抛丸机抛头轴承的失效剖析及维护战略
2018-04-12
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抛头轴承是
抛丸机组内的要害部件， 也是较易损坏的部件。本 文 通 过抛丸机抛头轴承在种种条件下的使用寿命剖析， 提出较为经济实用的维护要领。
1. 轴承事情条件及失效剖析
抛头接纳 2313 调心滚子轴承， 转速 3500r /min，较大输入功率 15kW。轴向双端牢固， 预紧量可调;径向与轴和抛头直接配合， 无调理装置。载荷变革剧烈， 振动大。
通过大宗的失效视察， 2313 轴承在事情中的主要失效类型有: 外圈的过量变形失效、外圈的过量磨损失效、转动体的过量变形失效、转动体的剥落失效、坚持架的断裂失效、内圈的点蚀失效。引起失效的主要原因有机忻魅振动、磨粒磨损和润滑剂高温失效下爆发的坚硬烧结物。
2. 对应的维护战略
( 1) 润滑剂的质与量 由失效因果图 1 可见，润滑剂是引起失效的重要原因。润滑剂同时有降低摩擦， 减小振动， 密封轴承等多种作用， 是必不可少的。润滑剂在重复温升、强烈撞击的条件下， 会泛起凝 脂 萎 缩 和 基 础 油 的蒸发， 当 基 础 油 损 失 达50% ～ 60% 时， 润滑剂即丧失润滑能力。并且会氧化变质形成坚硬的杂质， 加速轴承的磨损。因此应严格控制润滑剂的质与量， 取获得达轴承较高寿命的较佳点。
图 1 失效因果图
虽然抛丸机轴承蒙受较大的交变载荷， 也不可选用含有诸如二硫化钼等添加剂的润滑脂， 因为磨损才是引起失效的主要因素。耐温性能、高速性能、经济性是我们考虑的主要因素。3 号锂基脂是比较合适的油品。
试验选取 4 台 QZG—S1000 抛头划分每月牢固加注10mL、20mL、40mL 和 80mL 的 3 号锂基脂， 直到轴承失效， 纪录轴承寿命天数， 获得轴承使用寿命纪录 A( 见图 2) 。试验结果标明， 每月注油量在 40mL 左右时轴承抵达较高寿命， 润滑剂过少则润滑缺乏， 过多则发热过大， 都将对轴承的使用寿命造成倒运的影响
图 2 轴承使用寿命纪录 A
( 2) 坚持架的革新 2313 轴承坚持架为钢板冲压件， 在事情中受到剧烈变革载荷的攻击而爆发裂纹， 较终断裂， 丧失夹持转动体的作用， 使转动体在某一处聚集不可均匀排列， 引起强烈的偏心， 造成轴承装置孔的磨损。其碎片不绝被润滑剂带入，碎片形状不规整， 体积大， 硬度高， 成为轴承磨损的主要物质。由坚持架的断裂造成并诱发的轴承失效约占总失效数的 60% 。
轴承的转速较高， 无坚持架的满装轴承并不适合。酚醛层压布管实体坚持架虽然强度不如钢板冲压件， 但其韧性有很大提升， 有利于避免坚持架的断裂，并且它的硬度很低， 断裂后也不会造成另外的危害。实践也证明， 接纳酚醛层压布管实体坚持架的 2313T 轴承， 使用寿命可显著提高约 40 个事情日。而其价格仅比 2313 轴承多 100 元左右， 是很经济的革新计划。
( 3) 振动的控制 因果图显示， 机忻魅振动是引起轴承失效的基础原因， 但由于抛丸机的事情原理及其制造工艺， 机忻魅振动难以消除。抛丸机叶片爆发的负载不平衡， 轴承变形爆发的偏心和轴承装置孔磨损爆发的偏心是引起振动的主要因素。
调解叶片的动平衡， 增大轴承的预紧力， 对减小振动有较好的作用。另外， 也要考虑到维护的本钱。通过纪录在差别的抛头维修次数下轴承的使用寿命， 我们获得轴承寿命纪录 B ( 见图 3) ， 从纪录可以看出， 每一次的轴承更换， 都会对主轴的直线度、轴承座的尺寸等爆发不良的影响， 使轴承与主轴、轴承座的配合丧失精度， 在运转中振动加剧，造成更快的磨损和噪声。轴承使用寿命随着轴承更换次数的增多而减少， 轴承事情情况的不绝恶化使维护事情的效益越来越低。
图 3 轴承寿命纪录 B
设定轴承 2313T 购得价格为 540 元， 维修本钱为每人每小时 15 元， 共需两人 2h 修复， �；鹗啃∈� 50 元。则可盘算出各次更换在一年内造成的损失划分为: ( 15 × 2 + 50) × 2 + 540 = 700 元; 12 /8 ×700 = 1050 元; 12 /6 × 700 = 1400 元; 12 /6 × 700 = 1400元; 12 /5 × 700 = 1680 元; 12 /3 × 700 = 2800 元; 12 /2× 700 = 4200 元; 12 /1 × 700 = 8400 元。当进行到第六次更换时， 平均损失为 700 + 1050 + 1400 + 1400 + 1680+ 2800 = 9030 元， 已接近抛头总成的价格约为 1 万元， 进行第七次更换将凌驾更换总成的价格。因此，我们认为轴承在进行第六次更换后， 抛头抵达其经济寿命， 已不具备维护价值。
3. 结语
从失效剖析得知， 机忻魅振动是失效的基础原因，润滑剂烧结物和坚持架的碎片是失效的主要原因。较佳的维护战略为， 改用酚醛层压布管实体坚持架的 2313T 轴承; 每月加注约 40mL 的 3 号锂基润滑脂， 在使用中， 注意调理叶片的动平衡和轴承的预紧力; 在轴承更换六次后， 抵达其经济寿命， 应换装新的抛头总成
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