軸承知識
磨輥軸承油封的探討
2021-09-24立磨是一種理想的粉磨設(shè)備,適應(yīng)性強,廣泛應(yīng)用于水泥、電力、冶金、化工、非金屬礦等行業(yè)。它集破碎、烘干、粉磨、分級輸送于一體,生產(chǎn)效率高,適應(yīng)性強,能將塊狀、顆粒狀及粉狀原料研磨成所要求的粉狀物料。
磨輥作為立磨的核心部件,其工作的可靠性是立磨運轉(zhuǎn)率的保證,而影響磨輥運轉(zhuǎn)率的因素Z為主要的是磨輥的輥套使用壽命和磨輥軸承的可靠性。輥套使用壽命取決于輥套材質(zhì)的選用,目前采用復(fù)合輥套形式居多(基體+堆焊),為了適應(yīng)高磨蝕性物料的粉磨工況,保證生產(chǎn)的持續(xù)性和延長維護周期,陶瓷輥套也開始得到客戶的認(rèn)可,應(yīng)用越發(fā)廣泛;下文內(nèi)容主要探討下如何確保磨輥軸承使用的可靠性這個方面。
一般來說,根據(jù)磨輥軸承的工作環(huán)境、設(shè)計計算的工作載荷數(shù)據(jù),來確定軸承設(shè)計載荷和游隙等參數(shù),同時對軸承的材質(zhì)等影響壽命的因素提出要求,這樣軸承的設(shè)計壽命就基本確定了,后續(xù)影響其使用壽命的因素主要有加工制造精度、安裝是否到位、密封形式是否可靠及潤滑條件等方面。
這里我們著重探討軸承的密封。立磨磨輥處于高粉塵的工作環(huán)境中,密封的作用是一方面防止被粉磨物料微粒進入軸承內(nèi)部,另一方面防止?jié)櫥托孤?/p>
微粒進入軸承內(nèi)部,擠入軸承工作表面之間,造成軸承表面持續(xù)的磨損,進一步造成軸承尺寸精度喪失,導(dǎo)致軸承零件逐漸損壞,這就是我們常說的軸承的磨損失效。
下面我們從以下幾個方面進行探討:
1.密封件的設(shè)計
設(shè)計者從各自角度考慮,有的偏向于防止?jié)櫽偷男孤?,有的則偏向于防止粉塵微粒進入軸承內(nèi)部,下面是幾種常見的設(shè)計形式:
圖(1)采用三只油封進行密封,其中兩只用于防止粉塵進入磨輥軸承內(nèi),造成工作環(huán)境的惡化,一只用于防止?jié)櫥偷男孤叮粓D(2)同樣采用三只油封進行密封,不同的是一只防止粉塵侵入,兩只防止?jié)櫥偷男孤?;圖(3)采用兩只油封進行密封,一只防止粉塵侵入,另一只防止?jié)櫥偷男孤丁?/p>
從上磨輥循環(huán)潤滑方式看,設(shè)計時已經(jīng)考慮到工作狀態(tài)的油位是低于油封密封面的,所以采用一道密封防止?jié)櫥偷男孤蹲阋詽M足使用要求的;而需要重點關(guān)注粉塵侵入磨輥軸承,我個人偏向于采用兩道油封密封防止粉塵進入磨輥軸承腔的內(nèi)部,從而造成軸承的磨損失效。
此外,設(shè)計時需要考慮增設(shè)潤滑脂注入口,對密封進行潤滑防止密封長時間的干磨而影響密封件的使用壽命,導(dǎo)致密封失效。
2.密封件的結(jié)構(gòu)形式
2.1 常規(guī)的唇型密封
2.2 加強型的唇型密封
3.密封件的材質(zhì)
密封件的骨架一般采用沖壓碳素鋼板制作而成。外露表面進行防腐處理,防止腐蝕。
卡緊彈簧采用冷拔鋼絲制作而成。
密封唇的常用材質(zhì):
丁腈橡膠(NBR):耐油、耐熱、耐磨性好,是一種通用的密封唇材料,但不適用于磷酸酯系列液壓及含極性添加劑的齒輪油;允許的工作溫度為-40°C至+100°C。
氫化丁腈橡膠(HNBR):耐油、耐化學(xué)腐蝕性、耐熱、抗老化性和耐臭氧性更強;允許的工作溫度為-40°C至+150°C。用于高溫、高速的往復(fù)密封和旋轉(zhuǎn)密封。
硅橡膠(VMQ):具有高耐熱性的特點,允許的工作溫度為-60°C至+200°C。硅橡膠會吸收潤滑劑,因此能夠Z大限度減小摩擦和磨損。硅橡膠密封件特別適用于溫度極低或極高的應(yīng)用場合以及軸承配置的低摩擦密封;但對氧化油或極壓添加劑的抵抗力不強,應(yīng)避免接觸磨蝕性的物質(zhì)。硅橡膠制成的密封唇不能發(fā)生干運轉(zhuǎn)。
氟橡膠(FPM):該材料的耐磨性、耐熱性和耐化學(xué)性極佳。同時,還具備極佳的耐氣候性,并且能夠抵抗紫外線和臭氧引起的老化現(xiàn)象,防氣體滲透性很好;允許的工作溫度為-20°C至+200°C。適用于所有的潤滑油、汽油、液壓油、合成油。
聚四氟乙烯(PTFE):PTFE是一種能夠與大量潤滑劑相兼容的熱塑性聚合物,其耐化學(xué)性遠遠優(yōu)于任何其它的密封唇材料;PTFE的表面平滑、防塵;采用PTFE密封唇的密封件能夠承受很高的表面速度,同時還能延長使用壽命。這類密封件能夠承受干運轉(zhuǎn),隔離污染物能力強,因此特別適用于污染度高的應(yīng)用場合。PTFE用于特殊應(yīng)用的輔助密封或主密封唇。常規(guī)的工作溫度范圍為-70°C至+200°C,但Z高可達250°C。
4.總結(jié)
我們根據(jù)?輥的工況從設(shè)計上(密封件的組合形式)、密封件的結(jié)構(gòu)形式、密封件的材質(zhì)等方面進行綜合考慮。個人建議設(shè)計上考慮采用兩道密封防塵,一道密封防止?jié)櫥托孤?,材料考慮選用氟橡膠,至于密封件的結(jié)構(gòu)形式需綜合考慮軸孔的加工精度等方面因素。
(來源:水泥建材技術(shù)及信息介紹)