欢迎访问中实洛阳机械工程科技有限公司官网！
大型直联提升机改造剖分滚动轴承的研究
发布时间：
2023-07-21
来源：
由于直联式提升机的电动机端整体轴承规格大，在更换时需要将电动机完全移除，更换新轴承之后重新安装电动机。如果电动机使用时间较长，会出现电动机转子无法移除的情况，这为整体滚动端轴承更换带来了一定的困难。根据该情况，在某铁矿主井直联提升机电动机端轴承出现故障时，经综合考虑，提出了采用剖分轴承更换整体轴承的办法。经过详细的分析论证，zui后成功实施了更换，应用效果良好。
1 结构概述
直联式提升机的结构如图1所示。更换电动机端整体轴承时，首先拆除电动机定子，然后拆除电动机转子，接着拆除损坏的电动机端轴承，再对新轴承进行加热并安装，zui后安装电动机转子、定子，并调整电动机气隙。在具体实施过程中，操作繁琐并具有风险，特别是主轴锥面及电动机内孔配合部位易造成意外损伤。
如果采用剖分轴承进行更换，则无需拆卸电动机，操作简单，风险低，工期短，效率高，并为后期轴承维护提供了便利。剖分轴承的内圈、夹紧环、滚子组件及外圈均为两半结构。
目前，用剖分轴承替换整体轴承在直联式提升机的改造中应用还较少，在施工过程中由于现场条件的限制和经验的不足，容易出现准备不足或重新返工等情况。笔者结合剖分轴承替换整体轴承在直联式提升机上的成功应用案例，对改造实施过程要点及维护进行了总结。
2 更换实施要点
直联式提升机电动机端整体轴承更换剖分滚动轴承的实施过程为：移除电动机定子→抬高主轴装置→拆除旧轴承→安装新轴承→复位主轴装置→调试运行。
在方案实施之前，准备好拆除及安装所需要的工具和设备，主要包括：吊车、吊耳、柔性吊装带、千斤顶；内六角扳手、橡胶锤、铜棒，扭矩扳手及延长杆；现场用于放置部件的干净的塑料布、木板，安装中临时需要垫用的木块；现场用于清洗轴、轴承、轴承座用的煤油或柴油；润滑脂；填充油脂的油泵；用于更新的密封材料；拆除现场旧轴承的气割工具。在各个零件拆除之前，测量初始尺寸并记录。
2.1 抬高主轴装置
抬高主轴装置之前，需要做些前期工作。首先拆除摩擦轮护罩、电动机护罩及电动机定子 (不影响主轴装置抬高)；接着拆除传动侧轴承盖、轴承内外端盖及非传动侧轴承盖、轴承内外端盖并放置在预先备好的干净的塑料布之上；然后固定容器，松绳 (注意平衡问题，防止主轴装置倾覆)；打开制动器装置；利用吊车在小端轴承侧 (图2中 B 点处) 将主轴吊起约50 mm 用木块垫起轴承，在大端轴承与电动机之间(图2中 A 点处) 利用 100 t 千斤顶顶起主轴 50 mm，使得大端轴承可自由转动。
如图3所示，如果轴承座内孔为 φ1 220 mm，主轴装置抬高 50 mm 时，轴承外圈与轴承座单边zui小间隙为 2．05 mm；主轴装置抬高 100 mm 时，轴承外圈与轴承座单边zui小间隙为 8．25 mm。主轴装置抬高的具体高度 H，可根据轴承座内孔大小及现场情况而定，满足
此外，轴承外圈与轴承座单边zui小间隙应尽量大些，为后续拆卸、安装轴承预留足够安装空间。
2.2 拆除旧轴承
为节约更换轴承时间，对原已存在缺陷的电动机端轴承实施破坏性拆除。用准备好的气割工具对轴承进行破坏性拆除，先割掉轴承外圈，然后将保持架割开豁口取出轴承滚子。轴承内圈的拆卸工作是整个过程中zui困难的环节，也是zui容易伤到主轴的环节，如果直接在轴上气割轴承内圈的风险太大，可以先烘烤内圈变大后侧击或用千斤顶顶出。千斤顶应放置在轴承与摩擦轮之间，使内圈向电动机侧退出一部分空间后再进行气割，以免伤到主轴。也可以考虑使用液压泵打油扩张轴承内圈，再配合千斤顶将轴承内圈顶出，以便后续切割。
2.3 安装剖分轴承
拆掉损坏轴承的内圈后，需对主轴进行清洗，先用细砂布打磨抛光，然后用油石打磨，保证主轴表面光洁。由于上一环节用气割破坏拆除轴承，导致主轴温度明显高于室温，应采取降温措施使主轴降温来减少施工时间。
2.3.1 安装剖分轴承内圈
