周爱民 陶兴凤 李学忠
摘 要:分析了螺旋输粉机在运行时经常出现滚动轴承损坏或卡死并造成设备停运的原因;从选择煤粉作润滑剂、改用润滑轴承两方面讨论了采用固体润滑技术的改造方案,并介绍了该方法在LS-400螺旋输粉机中间轴承上的应用,取得了理想效果。
关键词:固体润滑;螺旋输粉机;轴承;应用
中图分类号:TH 117.2 文献标识码:B
螺旋输粉机在电厂主要用于炉间煤粉的输送,由机壳、螺旋体、端尾部轴承、中间轴承、进出料口装置、减速器、电动机等组成。该机在运行时,由于中间轴承埋在煤粉中,会经常出现滚动轴承损坏或卡死,造成设备停运。因此,需对其进行技术改造。
一、原因分析
1、轴承密封结构不合理。中间轴承的密封装置一般为毡圈密封或骨架油封加毡圈密封。由于长期埋在煤粉中工作,煤粉很细且自流性强,螺旋输粉机的螺旋又推动煤粉作轴向运动,因此,当密封间隙增大后,煤粉被挤进轴承室而破坏润滑脂的润滑性能,使润滑脂结成硬块,卡死或烧坏轴承。解体中间轴承,会发现轴承室内积粉较多且结块。
2、加油脂问题。黄油杯到轴承室的输脂管路较长,也是埋在40℃的煤粉中工作,因此,输脂管路中的润滑脂易干涸结成油块并堵塞在管内,造成加脂困难,影响轴承润滑。
二、改造方案分析
为了解决这一问题,采用固体润滑技术。将滚动轴承改为滑动轴承,并用煤粉作为固体润滑剂来润滑,从而将不利因素变为有利条件,运行维护工作量也减少。
1、选择煤粉作润滑剂。轴承的润滑剂有润滑油、润滑脂和固体润滑剂三种。固体润滑剂润滑的作用机理是将粉末加入到摩擦部位上时,由于剪切强度小,在摩擦过程中会吸附到基材表面形成润滑膜,并且会转移到摩擦副材料表面形成转移膜,使原来摩擦副之间的干摩擦变成润滑膜与转移膜之间的摩擦。由于摩擦发生在低剪切强度下的极薄固体膜内部,所以使摩擦和磨损大为降低。煤粉抗剪强度较低,具有一定的润滑性能,在一定条件下,也可作为固体润滑剂使用。螺旋输粉机中间轴承的转速低,运转精度要求不高,载荷也不大,可以考虑采用煤粉作固体润滑剂;由于中间轴承埋在煤粉中工作,煤粉细且自流性较好,螺旋输粉机的螺旋又推动煤粉作轴向运动,因此,煤粉可自动补充,不需附加其它装置来补充轴承内的润滑剂,使用方便。
2、改用滑动轴承。由于固体粉末没有压流性,却有压实性,当粉末进入滚动摩擦面后被压实结成片状,并不断积聚增厚,堵塞了轴承间隙,以致轴承转不动或损坏。但滑动轴承只要能解决粉末的导入,就能使用固体润滑剂来润滑,适当增大滑动轴承的间隙。由于螺旋输粉机的转速低,旋转精度要求不高,轴承间隙调大些并不影响其性能,故改用固体润滑剂粉未润滑后,应将滚动轴承改为滑动轴承。滑动轴承摩擦副材料可选用锡青铜Sn6-6-3与优质碳素钢45作为摩擦副材料。
三、应用实例
以LS-400型螺旋输粉机为例。其转速为90r/min,煤粉的细度R90为18%~22%。中间轴承改造前采用滚动轴承1216,轴承宽度为26mm,改造后滑动轴承宽度取为50mm。为节省工程造价,滑动轴承在外层用普通碳素钢A3,内层用Sn6-6-3锡青铜,两者在装配上应有一定的过盈,并用紧定螺钉锁定。滑动轴承内孔的表面粗糙度采用1.6μm。利用原有短轴(材料45钢),将与轴承配合处的表面粗糙度改为1.6μm。拆除原有的加油脂装置,去掉骨架油封和羊毛毡密封。将轴承端盖的内孔直径扩大1 mm,以方便煤粉进入滑动轴承。
LS-400螺旋输粉机长期运行后,大修时解体检查表明,固体润滑剂煤粉能导入轴承,而且润滑情况良好。该机带负荷运行40min后,在测试轴承温度时,发现其温度基本与煤粉温度相同,轴承的散热情况良好。因此,采用固体润滑技术从根本上解决了因滚动轴承损坏或卡死而造成设备停运的问题。
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