜瓦。轴承安好后,测量轴承间隙和用印油检测接触点,发现接触角和接触点不足,立即组织刮瓦,一次刮了10遍。在测量接触点后,开始试运行,绞车运行还不到15min,轴承下瓦开始发热,不到30min,其中一个达到100℃,另一个达到70℃,立即停车处理,进行起吊刮瓦,经过14h的刮研,测试接触点、接触角达到要求,开始进行试车。不到80min,又出现同样的状况,只有再次进行刮瓦、压间隙。经过15h的工作后,开始试车,运转70多min后仍出现发热现象。经分析,发现发热的总是几块面积不大的地方,前几次采取的刮瓦办法总是对高点做清除处理,虽然接触角、接触点也满足规定,但没有很好地解决问题。另外,与使用的润滑油时间长、黏度下降也有关系。经研究,决定采取控制温度(轴承温度控制在110℃以内不烧坏瓦,在快达到时,必须立即停车,温度下降到50℃以下时,方可再次开车)、加大润滑油循环速度、实时观察运行情况的方法,再次进行开车。运行不到40min,1个轴承温度不断升高,很快达到了106℃,于是立即停下车;温度下降后,再开车,温度很快升到100℃并基本稳定,在100℃左右维持近20min,又停车,降温后再开,很快温度基本稳定在93℃。经过3次开停,轴承温度逐步下降,说明向好的趋势发展,遂又开始反复开停,6h后,温度基本稳定在了50℃,然后开始更换黏度大的润滑油;9h后温度下降到43℃。24h后,基本保持在40℃(当时环境温度32℃