主轴清洗完毕并降温后，拆掉剖分轴承内圈包装，用煤油清洗轴承上的防锈油，保持洁净。安装剖分轴承内圈下半圈时，由于径向空间过小、位置精度要求过高，无法使轴承内圈直接从下部横移进入轴承座，必须采用旋转安装法，先从上部将轴承内圈放在主轴上，然后利用天车和人工拖拽使内圈绕轴旋转180°进入轴承座。安装轴承外圈的下半圈及滚子下半圈时都要使用相同的办法。安装剖分轴承内圈上半圈时，按照说明书把紧内圈结合面并留 0．3 mm 缝隙。
2.3.2 安装剖分轴承内圈压环
安装轴承内圈压环的下、上部分，使用准备好的扭力扳手，逐渐加大转矩拧紧，压环结合缝与轴承内圈结合缝错角应大于 15°。zui终拧紧力矩为 1 800 N·m，轴承内圈间隙端为 0．05 mm，一端为 0．2 mm，压环结合缝间隙为 0．05 mm。然后安装轴承挡环，由于配合较紧，挡环安装比较困难，用时会稍长些。
2.3.3 安装剖分轴承外圈及滚子
剖分轴承内圈及内圈压环安装到位后，首先安装轴承外圈下半圈，将主轴落下，去掉小端轴承支撑，卸去大端千斤顶使轴恢复到原位；然后安装轴承左右滚子下半圈、上半圈，注意按标记配对安装，轴承滚子及保持架之间没有联接，滚子就位后开始填充润滑脂；zui后安装轴承外圈上半部分，轴承外圈之间也没有机械连接，靠外圈之间的 V 形槽定位，至此轴承安装到位。
2.4 复位主轴装置
剖分轴承安装完毕后，安装主轴装置传动侧与非传动侧轴承盖，然后重新制作轴承端盖密封垫，zui后安装轴承内外端盖及相应测速装置，并与拆前记录数据对比，不符之处进行调整。
2.5 调试运行
(1) 全部安装完成后，应充分填充准备好的润滑脂，使主轴正反转动数圈，确保轴承滚动体及滚道面得到润滑，各部件安装处于zui佳状态。
(2) 不挂绳时，分别执行：正反点动运行、15 min 1/3 速度运行、15 min 2/3 速度运行、30 min 全速运行。观测温度、振动，如无异常，挂绳、恢复井口，准备空容器运行。
(3) 挂绳后空容器时，分别执行：正反点动运行、15 min 1/3 速度运行、15 min 2/3 速度运行、30 min 全速运行。观测温度、振动，如无异常，准备带负荷运行。
(4) 容器加载 50% 负荷时，分别执行：30 min 1/2速度运行、120 min 全速运行。观测温度、振动，如无异常，准备满负荷运行。
(5) 容器加载 100% 负荷时，分别执行：30 min 1/2 速度运行、120 min 全速运行。观测温度、振动，如无异常，可恢复正常生产。
3 使用维护要点
3.1 状态监测
如果提升机现场装有在线轴承监测装置，请随时关注监测结果。如果没有，车间应安排人工监测，并记录监测结果。判断各指标的变化情况，如有异常，要及时采取措施，并与供货厂家联系。人工监测内容包括：检测轴承温度、检查有无异响和振动。建议每个班头中尾检查 3 次。
3.2 维护及保养
日常补充加油，建议每周一次，加油量根据说明书提示。在开始运行的前 3 个月内，加油量应更多一些，因为轴承内部及润滑油路通道里还存在较多的空隙。补充油脂应和在用油脂的品牌及性能参数一致。除此之外，每月检查轴承密封，如密封失效应及时更换；每 6 个月应清洗保养一次，拆下外密封盖并去除使用过的油脂，检查油脂中是否有固体杂质，如有固体杂质，需进一步分析固体物，以判断轴承是否有异常。
4 结论
笔者结合大型直联式提升机改造剖分滚动轴承的成功案例，对改造更换剖分滚动轴承实施和维护分别进行了详细描述，并得出以下实施及维护要点。
(1) 准备工作要充分。准备好拆除及安装所需要的工具和设备。
(2) 主轴装置抬升后，轴承外圈与轴承座单边间隙至少 10 mm，以便后续拆卸和安装轴承。
(3) 在破坏拆除旧轴承内圈时，可用液压泵将轴承内圈涨开，并配合千斤顶将内圈向电动机端顶出再进行切割，避免伤到主轴。
(4) 安装剖分轴承时，采用旋转安装法可以方便、高效地完成安装。
(5) 剖分轴承更换后，前 3 个月内加油量多些，并随时关注轴承监测状态，按期清洗保养轴承。
引文格式：
|
[1]刘坤良，李玉辉,赵光辉.大型直联提升机改造剖分滚动轴承的研究.[J].矿山机械,2018,46(8):23-26. |
下一页
下一页