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链板输送机轴承座防止被拉裂的解决办法

点击数:7时间:2015-09-17 09:21:03 来源:百盛机械

摘要:链板输送机的十一星轮在轴上没有可靠的轴向定位,前后轴的轴承均为带菱形座轴承,其轴承壳材质为灰口铸铁,所以抗拉强度较差。通过重新设计轴、轴承座和轴承压盖,十一星轮在轴上有了可靠的轴向定位...

案例分析:

2009年度五月份客户设备大检修,客户一车间新安装了一台链板输送机,该机其主要部件有前轴组件(含两件十一星轮和大链轮)、后轴组件(含两件十一星轮)、链板大链条、链板、机架及无级变速器减速驱动装置等,滚筒转速6.7~22m/min,其主要功能是把包装好的粉状一铵袋装成品及时的送往成品库房。

1 当初设备存在的问题及缺陷

该链板输送机自从5月15日投用,6月4日晚竟出现前轴与链条啮合的十一星轮沿轴向跑偏的现象,当时也因没有及时发现和处理竟导致晚20时链板链条从导轨脱落,使后轴两端受力不均匀,造成把后轴承壳拉裂而造成停车的严重后果。事后经过分析发现该链板机存在许多设计缺陷:(1)十一星轮在轴上没有可靠的轴向定位,仅靠轮毂上的一个顶丝轴向定位;很不可靠,很容易造成十一星轮左右窜动的不良后果。(2)前后轴的轴承均为带菱形座轴承,其轴承壳材质为灰口铸铁,脆性大,抗拉强度较差,(3)链条下导轨两侧有30mm的空隙,不能限制链条向两边游动。

2 针对设备存在的问题及缺陷的整改

鉴于以上存在的问题我们把该链板输送机的相关部件做了如下的改进:(改造之后的轴、轴承座和轴承压盖的图纸见后)。

(1)前后轴承改为轴承座加1207双列调心球轴承,因其转速较低,前后轴承座透盖内壁沿周向车削有宽4mm的凹槽,用于毡圈密封,其目的是为了防止轴承里的油脂流出和外界的污物和灰尘进入轴承。轴承座材质为综合机械性能较好而且加工方便的45#钢。轴承端盖采用凸缘式,其安装拆卸,调整轴承间隙很方便,端盖中心设M10X1的内螺纹,用来安装黄油嘴,便于定期用黄油枪对内部轴承注入3#MoS2锂基脂润滑。轴承座紧贴Φ72孔内壁设有两个M6的内螺纹,正好对准轴承外圈,便于修理时加顶丝拆卸内部轴承。

(2)前后轴材质为45号钢,进行改造后均增加十一星轮的轴向定位部件,靠内部轴肩和外部的M40X1.5的园螺母加止退垫定位,防止左右窜动,但靠紧1207轴承内圈的轴肩高度不能太大,否则不能用拆卸器钩头拆卸。前轴Φ25处轴端增设M6的内螺纹,便于安装轴端挡板,防止此处的链轮在运转中脱落。

(3)下导轨两侧点焊增设3/4英寸的镀锌管作为限位装置,防止链条向两侧串动。

(4)在轴承座的设计中,其内径尺寸选用合适的基轴制公差;在轴的设计中,其与轴承和链轮的配合处轴颈尺寸选用合适的基孔制公差;各配合处的加工面要求有较高的光洁度。通过以上途径,提高装配的可靠性。

3 整改之后出现的问题及再次整改

如上进行技改,但在正常运行三个月后,有次因链板机刮板上的袋装成品超重,竟然出现将前轴轴颈头部Φ25处沿根部拉断的现象,因此,适当对前轴又进行如下设计修改:

(1)加大Φ25轴颈处的外径尺寸到Φ27,加大Φ28轴颈处的外径尺寸到Φ30,以增大此处的抗弯强度。

(2)在新的Φ27和Φ30轴颈根部轴肩处设计出R=1.2的圆角过渡,以降低此处的应力集中。

(3)经分析前轴Φ25轴颈处的受力情况,此处位于轴端部,头部安装大链轮,工作时属于悬臂梁,承受循环拉应力。因此,为了提高前轴的机械性能,应该在加工时进行合理的热处理工序:45#钢锻件的正火,粗加工,调质,精加工。正火处理能改善材料切削加工性能(170~230HBS)和锻造组织的作用,调质处理是为了提高轴的综合机械性能和强韧性。

4 结语

在机械设计和制造中一定要考虑到其工作的可靠性,同时也要兼顾装配性和维修性,这样才能提高其工作的可靠度与有效度。

但是,以上所述只是加强机械的硬件技术管理,同时,我们还要从外部条件入手给它提供良好的工作环境,加强日常检查维护,对链板输送机我们在日常管理中要求:

(1)加强操作工的操作规程管理,严禁超过额定负荷150kg使用链板输送机。

(2)要对检修工提出更高的巡检要求,严格按照“看、闻、听、摸、查”的五字巡检方针,要能及早发现机械的隐患,一旦发现十一星轮跑偏或前后轴偏斜要及时处理,把事故消灭在萌芽状态。

(3)检修工要严格按照“定时、定点、定量”的润滑原则,给前后轴承座加注3#MoS2锂基脂,给链条轨道加注机械油,以减少运转摩擦力。这样以来,从以上多方面入手,为链板输送机创造良好的运转环境,确保其长周期高效运转。

注:改造之后的轴、轴承座等零件图见图1~6。

前轴

图1 前轴

前轴承座

图2 前轴承座

前轴承座压盖

图3 前轴承座压盖

后轴

图4 后轴

后轴承座压盖

图5 后轴承座压盖

后轴承座

图6 后轴承座


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