圓錐破碎機(jī)頂軸承失效原因分析與處理措施

作者：紅星機(jī)器 發(fā)表于： 2015-11-27 11:05:55

楊帥軍老師 紅星技術(shù)工程師

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破碎工藝流程中的細(xì)碎一般采用的圓錐破碎機(jī)，較常見(jiàn)的為單缸液壓圓錐破碎機(jī)，該型破碎機(jī)具有液壓調(diào)整、液壓保險(xiǎn)及液壓卸載能力，廣受客戶好評(píng)。但在使用過(guò)程中，客戶反映破碎機(jī)常因頂軸承失效造成設(shè)備故障，影響產(chǎn)量。下面紅星機(jī)器廠家技術(shù)人員分析頂軸承失效原因，并給出處理措施。

一、頂軸承失效原因

圓錐破碎機(jī)的頂軸承是型號(hào)為GE260ES關(guān)節(jié)軸承，該軸承內(nèi)徑d=260mm，外徑D=370mm，厚度B=150mm。

該頂軸承是由一個(gè)有外球面的內(nèi)圈和一個(gè)有內(nèi)球面的外圈組成，能承受較大的負(fù)荷?？梢猿惺軓较蜇?fù)荷、軸向負(fù)荷或徑向、軸向同時(shí)存在的聯(lián)合負(fù)荷。一般用于速度較低的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，也可在一定角度范圍內(nèi)作傾斜運(yùn)動(dòng)，該軸承安裝在該型破碎機(jī)中，外圈與軸承孔座固定，懸擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，中心軸護(hù)套與內(nèi)圈有上下移動(dòng)，內(nèi)圈外圓弧面沿著外圈內(nèi)圓弧面有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

1、自潤(rùn)滑墊層破壞

關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈與外圈之間本身存在自潤(rùn)滑墊層，當(dāng)接觸壓力超過(guò)許應(yīng)范圍時(shí)，隨著擺動(dòng)頻率的變化，軸承的摩擦因數(shù)和磨損量增大，在擺動(dòng)頻率和接觸壓力的作用下，襯墊材料發(fā)生塑性變形、擠壓變形和脫落，內(nèi)圈材料向襯墊轉(zhuǎn)移，使關(guān)節(jié)軸承襯墊自潤(rùn)滑能力下降，導(dǎo)致襯墊材料發(fā)生粘附磨損和磨粒磨損而失效。

2、周期載荷沖擊

在礦石破碎的工況環(huán)境下，由于上游來(lái)礦混有其他雜物，破碎機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)過(guò)載，使軸承承受沖擊載荷，同時(shí)，在長(zhǎng)期的旋轉(zhuǎn)載荷作用下，當(dāng)載荷應(yīng)力超過(guò)材料屈服極限時(shí)，軸承圈產(chǎn)生剝蝕，導(dǎo)致關(guān)節(jié)軸承內(nèi)外圈間隙增大、振動(dòng)劇烈、磨損加劇、運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)卡，嚴(yán)重情況下，使軸承出現(xiàn)失效。

3、密封不良

在安裝頂軸承上下段部均有防塵密封裝置，上部由上軸罩蓋住密封，下端部安裝有V形唇口防塵密封圈，該密封圈主要用于防止破碎腔內(nèi)的礦塵、雜物進(jìn)入頂軸承處，破壞頂軸承的內(nèi)外表面，由于長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，密封圈強(qiáng)性變差，彈性減小，耐磨性下降，主軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)主軸與密封圈產(chǎn)生的外力矩大于密封圈本身抗扭力矩時(shí)，該密封圈便出現(xiàn)整周或局部的翻轉(zhuǎn)，同時(shí)，易出現(xiàn)根部磨損和間隙咬傷的情況，使礦塵和雜物微粒進(jìn)入頂軸承處，破壞頂軸承運(yùn)動(dòng)表面，使圈滾道上產(chǎn)生壓痕而失效。

4、潤(rùn)滑不到位

頂軸承雖具有自潤(rùn)滑墊層，但由于其工況環(huán)境惡劣，密封不良，常常需要按時(shí)按量向頂軸承部位注入潤(rùn)滑脂，使其既隔絕自潤(rùn)滑墊層與礦塵微粒的接觸，又更好的促進(jìn)頂軸承的潤(rùn)滑，還延長(zhǎng)軸承壽命。一旦潤(rùn)滑脂加入不及時(shí)或量太少，進(jìn)入的礦塵微粒極易附著在頂軸承的表面形成磨粒而使自潤(rùn)滑墊層遭到破壞，同時(shí)，舊潤(rùn)滑脂則會(huì)與礦塵混合后變質(zhì)硬化加速軸承磨損和影響著軸承活動(dòng)性能，導(dǎo)致頂軸承失效。

