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走進(jìn)中實(shí)中實(shí)洛陽機(jī)械工程科技有限公司（原中實(shí)洛陽工程塑料有限公司）于2017年11月01日更名成立，注冊資金5000萬元。專門從事摩擦襯墊的研制、開發(fā)和生產(chǎn)，以及礦山設(shè)備、配件的生產(chǎn)。
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產(chǎn)品中心提升機(jī)配件：摩擦襯墊、天輪導(dǎo)向輪襯墊、猴車襯墊、天輪襯墊、滾筒襯板、過渡塊、無石棉閘瓦、壓塊、固定塊、超高分聚乙烯板、電纜掛鉤、導(dǎo)繩板、滾筒襯塊等。
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技術(shù)實(shí)力是中國礦業(yè)大學(xué)礦山機(jī)械摩擦材料科研基地、教學(xué)實(shí)習(xí)基地，是河南科技大學(xué)產(chǎn)學(xué)研基地，是中國重型機(jī)械工業(yè)協(xié)會會員單位，是摩擦襯墊、塑料襯板等五項產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定者。
大型直聯(lián)提升機(jī)改造剖分滾動軸承的研究
發(fā)布時間：
2023-07-21
來源：
由于直聯(lián)式提升機(jī)的電動機(jī)端整體軸承規(guī)格大，在更換時需要將電動機(jī)完全移除，更換新軸承之后重新安裝電動機(jī)。如果電動機(jī)使用時間較長，會出現(xiàn)電動機(jī)轉(zhuǎn)子無法移除的情況，這為整體滾動端軸承更換帶來了一定的困難。根據(jù)該情況，在某鐵礦主井直聯(lián)提升機(jī)電動機(jī)端軸承出現(xiàn)故障時，經(jīng)綜合考慮，提出了采用剖分軸承更換整體軸承的辦法。經(jīng)過詳細(xì)的分析論證，zui后成功實(shí)施了更換，應(yīng)用效果良好。
1 結(jié)構(gòu)概述
直聯(lián)式提升機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。更換電動機(jī)端整體軸承時，首先拆除電動機(jī)定子，然后拆除電動機(jī)轉(zhuǎn)子，接著拆除損壞的電動機(jī)端軸承，再對新軸承進(jìn)行加熱并安裝，zui后安裝電動機(jī)轉(zhuǎn)子、定子，并調(diào)整電動機(jī)氣隙。在具體實(shí)施過程中，操作繁瑣并具有風(fēng)險，特別是主軸錐面及電動機(jī)內(nèi)孔配合部位易造成意外損傷。
如果采用剖分軸承進(jìn)行更換，則無需拆卸電動機(jī)，操作簡單，風(fēng)險低，工期短，效率高，并為后期軸承維護(hù)提供了便利。剖分軸承的內(nèi)圈、夾緊環(huán)、滾子組件及外圈均為兩半結(jié)構(gòu)。
目前，用剖分軸承替換整體軸承在直聯(lián)式提升機(jī)的改造中應(yīng)用還較少，在施工過程中由于現(xiàn)場條件的限制和經(jīng)驗的不足，容易出現(xiàn)準(zhǔn)備不足或重新返工等情況。筆者結(jié)合剖分軸承替換整體軸承在直聯(lián)式提升機(jī)上的成功應(yīng)用案例，對改造實(shí)施過程要點(diǎn)及維護(hù)進(jìn)行了總結(jié)。
2 更換實(shí)施要點(diǎn)
直聯(lián)式提升機(jī)電動機(jī)端整體軸承更換剖分滾動軸承的實(shí)施過程為：移除電動機(jī)定子→抬高主軸裝置→拆除舊軸承→安裝新軸承→復(fù)位主軸裝置→調(diào)試運(yùn)行。
在方案實(shí)施之前，準(zhǔn)備好拆除及安裝所需要的工具和設(shè)備，主要包括：吊車、吊耳、柔性吊裝帶、千斤頂；內(nèi)六角扳手、橡膠錘、銅棒，扭矩扳手及延長桿；現(xiàn)場用于放置部件的干凈的塑料布、木板，安裝中臨時需要墊用的木塊；現(xiàn)場用于清洗軸、軸承、軸承座用的煤油或柴油；潤滑脂；填充油脂的油泵；用于更新的密封材料；拆除現(xiàn)場舊軸承的氣割工具。在各個零件拆除之前，測量初始尺寸并記錄。
