淺談錘式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子軸承公差配合

在水泥制造、化工、電力以及冶金等行業(yè)的物料粉碎過(guò)程中經(jīng)常會(huì)使用到錘式破碎機(jī)，因此錘式破碎機(jī)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性與可靠性不僅能夠保證物料粉碎工作的正常運(yùn)行，同時(shí)還能為企業(yè)降低粉碎成本，因此在對(duì)錘式破碎機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須要根據(jù)錘式破碎機(jī)的使用環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)，注意錘式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子軸承公差配合的分析與選擇，只有這樣才能保證錘式破碎機(jī)的性能。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)調(diào)查以及對(duì)錘式破碎機(jī)使用環(huán)境以及使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，我們建議應(yīng)該根據(jù)錘式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子軸承的工作環(huán)境的溫度來(lái)確定錘式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子軸承公差配合，只有這樣才能保證錘式破碎機(jī)的使用性能。

一、PC1010錘式破碎機(jī)簡(jiǎn)介

PC1010錘式破碎機(jī)是冶金、建材、化工和水電等工業(yè)部門中細(xì)碎石灰石、煤或其他中等硬度以下脆性物料的主要設(shè)備之一，它具有生產(chǎn)能力高、破碎比大，破碎質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。PC1010錘式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑*轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度=φ1000*1000，轉(zhuǎn)子軸承為22228CA/W33，它具有6個(gè)錘軸，并且每個(gè)錘軸重量為21kg，共有60個(gè)轉(zhuǎn)頭，每只磚頭的重量為12kg，轉(zhuǎn)子的平均轉(zhuǎn)速為980r/min。還有在設(shè)計(jì)中PC1010錘式破碎機(jī)主軸頸選用的公差配合為140k6，而G級(jí)精度的3628軸承內(nèi)徑為1400-0.025，這也就形成了PC1010錘式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子軸承在一般溫度下為過(guò)盈配合，但是如果PC1010錘式破碎機(jī)的工作環(huán)境達(dá)到65攝氏度以上就會(huì)使軸頸與內(nèi)圈之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而軸頸與內(nèi)圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一部分加劇軸承溫度上升的熱量，同時(shí)由于軸頸與內(nèi)圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軸頸處發(fā)生粘著磨損導(dǎo)致軸承早期失效，因此在選擇公差配合時(shí)必須考慮內(nèi)圈的熱膨脹量，然后選擇比較合適的轉(zhuǎn)子軸承公差配合。

二、轉(zhuǎn)子軸承配合公差值的選取與結(jié)果

公差配合值的合理選取，對(duì)可靠性能的影響是顯而易見的，它同時(shí)也使得加工、裝配變得簡(jiǎn)潔而又易于保證，因此在選取破碎機(jī)轉(zhuǎn)子軸承配合公差的數(shù)值時(shí)必須要考慮其對(duì)錘式破碎機(jī)性能的影響，一般來(lái)說(shuō)轉(zhuǎn)子軸承間隙比較小時(shí)，轉(zhuǎn)子軸承之間的壓力就會(huì)相對(duì)的增加，靈活性就會(huì)有一定的降低，同時(shí)還會(huì)造成轉(zhuǎn)子軸承一起運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而影響破碎機(jī)性能。當(dāng)然破碎機(jī)轉(zhuǎn)子軸承公差配合值的有利走向是有限度的，因此要根據(jù)破碎機(jī)的工作環(huán)境以及大量的試驗(yàn)來(lái)找到一個(gè)合適的值。

三、錘式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子軸承公差配合分析與選擇

1、軸承內(nèi)圈與軸頸公差配合的選擇

PC1010錘式破碎機(jī)原先設(shè)計(jì)的盈配合最大過(guò)盈量Dmax=-0.053mm，最小過(guò)盈量Dmin=-0.003mm，因此在這種情況下如果軸承的溫度上升為60攝氏度時(shí)，然后根據(jù)80攝氏度時(shí)軸承所使用的材料的熱膨脹系數(shù)α=11.2*10-6攝氏度所計(jì)算出的軸承內(nèi)圈的膨脹量為0.094mm。根據(jù)具體分析可靠，原設(shè)計(jì)選擇的內(nèi)圈與軸頸的公差配合過(guò)盈量太小，這就會(huì)在破碎機(jī)工作前期由于轉(zhuǎn)軸溫度上升的比較小造成內(nèi)圈與軸頸的配合就由過(guò)盈配合變成間隙配合，在破碎機(jī)工作一段時(shí)間之后軸承的溫度上升比較大時(shí)，由于軸頸的膨脹，內(nèi)圈與軸頸的配合變緊了，此時(shí)錘式破碎機(jī)內(nèi)圈與軸頸時(shí)而一起轉(zhuǎn)動(dòng)，這種軸承之間的一起轉(zhuǎn)動(dòng)與相對(duì)運(yùn)動(dòng)最終會(huì)使軸承粘著磨損導(dǎo)致軸承早期失效。

