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    軸承知識

    KNOWLEDGE

    造紙機軸承應用及失效分析

    2021-11-30


    造紙機械用滾動軸承在運轉過程中出現失效的情況時有發生,而軸承失效會造成設備故障或停機事故。而造成軸承失效的原因,多數都是由選型、配置、安裝、潤滑、維護不當等引起的,這些原因的總和可能超過失效總量的90%以上。所以,正確觀察、分析、查找原因,并采取相應的對策,是提高造紙機械軸承穩定運行的根本手段。

    ①軸承配置

    造紙機一般多使用調心滾子軸承,它可以承受徑向載荷和一定的雙軸向載荷,在軸出現撓曲、軸承座出現傾斜時,可以自動調整內部調心接觸角,防止軸承單側過載。一般輥系中,通常將傳動側作為固定端,用于輥的軸向定位;操作側作為浮動端,用于彌補軸的熱變化和位置調整。一般固定端內外圈端面都需要定位;浮動端只做內圈定位,外圈雙向留竄動量。

    如果軸的熱變化不能得到軸向補償,那么軸承將額外承受很大的單側軸向載荷,從而導致軸承失效。

    ②軸承安裝

    造紙機械軸承的安裝質量,將直接影響軸承的使用精度、壽命和性能。多數軸承都是錐孔,直接安裝在錐度軸上或過渡套上,所以內圈不僅需要軸向緊固,緊固的過程中更應注意軸承徑向游隙的變化,達不到預緊量,軸承留有的游隙大,將導致振動和壽命降低;過緊又會導致軸承使用中發熱,尤其烘缸軸承。且內圈一旦超過應有的彈性變形量,軸承表面會產生較高的拉應力,極易造成提前疲勞或突然斷裂,所以要根據工況及標準來嚴格預緊。

    以烘缸標準軸承22344CCK/W33C3為例,通過查表,原始C3標準游隙為0.25~0.32mm,實際檢測產品假設游隙為0.28mm,那么查表可知,游隙減小量為0.1~0.14mm,按最大減小量,可得安裝后游隙0.14mm,大于標準表上規定的最小安裝后游隙“0.12mm”,則判定安裝合格。

    安裝時,應先將軸承打開包裝,仔細檢查型號并觀察外觀無明顯缺陷后,將軸承用煤油清洗干凈,并將軸的表面清理干凈,將軸承套在軸上后,用液壓法,將軸承用液壓螺母,勻速地安裝到軸上,并隨時檢查徑向游隙的變化,當安裝特別大尺寸厚的內圈時,未達到要求游隙而螺母基本無法向前推進時,應保壓一段時間,讓內圈先膨脹變形,待穩定后再向前推進;當液壓螺母可以持續向前推進,而游隙沒有變化時,應立即停止,及時檢查內圈是否開裂。

    如果預緊不夠,軸承容易與軸之間產生打滑,從而造成軸承斷裂,軸頭磨損;如果預緊過大,軸承容易直接斷裂,或表面因較大的拉應力而大大縮短使用壽命,過早產生疲勞剝落等失效。

    如果是一些直孔的軸承,那么一般需要采用加熱法,將軸承內圈加熱,使其受熱膨脹,然后安裝到直的軸上。加熱一般采用熱油浴或者感應加熱的方法。但應注意以下事項:

    1.軸承加熱溫度應保持在120℃以內,且不能直接接觸明火,受熱應均勻;

    2.如果油浴,應確保油品的清潔,不能將油中異物帶入;

    3.如果感應,注意不能長時間大功率加熱,導致局部溫升過高過快;

    4.安裝應注意操作時間,避免軸承未裝到位置,而收縮導致報廢;

    5.軸承冷卻時,不單徑向發生收縮,軸向也會收縮,需要軸向預緊,防止與軸肩等產生間隙。

    軸承尺寸、配合、加熱溫差、膨脹量等可參照下表,簡易查詢。

    ③軸承潤滑

    造紙機軸承的潤滑在設備運行中極其重要,因為現代紙機都為高速紙機,軸承?終處于高速旋轉的狀態,如果潤滑不當,軸承會迅速出現問題,造成嚴重的設備故障或事故。針對紙機軸承的潤滑,主要有以下目的:

    1.降低摩擦熱、降低接觸磨損;

    2.通過油膜的作用,延長軸承使用壽命;

    3.利用潤滑油的流動帶走摩擦熱、冷卻軸承;

    4.潤滑劑可以有效地配合密封等結構防止異物、水汽等的進入,以及外來污染物對軸承造成的腐蝕和銹蝕。

    造紙機根據不同的輥及工段,采用不同的潤滑形式及潤滑劑,應注意以下內容:

    1.溫度高的干部應選擇粘度較大的潤滑脂,例如3#鋰基脂,而壓榨和網部的水汽大,一般選擇抗水性比較強的鈣基脂;

    2.使用氣動注脂泵或手動注脂泵時,應注意每次添加潤滑脂的量,過多的潤滑脂不利于軸承的散熱,且容易造成甩油,引起紙張污染或斷紙等問題;添加潤滑脂應嚴格參照設備維護保養說明,定期進行添加,注脂不及時容易導致軸承發熱或者疲勞失效等問題;

    3.對油潤滑來說,轉速越?,潤滑油的黏度應越低;載荷越高,使用的潤滑油黏度應越高。黏度過低,不能有效形成油膜,軸承內部不能得到良好的潤滑,從而產生嚴重的磨損和粘著現象,甚至早期疲勞剝落。相反,如果黏度過高,阻力就越大,也會導致軸承產生過多的熱量。

    ④軸承運行故障與原因分析

    造紙機運行過程中,軸承應嚴格的進行巡檢制度,及時發現每套軸承的異常,根據異常的狀態,分析異常的原因及及時對策,避免嚴重的生產事故,針對一些異常和原因以及對策,可以根據下表查詢。

    大連光揚長期致力于造紙機軸承的研發和生產,產品采用優質的進口原材料和先進的設計理念以及加工工藝,通過嚴格的質量控制,將產品的可靠性提高到前所未有的高度,產品通過幾十家國內造紙企業的長期使用,獲得了客戶的一致好評,為紙機進口軸承國產化替代,為廣大紙企降本增效做出了一定的貢獻。

    (來源:大連光揚軸承)

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