堆取料机悬臂带式输送机张紧滚筒轴承座结构的改进

添加人：admin 发布时间：2015/10/17 11:31:48 来源：中国破碎机网

　　华能上海石洞口第二电厂配备1 3000th悬臂斗轮堆取料机各1台，用于发电用煤的堆取作业，其悬臂带式输送机张紧滚筒轴承座结构如所示。2006年6月5日，1号斗轮堆取料机单侧悬臂张紧滚筒轴承座故障，轴承发热。由于发现及时，立即组织抢修，经更换备件轴承及紧急加工的轴承内衬套，并用钛合金修补磨损的滚筒轴头后装复，虽未酿成重大事故，但也造成了设备停机，影响了正常的卸煤加仓。
　　张紧轴承座结构示意。轴承座2端盖3.骨架油封4定位圈5滚筒轴6轴承定位套7轴承衬套8.轴承2故障原因分析将该张紧滚筒轴承座拆下后解体检查发现，轴承衬套磨损后与轴承端盖摩擦，轴承座骨架油封损坏后，煤粉进入轴承座内部，轴承堵转，轴承内部发热，将润滑脂烧干，轴承座内部发黑，失效损坏，张紧滚筒轴轴头也存在着较严重的磨损。经分析主要故障原因如下：（1）公制轴承与英制滚筒轴头不匹配该张紧滚筒轴承座原装型号为REXNORD公司的重负荷系列的MT4― 5507型，由于进口轴承座价格昂贵，交货周期长等原因，于数年前进行了国产化改造。原装轴承与轴头尺寸均为英制，当时由宁波探索制造有限公司改为结构，以配用公制球面滚子轴承SK22230C/W33（轴承内孔尺寸为150）。在该结构中，由于滚筒轴头尺寸令5―7/16英寸138.1125）未变，因此镶有轴承衬套1只，该轴承衬套采用过盈配合，由于衬套内孔与轴、衬套外圈与轴承内孔均存在配合尺寸，且为壁厚不足6的薄壁零件，受2表面作用力的挤压，对材料、加工及现场安装的要求都较高，一旦轴承衬套磨损或损坏，将使整机停机，因检修时间长，会严重打乱作业计划，造成停机损失。因此，判断该处为存在重大事故隐患的重要故障点。
　　悬臂带式输送机张紧滚筒如所示，通过张紧滚筒两侧轴承座上的调节丝杆来调节张紧力，在调节张紧力过程中，可能因为2只轴承座动作不一致，导致轴承座与轴之间相对偏斜；在拉紧滚筒张紧调节完毕后，也可能因悬臂带式输送机接头偏斜而最终导致轴承座与轴之间相对偏斜。
　　在这2种情况下，如果轴承座与轴相对偏斜角度超过骨架油封的允许变形量（单边1）、轴承座端盖内孔与轴承定位套之间的允许间隙（单边1）、轴承的允许偏斜角度（2°就可能造成骨架油封、轴承座侧盖板、甚至是轴承的损坏。
　　该拉紧滚筒轴承座端盖与滚筒轴之间两侧安装有尺寸为190mmX 13mm的骨架油封作为动静间密封，保持整个轴承座内贮存润滑脂。球面滚子轴承SK22230CC/W33安装允许偏斜角误差为2°张紧滚筒2只轴承座中心距为2134mm轴承座宽度为152mm目前两侧轴承座相对位置偏差（可以测量轴承座调节丝杆的有效长度差）允许值计算：由轴承允许偏斜角度2°计算出允许偏差值为厶丨=2由骨架油封允许变形量（1mm）及轴承座侧盖板间隙（1mm）计算出允许偏差为相对位置偏差允许值由骨架油封允许变形量及轴承座端盖间隙决定，相对位置偏差不能大于28 1mm而在实际调节过程中及调节完毕后，很容易超过此偏差范围，造成骨架油封或者轴承座端盖板过度磨损，最后失去密封作用。