因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮錘式破碎機(jī)承受著比較大的循環(huán)沖擊負(fù)荷與工作環(huán)境溫度的影響，應(yīng)該選擇軸承內(nèi)圈與軸頸公差配合為140r6（+0.065+0.085），這時(shí)破碎機(jī)軸內(nèi)圈與軸頸形成過(guò)盈量比較大的過(guò)盈配合，這就能夠完全保證PC1010破碎機(jī)在溫度比較高的環(huán)境下工作時(shí)破碎機(jī)軸承內(nèi)圈與軸頸保持過(guò)盈配合而不會(huì)出現(xiàn)以前那種軸承松動(dòng)的現(xiàn)象。

2、錘式破碎機(jī)軸承外圈與軸承座孔公差配合的分析選擇

PC1010錘式破碎機(jī)原先設(shè)計(jì)軸承外圈與軸承座孔公差配合為300H7，因此在PC1010錘式破碎機(jī)開始工作前期，由于破碎機(jī)軸承外圈的溫度上升的比較小，這時(shí)軸承外圈的熱膨脹時(shí)就會(huì)比較小，而PC1010錘式破碎機(jī)軸承座孔是鑄鐵的，它的熱膨脹量可以忽略不計(jì)，因此破碎機(jī)在工作前期軸承外圈與軸承座孔公差配合為間隙配合。但是隨著PC1010錘式破碎機(jī)工作不斷進(jìn)行，破碎機(jī)軸承外圈的溫度也開始有了比較大的上升，當(dāng)破碎機(jī)軸承外圈的溫度上升到80攝氏度時(shí)，軸承外圈就會(huì)出現(xiàn)比較大的熱膨脹量，這時(shí)軸承外圈與軸承座孔的間隙配合就會(huì)變成過(guò)盈配合，但是軸承外圈的軸承座孔主舉限制其比較大的熱變量，這樣就會(huì)使軸承外圈產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，同時(shí)又受到交變應(yīng)力的聯(lián)合作用就會(huì)使軸承外圈在比較短的時(shí)間內(nèi)受到比較大的破壞。

因此我們?cè)谶x擇錘式破碎機(jī)軸承外圈與軸承座孔的公差配合時(shí)必須要考慮軸承外圈因受熱而產(chǎn)生的膨脹量，然后保證軸承外圈與軸承座孔之間有足夠的空隙來(lái)承受軸承外圈的熱膨脹量，也就是當(dāng)軸承外圈的工作環(huán)境溫度達(dá)到設(shè)定的最高溫度時(shí)要保證破碎機(jī)軸承外圈與軸承座孔之間的配合大于或等于零。還有當(dāng)破碎機(jī)軸承外圈與軸承座孔之間的公差配合比較大時(shí)外圈還可以在沖擊作用下產(chǎn)生比較小的同向位移，這樣就會(huì)在一定程度上改變最大受力點(diǎn)位置，進(jìn)而延長(zhǎng)破碎機(jī)軸承外圈的使用壽命?？偠灾x擇破碎機(jī)軸承外圈與軸承座孔公差配合時(shí)應(yīng)該在綜合考慮軸承外圈受熱而產(chǎn)生的熱變量的基礎(chǔ)之上盡量保證軸承外圈與軸承座孔之間的間隙比較大一點(diǎn)，這樣就能避免軸承外圈因受熱膨脹而損害，延長(zhǎng)軸承外圈的使用壽命。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著錘式破碎機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，一些行業(yè)對(duì)破碎機(jī)的性能要求越來(lái)越高，因此在設(shè)計(jì)錘式破碎機(jī)時(shí)必須要嚴(yán)格考慮轉(zhuǎn)子軸承受工作溫度影響而產(chǎn)生的變形，然后選擇比較合適的轉(zhuǎn)子軸承公差配合，提高錘式破碎機(jī)的使用壽命與性能。