二、頂軸承失效對(duì)破碎機(jī)影響

單缸液壓圓錐破碎機(jī)是動(dòng)錐中心軸上下兩支點(diǎn)結(jié)構(gòu)的底部單缸液壓破碎機(jī)。其上支點(diǎn)位于頂軸承下口，下支點(diǎn)位于中心軸下端球軸承頂部。正常運(yùn)行時(shí)，中心軸下端支點(diǎn)相對(duì)于上支點(diǎn)在作懸擺運(yùn)動(dòng)，軌跡是以上支點(diǎn)為回轉(zhuǎn)中心、2支點(diǎn)間距為半徑的球面軌跡，而上支點(diǎn)實(shí)際上是在繞橫梁中心線做圓周運(yùn)動(dòng)。一旦頂軸承失效后，頂軸承便失去懸擺自動(dòng)調(diào)心的作用。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，頂軸承會(huì)受動(dòng)錐擠壓力作用在水平面各方向無(wú)規(guī)律運(yùn)動(dòng)，即上支點(diǎn)的規(guī)則圓周運(yùn)動(dòng)軌跡遭到破壞，以致（支點(diǎn)間距）半徑時(shí)刻變化，導(dǎo)致中心軸懸擺運(yùn)動(dòng)不規(guī)律，使中心軸與銅套接觸點(diǎn)時(shí)多時(shí)少，在偏心銅套厚邊處接觸點(diǎn)少、應(yīng)力大，以致超過(guò)油膜強(qiáng)度，使油膜破裂而發(fā)生干摩擦。干摩擦使接觸點(diǎn)溫度劇增，接觸點(diǎn)處的高溫傳遞到整個(gè)偏心銅套，溫度達(dá)到一定時(shí)，由于銅套材料為錫青銅質(zhì)，其受熱膨脹系數(shù)比偏心鋼套高，使銅套受熱向外膨脹一定極限后，受鋼套內(nèi)圓面約束，銅套又向里膨脹，嚴(yán)重時(shí)，內(nèi)圓面出現(xiàn)裂紋，銅套出現(xiàn)“抱軸”現(xiàn)象。同時(shí)，潤(rùn)滑油通過(guò)銅套內(nèi)壁循環(huán)的通道阻斷，潤(rùn)滑油不能形成循環(huán)回路進(jìn)入油箱冷卻，受熱傳遞作用，油溫陡增。當(dāng)油溫超過(guò)一定溫度時(shí)，“抱軸”接觸部位出現(xiàn)“燒黑”現(xiàn)象。

三、處理措施

1.檢查頂軸承孔座結(jié)構(gòu)完整性

檢查破碎機(jī)上支架橫梁安裝頂軸承部位的結(jié)構(gòu)完整性，檢查上支架橫梁是否變形、軸承孔基座是否下沉、周圍有否裂紋等缺陷，如果屬于可修復(fù)的缺項(xiàng)且不影響使用效果的，即應(yīng)及時(shí)修復(fù)，防止缺項(xiàng)擴(kuò)大，否則，應(yīng)更換上支架。

2.檢查中心軸護(hù)套與頂軸承磨損情況

當(dāng)失效是軸承內(nèi)外圈間隙超過(guò)允許范圍時(shí)，一般表現(xiàn)為劃痕，則應(yīng)更換新軸承；當(dāng)內(nèi)圈與中心軸護(hù)套間隙超過(guò)允許值1.5mm時(shí)，應(yīng)分別檢查是否為中心軸護(hù)套磨損和軸承內(nèi)圈磨損，如中心軸護(hù)套外徑＜259.25mm，則應(yīng)更換中心軸護(hù)套，如軸承內(nèi)圈直徑＜260mm，則應(yīng)更換頂軸承。

3.清理頂軸承孔座雜物，確保注油孔通暢

清理頂軸承孔座里面的礦塵與潤(rùn)滑脂混合物或其他雜物，通過(guò)輸送高壓氣體或局部加熱的方法確認(rèn)上下兩個(gè)注油孔與軸承孔座是否相通，如不通，則應(yīng)疏通潤(rùn)滑脂注油孔和注油管。

4.采用合理方法修復(fù)頂軸承孔座

當(dāng)失效方式為頂軸承“跑外圈”，則應(yīng)對(duì)頂蓋軸承孔座進(jìn)行修復(fù)，單邊磨損＜1.5mm可采用噴涂法；對(duì)單邊＞1.5mm則選擇擴(kuò)孔鑲套法，首先將頂蓋軸承孔座擴(kuò)孔至410mm，保證上支架橫梁碗型座單邊壁厚＞30mm，選擇剛度強(qiáng)、硬度大的鋼制材料，制作結(jié)構(gòu)特征符合裝配要求，外徑410mm，上偏差+0.15mm，下偏差+0.10mm；內(nèi)徑370mm，上偏差+0.08mm，下偏差+0.05mm的圓柱套，熱裝孔座。

5.嚴(yán)格按照安裝順序和要求安裝

按照安裝配順序安裝，先裝V形唇口防塵密封圈，保證唇口向下，再裝頂軸承。安裝頂軸承時(shí)應(yīng)按要求采用中等壓力配合安裝，預(yù)加潤(rùn)滑脂并保證密封圈唇口不翻邊、不咬邊。

本文著重分析了圓錐破碎機(jī)頂軸承失效原因與影響，并詳細(xì)描述了其解決方法，解決了長(zhǎng)期困擾客戶的一大問(wèn)題。紅星廠家會(huì)長(zhǎng)期更新新產(chǎn)品資訊與維修等技術(shù)性知識(shí)，歡迎持續(xù)關(guān)注我公司官網(wǎng)，如需咨詢各類破碎機(jī)價(jià)格，歡迎撥打0371-67772727咨詢。