　　另外，该张紧滚筒轴承座在实际生产过程中所处的环境非常恶劣，常受到煤尘、水分等的侵蚀，尤其是在取料时，斗轮埋在煤堆中，张紧轴承座处于煤堆边缘，还要承受可能的煤堆塌方、煤层覆盖等极端情况的考验，因此，密封极容易在这种环境下损坏，而使煤粉和水分等进入到轴承座中，引起油质污染，大大降低轴承寿命，甚针对以上原因，对堆取料机悬臂张紧装置进行部分改进，见3.1滚筒轴头尺寸加大因原有张紧滚筒轴承和轴配合表面磨损严重，再次修复难度较高。改进后另加工1根张紧滚筒轴，增大轴头尺寸至纟150mm使其与轴承9O22230CC/W33内孔尺寸令150mm过盈配合，避免轴承内孔使用轴承衬套以消除故障点。
　　改进后张紧轴承座结构示意。轴承座2端盖3无骨架油封4轴承定位套3.2轴承密封结构改进因不再使用衬套轴承两侧定位套外径增大到令180mm油封改为变形允许量更大的215 X180mmX18mm无骨架油封，轴承座端盖间隙放大到单边2轴承座端盖间隙（2mm）计算出允许偏差为位置偏差允许值由无骨架油封允许变形量及轴承座端盖间隙决定，相对位置偏差不能大于56.2 mm在实际调节过程中及调节完毕后，比较容易将2轴承座的相对位置偏差量控制在此范围内。
　　调节中及调节完成后应测量此偏差量（轴承座调节丝杆的有效长度差）在此范围内。另外，也可用塞尺测量轴承座端盖与轴承定位套之间的间隙，保证两者之间不发生干涉，避免造成无骨架油封或者轴承座端盖板过度变形或者磨损，使密封作用失去。
　　另外，为增加密封效果，对抗较恶劣的环境，如所示，在轴承座外侧加装闷盖，用螺栓固定在轴承座本体上，实现全密封。在内侧加装1道迷宫式密封盖，为方便拆装，将内侧迷宫式密封盖板一分为二，分别用螺栓固定在轴承座本体上，配合尺寸应考虑到轴承座偏斜影响。
　　3.3滚筒轴承座润滑保养该张紧滚筒轴承座采用2号锂基脂润滑，在改转子叶片裂纹的诊断研究江西理工大学机电工程学院刘晓波邹圆刚邱云阳力学分析，结果表明：裂纹的存在导致许多故障特征，例如使强迫振动响应中不仅有激振频率成分，而且存在激振频率的倍频分量，随着裂纹深度的增加，主频所占比例减少，倍频比例增加。这就为转子叶片裂纹故障的监测与诊断提供了依据。
　　转子系统是旋转机械的重要部件，转子的叶片在运行中载荷复杂，工作条件苛刻，叶片除工作在设计工况附近外，还经常工作在各种非设计工况，如启动、空负荷、变负荷、停机、超速试验、低负荷、高背压等。所以长期运行的转子叶片，会出现不同程度的裂纹，最终引起叶片断裂对整个机组的安全运行带来严重的威胁，甚至导致重大事故的产生。其中大部分是由于叶片的振动疲劳断裂所致，所以，分析裂纹叶片的振动特性就显得特别重要。国内外曾有人用裂纹悬臂梁的振动特性来研究裂纹叶片的振动特性，但由于分析模型离真实叶片尚存在一些差距，因此均有其局限性。
　　针对以上情况，本文采用CAD软件建立了转子叶片的三维实体模型，通过有限元分析软件AN-SYS讨裂纹叶片进行了动力学分析。通过对有、无*江西省自然科学基金资助项目（0550029）裂纹叶片振动特性的对比，发现叶片的固有频率等特性发生明显的变化。这些故障特征可以有效地识别叶片裂纹的存在，对于实现或建立叶片故障在线监测技术具有十分重要的意义。
　　1结构动力学分析的有限元法理论1.1固有振动特性有限元法解弹性体动力问题的基本方程为151 e―元素的总数进以后，按照每个月补充润滑脂，每3个月打开轴承座侧盖板清理检查并更新润滑脂，大修中解体轴承彻底清洗更换润滑脂的方法来提高运行可靠性。该轴承座改进后，至今运行i年多，未再出现故障。
　　地址：上海市宝山区盛石路350号