2.1 抬高主軸裝置
抬高主軸裝置之前，需要做些前期工作。首先拆除摩擦輪護(hù)罩、電動機(jī)護(hù)罩及電動機(jī)定子 (不影響主軸裝置抬高)；接著拆除傳動側(cè)軸承蓋、軸承內(nèi)外端蓋及非傳動側(cè)軸承蓋、軸承內(nèi)外端蓋并放置在預(yù)先備好的干凈的塑料布之上；然后固定容器，松繩 (注意平衡問題，防止主軸裝置傾覆)；打開制動器裝置；利用吊車在小端軸承側(cè) (圖2中 B 點(diǎn)處) 將主軸吊起約50 mm 用木塊墊起軸承，在大端軸承與電動機(jī)之間(圖2中 A 點(diǎn)處) 利用 100 t 千斤頂頂起主軸 50 mm，使得大端軸承可自由轉(zhuǎn)動。
如圖3所示，如果軸承座內(nèi)孔為 φ1 220 mm，主軸裝置抬高 50 mm 時，軸承外圈與軸承座單邊zui小間隙為 2．05 mm；主軸裝置抬高 100 mm 時，軸承外圈與軸承座單邊zui小間隙為 8．25 mm。主軸裝置抬高的具體高度 H，可根據(jù)軸承座內(nèi)孔大小及現(xiàn)場情況而定，滿足
此外，軸承外圈與軸承座單邊zui小間隙應(yīng)盡量大些，為后續(xù)拆卸、安裝軸承預(yù)留足夠安裝空間。
2.2 拆除舊軸承
為節(jié)約更換軸承時間，對原已存在缺陷的電動機(jī)端軸承實(shí)施破壞性拆除。用準(zhǔn)備好的氣割工具對軸承進(jìn)行破壞性拆除，先割掉軸承外圈，然后將保持架割開豁口取出軸承滾子。軸承內(nèi)圈的拆卸工作是整個過程中zui困難的環(huán)節(jié)，也是zui容易傷到主軸的環(huán)節(jié)，如果直接在軸上氣割軸承內(nèi)圈的風(fēng)險太大，可以先烘烤內(nèi)圈變大后側(cè)擊或用千斤頂頂出。千斤頂應(yīng)放置在軸承與摩擦輪之間，使內(nèi)圈向電動機(jī)側(cè)退出一部分空間后再進(jìn)行氣割，以免傷到主軸。也可以考慮使用液壓泵打油擴(kuò)張軸承內(nèi)圈，再配合千斤頂將軸承內(nèi)圈頂出，以便后續(xù)切割。
2.3 安裝剖分軸承
拆掉損壞軸承的內(nèi)圈后，需對主軸進(jìn)行清洗，先用細(xì)砂布打磨拋光，然后用油石打磨，保證主軸表面光潔。由于上一環(huán)節(jié)用氣割破壞拆除軸承，導(dǎo)致主軸溫度明顯高于室溫，應(yīng)采取降溫措施使主軸降溫來減少施工時間。
2.3.1 安裝剖分軸承內(nèi)圈
主軸清洗完畢并降溫后，拆掉剖分軸承內(nèi)圈包裝，用煤油清洗軸承上的防銹油，保持潔凈。安裝剖分軸承內(nèi)圈下半圈時，由于徑向空間過小、位置精度要求過高，無法使軸承內(nèi)圈直接從下部橫移進(jìn)入軸承座，必須采用旋轉(zhuǎn)安裝法，先從上部將軸承內(nèi)圈放在主軸上，然后利用天車和人工拖拽使內(nèi)圈繞軸旋轉(zhuǎn)180°進(jìn)入軸承座。安裝軸承外圈的下半圈及滾子下半圈時都要使用相同的辦法。安裝剖分軸承內(nèi)圈上半圈時，按照說明書把緊內(nèi)圈結(jié)合面并留 0．3 mm 縫隙。
2.3.2 安裝剖分軸承內(nèi)圈壓環(huán)
安裝軸承內(nèi)圈壓環(huán)的下、上部分，使用準(zhǔn)備好的扭力扳手，逐漸加大轉(zhuǎn)矩擰緊，壓環(huán)結(jié)合縫與軸承內(nèi)圈結(jié)合縫錯角應(yīng)大于 15°。zui終擰緊力矩為 1 800 N·m，軸承內(nèi)圈間隙端為 0．05 mm，一端為 0．2 mm，壓環(huán)結(jié)合縫間隙為 0．05 mm。然后安裝軸承擋環(huán)，由于配合較緊，擋環(huán)安裝比較困難，用時會稍長些。
2.3.3 安裝剖分軸承外圈及滾子
剖分軸承內(nèi)圈及內(nèi)圈壓環(huán)安裝到位后，首先安裝軸承外圈下半圈，將主軸落下，去掉小端軸承支撐，卸去大端千斤頂使軸恢復(fù)到原位；然后安裝軸承左右滾子下半圈、上半圈，注意按標(biāo)記配對安裝，軸承滾子及保持架之間沒有聯(lián)接，滾子就位后開始填充潤滑脂；zui后安裝軸承外圈上半部分，軸承外圈之間也沒有機(jī)械連接，靠外圈之間的 V 形槽定位，至此軸承安裝到位。
2.4 復(fù)位主軸裝置
