大型直聯(lián)提升機改造剖分滾動軸承的研究

發(fā)布時間：

2023-07-21

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由于直聯(lián)式提升機的電動機端整體軸承規(guī)格大,，在更換時需要將電動機完全移除，更換新軸承之后重新安裝電動機,。如果電動機使用時間較長,，會出現(xiàn)電動機轉(zhuǎn)子無法移除的情況，這為整體滾動端軸承更換帶來了一定的困難,。根據(jù)該情況,，在某鐵礦主井直聯(lián)提升機電動機端軸承出現(xiàn)故障時，經(jīng)綜合考慮,，提出了采用剖分軸承更換整體軸承的辦法,。經(jīng)過詳細的分析論證，zui后成功實施了更換,，應(yīng)用效果良好,。

1 結(jié)構(gòu)概述

直聯(lián)式提升機的結(jié)構(gòu)如圖1所示。更換電動機端整體軸承時,，首先拆除電動機定子,，然后拆除電動機轉(zhuǎn)子，接著拆除損壞的電動機端軸承,，再對新軸承進行加熱并安裝,，zui后安裝電動機轉(zhuǎn)子、定子,，并調(diào)整電動機氣隙,。在具體實施過程中，操作繁瑣并具有風險,，特別是主軸錐面及電動機內(nèi)孔配合部位易造成意外損傷,。

如果采用剖分軸承進行更換，則無需拆卸電動機,，操作簡單,，風險低，工期短,，效率高,，并為后期軸承維護提供了便利。剖分軸承的內(nèi)圈,、夾緊環(huán),、滾子組件及外圈均為兩半結(jié)構(gòu),。

目前，用剖分軸承替換整體軸承在直聯(lián)式提升機的改造中應(yīng)用還較少,，在施工過程中由于現(xiàn)場條件的限制和經(jīng)驗的不足,，容易出現(xiàn)準備不足或重新返工等情況。筆者結(jié)合剖分軸承替換整體軸承在直聯(lián)式提升機上的成功應(yīng)用案例,，對改造實施過程要點及維護進行了總結(jié),。

2 更換實施要點

直聯(lián)式提升機電動機端整體軸承更換剖分滾動軸承的實施過程為：移除電動機定子→抬高主軸裝置→拆除舊軸承→安裝新軸承→復位主軸裝置→調(diào)試運行。

在方案實施之前,，準備好拆除及安裝所需要的工具和設(shè)備,，主要包括：吊車、吊耳,、柔性吊裝帶,、千斤頂；內(nèi)六角扳手,、橡膠錘,、銅棒，扭矩扳手及延長桿,；現(xiàn)場用于放置部件的干凈的塑料布,、木板，安裝中臨時需要墊用的木塊,；現(xiàn)場用于清洗軸、軸承,、軸承座用的煤油或柴油,；潤滑脂；填充油脂的油泵,；用于更新的密封材料,；拆除現(xiàn)場舊軸承的氣割工具。在各個零件拆除之前,，測量初始尺寸并記錄,。

2.1 抬高主軸裝置

抬高主軸裝置之前，需要做些前期工作,。首先拆除摩擦輪護罩,、電動機護罩及電動機定子 (不影響主軸裝置抬高)；接著拆除傳動側(cè)軸承蓋,、軸承內(nèi)外端蓋及非傳動側(cè)軸承蓋,、軸承內(nèi)外端蓋并放置在預(yù)先備好的干凈的塑料布之上；然后固定容器,，松繩 (注意平衡問題,，防止主軸裝置傾覆),；打開制動器裝置；利用吊車在小端軸承側(cè) (圖2中 B 點處) 將主軸吊起約50 mm 用木塊墊起軸承,，在大端軸承與電動機之間(圖2中 A 點處) 利用 100 t 千斤頂頂起主軸 50 mm,，使得大端軸承可自由轉(zhuǎn)動。

如圖3所示,，如果軸承座內(nèi)孔為 φ1 220 mm,，主軸裝置抬高 50 mm 時，軸承外圈與軸承座單邊zui小間隙為 2．05 mm,；主軸裝置抬高 100 mm 時,，軸承外圈與軸承座單邊zui小間隙為 8．25 mm。主軸裝置抬高的具體高度 H,，可根據(jù)軸承座內(nèi)孔大小及現(xiàn)場情況而定,，滿足

式中：D 為軸承外徑，mm,。

此外,，軸承外圈與軸承座單邊zui小間隙應(yīng)盡量大些，為后續(xù)拆卸,、安裝軸承預(yù)留足夠安裝空間,。

2.2 拆除舊軸承

為節(jié)約更換軸承時間，對原已存在缺陷的電動機端軸承實施破壞性拆除,。用準備好的氣割工具對軸承進行破壞性拆除,，先割掉軸承外圈，然后將保持架割開豁口取出軸承滾子,。軸承內(nèi)圈的拆卸工作是整個過程中zui困難的環(huán)節(jié),，也是zui容易傷到主軸的環(huán)節(jié)，如果直接在軸上氣割軸承內(nèi)圈的風險太大,，可以先烘烤內(nèi)圈變大后側(cè)擊或用千斤頂頂出,。千斤頂應(yīng)放置在軸承與摩擦輪之間，使內(nèi)圈向電動機側(cè)退出一部分空間后再進行氣割,，以免傷到主軸,。也可以考慮使用液壓泵打油擴張軸承內(nèi)圈，再配合千斤頂將軸承內(nèi)圈頂出,，以便后續(xù)切割,。

