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破碎机止推轴承磨损分析与寿命预测

止推轴承是破碎机中主轴支撑部件,对破碎机整体的运行起着举足轻重的作用。止推轴承长期处于高速旋转、重载等恶劣条件下工作,磨损较严重,由于止推轴承的磨损性能直接影响到整机的运行状态,因此研究止推盘的磨损对矿业生产有着重要的意义。

破碎机止推轴承

一、破碎机止推轴承结构原理

偏心套在大齿轮的驱动下带动主轴作旋摆运动,主轴带动破碎壁对矿石进行挤压破碎。止推轴承位于主轴和液压缸之间,它是由上中下3个止推盘组成,下盘与底盖镶嵌,上盘通过销钉和主轴连接,中间盘与上下盘形成球面副相对滑动,支撑着主轴,主要受到主轴的轴向力和液压缸的支持力,止推轴承是球副支撑 ,它能灵活地承受主轴的旋转运动,因此止推轴承对于整个破碎机的运行有着重要的作用。

二、止推轴承磨损类型分析

对止推轴承寿命预测前需分析出其磨损类型,根据对止推钢圈与铜板的磨损试验中磨损件表面的显微观察分析可知,其主要磨损类型是黏着磨损。

止推轴承

三、止推轴承运动规律分析

破碎机中止推轴承是球面结构,下止推盘固定,上止推盘随主轴共同旋摆,中间盘依靠两个球副结构浮动在上下止推盘间,磨损寿命预测需计算出中间盘同上下盘滑动速度,故分析出主轴及止推轴承运动规律是寿命预测的关键。

1、主轴的运动是主轴公转和自转的合成运动。

2、主轴公转时中间盘运动规律是为保证中间盘与上下球盘完全配合,质心点与两球心始终保持图中位置关系,即中间盘也随上盘一起绕公转轴平动。

3、主轴自转时,由于摩擦力的存在,中间盘可能有两种运动形式:①当F上>F下时,中间盘和上盘不滑动,中间盘和下盘相对滑动;②当F上<F下时,中间盘和上盘滑动,中间盘和下盘不相对滑动。摩擦力的大小与其接触面积无关,与其接触面上的正压力以及摩擦因数成正比。假设上下盘摩擦因数相等,判断出两接触面接触压力分布及上下盘摩擦力,由于很小,上中下盘近似按正装装配。

由上述分析可知,主轴自转时,F上>F下,属于 种运动形式,中间盘和上盘不滑动,中间盘和下盘相对滑动。

4、上盘和中间盘相对滑动速度计算。主轴自转时上盘和中间盘无相对滑动,二者主要是随着主轴公转而发生滑动,由于中间盘随上盘作平移运动,上盘和中盘上任意点速度都与各自质心点处速度相同,即上盘和中间盘上任意点处运动轨迹都为圆周。

5、中间盘和下止推盘相对滑动速度计算。下止推盘固定,由于进动角很小,中间盘轴线与公转轴线近似平行,则中间盘运动为绕公转轴平动与绕自身轴线转动的合成运动,即为平面运动。在任意时刻,每个接触点的速度是变化的。

分析可知,任意时刻沿中间盘径向分布的各点一定速度随夹角的增大而增大,中间盘上任意点处一定速度的大小随时间以余弦规律呈周期性变化。

破碎机生产车间

四、止推轴承寿命预测

1、上盘和中间盘的磨损寿命分析

选取止推轴承正装时沿径向分布的多个点进行接触应力计算,上盘和中间盘相对滑动速度、油膜亏量、磨损系数等参数均为常数,对各分析点接触应力取平均值带入黏着磨损寿命计算公式,可计算出上盘平均磨损寿命,求得上盘平均磨损磨损寿命为1515h。

2、下盘和中间盘的磨损寿命分析

下止推盘固定,中间盘和下盘各接触点的相对滑动速度即为中间盘的一定速度。由运动规律分析可知,中间盘一定速度大小随时间成周期变化,随半径增大而增大;由推导公式可知各点处接触力大小随半径增大而减小。基于组合磨损法考虑,为算出下盘平均磨损量,要在下盘径向同样选取7个分析点,计算出各个点磨损量后,取其平均磨损量,预测分析下盘磨损寿命,最终计算结果为2247h。

以上对破碎机止推轴承的磨损与寿命分析及预测结果和工厂中止推盘的更换周期基本吻合,表明了利用该方法预测止推轴承寿命是可行的。红星机器是专业生产破碎机的厂家,对破碎机的生产经验丰富,使其生产出来的设备寿命长、运行平稳、故障少、破碎效率高,满足了广大用户的所有施工要求,如有需要该设备的用户,请拨打我公司电话0371-67772626详询。

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