剖分軸承安裝完畢后，安裝主軸裝置傳動側(cè)與非傳動側(cè)軸承蓋，然后重新制作軸承端蓋密封墊，zui后安裝軸承內(nèi)外端蓋及相應(yīng)測速裝置，并與拆前記錄數(shù)據(jù)對比，不符之處進(jìn)行調(diào)整。
2.5 調(diào)試運(yùn)行
(1) 全部安裝完成后，應(yīng)充分填充準(zhǔn)備好的潤滑脂，使主軸正反轉(zhuǎn)動數(shù)圈，確保軸承滾動體及滾道面得到潤滑，各部件安裝處于zui佳狀態(tài)。
(2) 不掛繩時，分別執(zhí)行：正反點(diǎn)動運(yùn)行、15 min 1/3 速度運(yùn)行、15 min 2/3 速度運(yùn)行、30 min 全速運(yùn)行。觀測溫度、振動，如無異常，掛繩、恢復(fù)井口，準(zhǔn)備空容器運(yùn)行。
(3) 掛繩后空容器時，分別執(zhí)行：正反點(diǎn)動運(yùn)行、15 min 1/3 速度運(yùn)行、15 min 2/3 速度運(yùn)行、30 min 全速運(yùn)行。觀測溫度、振動，如無異常，準(zhǔn)備帶負(fù)荷運(yùn)行。
(4) 容器加載 50% 負(fù)荷時，分別執(zhí)行：30 min 1/2速度運(yùn)行、120 min 全速運(yùn)行。觀測溫度、振動，如無異常，準(zhǔn)備滿負(fù)荷運(yùn)行。
(5) 容器加載 100% 負(fù)荷時，分別執(zhí)行：30 min 1/2 速度運(yùn)行、120 min 全速運(yùn)行。觀測溫度、振動，如無異常，可恢復(fù)正常生產(chǎn)。
3 使用維護(hù)要點(diǎn)
3.1 狀態(tài)監(jiān)測
如果提升機(jī)現(xiàn)場裝有在線軸承監(jiān)測裝置，請隨時關(guān)注監(jiān)測結(jié)果。如果沒有，車間應(yīng)安排人工監(jiān)測，并記錄監(jiān)測結(jié)果。判斷各指標(biāo)的變化情況，如有異常，要及時采取措施，并與供貨廠家聯(lián)系。人工監(jiān)測內(nèi)容包括：檢測軸承溫度、檢查有無異響和振動。建議每個班頭中尾檢查 3 次。
3.2 維護(hù)及保養(yǎng)
日常補(bǔ)充加油，建議每周一次，加油量根據(jù)說明書提示。在開始運(yùn)行的前 3 個月內(nèi)，加油量應(yīng)更多一些，因為軸承內(nèi)部及潤滑油路通道里還存在較多的空隙。補(bǔ)充油脂應(yīng)和在用油脂的品牌及性能參數(shù)一致。除此之外，每月檢查軸承密封，如密封失效應(yīng)及時更換；每 6 個月應(yīng)清洗保養(yǎng)一次，拆下外密封蓋并去除使用過的油脂，檢查油脂中是否有固體雜質(zhì)，如有固體雜質(zhì)，需進(jìn)一步分析固體物，以判斷軸承是否有異常。
4 結(jié)論
筆者結(jié)合大型直聯(lián)式提升機(jī)改造剖分滾動軸承的成功案例，對改造更換剖分滾動軸承實(shí)施和維護(hù)分別進(jìn)行了詳細(xì)描述，并得出以下實(shí)施及維護(hù)要點(diǎn)。
(1) 準(zhǔn)備工作要充分。準(zhǔn)備好拆除及安裝所需要的工具和設(shè)備。
(2) 主軸裝置抬升后，軸承外圈與軸承座單邊間隙至少 10 mm，以便后續(xù)拆卸和安裝軸承。
(3) 在破壞拆除舊軸承內(nèi)圈時，可用液壓泵將軸承內(nèi)圈漲開，并配合千斤頂將內(nèi)圈向電動機(jī)端頂出再進(jìn)行切割，避免傷到主軸。
(4) 安裝剖分軸承時，采用旋轉(zhuǎn)安裝法可以方便、高效地完成安裝。
(5) 剖分軸承更換后，前 3 個月內(nèi)加油量多些，并隨時關(guān)注軸承監(jiān)測狀態(tài)，按期清洗保養(yǎng)軸承。
引文格式：
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[1]劉坤良，李玉輝,趙光輝.大型直聯(lián)提升機(jī)改造剖分滾動軸承的研究.[J].礦山機(jī)械,2018,46(8):23-26. |
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