2.3 安裝剖分軸承

拆掉損壞軸承的內(nèi)圈后，需對主軸進行清洗,，先用細砂布打磨拋光,，然后用油石打磨，保證主軸表面光潔,。由于上一環(huán)節(jié)用氣割破壞拆除軸承,，導致主軸溫度明顯高于室溫,，應(yīng)采取降溫措施使主軸降溫來減少施工時間。

2.3.1 安裝剖分軸承內(nèi)圈

主軸清洗完畢并降溫后,，拆掉剖分軸承內(nèi)圈包裝,，用煤油清洗軸承上的防銹油，保持潔凈,。安裝剖分軸承內(nèi)圈下半圈時,，由于徑向空間過小、位置精度要求過高,，無法使軸承內(nèi)圈直接從下部橫移進入軸承座,，必須采用旋轉(zhuǎn)安裝法，先從上部將軸承內(nèi)圈放在主軸上,，然后利用天車和人工拖拽使內(nèi)圈繞軸旋轉(zhuǎn)180°進入軸承座,。安裝軸承外圈的下半圈及滾子下半圈時都要使用相同的辦法。安裝剖分軸承內(nèi)圈上半圈時,，按照說明書把緊內(nèi)圈結(jié)合面并留 0．3 mm 縫隙,。

2.3.2 安裝剖分軸承內(nèi)圈壓環(huán)

安裝軸承內(nèi)圈壓環(huán)的下、上部分,，使用準備好的扭力扳手,，逐漸加大轉(zhuǎn)矩擰緊，壓環(huán)結(jié)合縫與軸承內(nèi)圈結(jié)合縫錯角應(yīng)大于 15°,。zui終擰緊力矩為 1 800 N·m,，軸承內(nèi)圈間隙端為 0．05 mm，一端為 0．2 mm,，壓環(huán)結(jié)合縫間隙為 0．05 mm,。然后安裝軸承擋環(huán)，由于配合較緊,，擋環(huán)安裝比較困難，用時會稍長些,。

2.3.3 安裝剖分軸承外圈及滾子

剖分軸承內(nèi)圈及內(nèi)圈壓環(huán)安裝到位后,，首先安裝軸承外圈下半圈，將主軸落下,，去掉小端軸承支撐,，卸去大端千斤頂使軸恢復到原位；然后安裝軸承左右滾子下半圈,、上半圈,，注意按標記配對安裝，軸承滾子及保持架之間沒有聯(lián)接,，滾子就位后開始填充潤滑脂,；zui后安裝軸承外圈上半部分,，軸承外圈之間也沒有機械連接，靠外圈之間的 V 形槽定位,，至此軸承安裝到位,。

2.4 復位主軸裝置

剖分軸承安裝完畢后，安裝主軸裝置傳動側(cè)與非傳動側(cè)軸承蓋,，然后重新制作軸承端蓋密封墊,，zui后安裝軸承內(nèi)外端蓋及相應(yīng)測速裝置，并與拆前記錄數(shù)據(jù)對比,，不符之處進行調(diào)整,。

2.5 調(diào)試運行

(1) 全部安裝完成后，應(yīng)充分填充準備好的潤滑脂,，使主軸正反轉(zhuǎn)動數(shù)圈,，確保軸承滾動體及滾道面得到潤滑，各部件安裝處于zui佳狀態(tài),。

(2) 不掛繩時,，分別執(zhí)行：正反點動運行、15 min 1/3 速度運行,、15 min 2/3 速度運行,、30 min 全速運行。觀測溫度,、振動,，如無異常，掛繩,、恢復井口,，準備空容器運行。

(3) 掛繩后空容器時,，分別執(zhí)行：正反點動運行,、15 min 1/3 速度運行、15 min 2/3 速度運行,、30 min 全速運行,。觀測溫度、振動,，如無異常,，準備帶負荷運行。

(4) 容器加載 50% 負荷時,，分別執(zhí)行：30 min 1/2速度運行,、120 min 全速運行。觀測溫度,、振動,，如無異常,，準備滿負荷運行。

(5) 容器加載 100% 負荷時,，分別執(zhí)行：30 min 1/2 速度運行,、120 min 全速運行。觀測溫度,、振動,，如無異常，可恢復正常生產(chǎn),。

3 使用維護要點

3.1 狀態(tài)監(jiān)測

如果提升機現(xiàn)場裝有在線軸承監(jiān)測裝置,，請隨時關(guān)注監(jiān)測結(jié)果。如果沒有,，車間應(yīng)安排人工監(jiān)測,，并記錄監(jiān)測結(jié)果。判斷各指標的變化情況,，如有異常,，要及時采取措施，并與供貨廠家聯(lián)系,。人工監(jiān)測內(nèi)容包括：檢測軸承溫度,、檢查有無異響和振動。建議每個班頭中尾檢查 3 次,。

3.2 維護及保養(yǎng)

日常補充加油,，建議每周一次，加油量根據(jù)說明書提示,。在開始運行的前 3 個月內(nèi),，加油量應(yīng)更多一些，因為軸承內(nèi)部及潤滑油路通道里還存在較多的空隙,。補充油脂應(yīng)和在用油脂的品牌及性能參數(shù)一致,。除此之外，每月檢查軸承密封,，如密封失效應(yīng)及時更換,；每 6 個月應(yīng)清洗保養(yǎng)一次，拆下外密封蓋并去除使用過的油脂,，檢查油脂中是否有固體雜質(zhì)，如有固體雜質(zhì),，需進一步分析固體物,，以判斷軸承是否有異常。