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軸承知識
磨輥軸承油封的探討

立磨是一種理想的粉磨設備,適應性強,廣泛應用于水泥、電力、冶金、化工、非金屬礦等行業。它集破碎、烘干、粉磨、分級輸送于一體,生產效率高,適應性強,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率的保證,而影響磨輥運轉率的因素最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的選用,目前采用復合輥套形式居多(基體+堆焊),為了適應高磨蝕性物料的粉磨工況,保證生產的持續性和延長維護周期,陶瓷輥套也開始得到客戶的認可,應用越發廣泛;下文內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,根據磨輥軸承的工作環境、設計計算的工作載荷數據,來確定軸承設計載荷和游隙等參數,同時對軸承的材質等影響壽命的因素提出要求,這樣軸承的設計壽命就基本確定了,后續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部,另一方面防止潤滑油泄漏。

微粒進入軸承內部,擠入軸承工作表面之間,造成軸承表面持續的磨損,進一步造成軸承尺寸精度喪失,導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.密封件的設計

設計者從各自角度考慮,有的偏向于防止潤油的泄漏,有的則偏向于防止粉塵微粒進入軸承內部,下面是幾種常見的設計形式:

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,造成工作環境的惡化,一只用于防止潤滑油的泄露;圖(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,兩只防止潤滑油的泄露;圖(3)采用兩只油封進行密封,一只防止粉塵侵入,另一只防止潤滑油的泄露。

從上磨輥循環潤滑方式看,設計時已經考慮到工作狀態的油位是低于油封密封面的,所以采用一道密封防止潤滑油的泄露足以滿足使用要求的;而需要重點關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部,從而造成軸承的磨損失效。

此外,設計時需要考慮增設潤滑脂注入口,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,導致密封失效。

2.密封件的結構形式

2.1 常規的唇型密封

2.2 加強型的唇型密封

3.密封件的材質

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:

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、高速的往復密封和旋轉密封。

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,因此能夠最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,應避免接觸磨蝕性的物質。硅橡膠制成的密封唇不能發生干運轉。

氟橡膠(FPM):該材料的耐磨性、耐熱性和耐化學性極佳。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,其耐化學性遠遠優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,隔離污染物能力強,因此特別適用于污染度高的應用場合。PTFE用于特殊應用的輔助密封或主密封唇。常規的工作溫度范圍為-70°C至+200°C,但最高可達250°C。

4.總結

我們根據?輥的工況從設計上(密封件的組合形式)、密封件的結構形式、密封件的材質等方面進行綜合考慮。個人建議設計上考慮采用兩道密封防塵,一道密封防止潤滑油泄漏,材料考慮選用氟橡膠,至于密封件的結構形式需綜合考慮軸孔的加工精度等方面因

發布時間:2022-09-24


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