泥漿泵曲軸連桿軸承設(shè)計(jì)與安裝 | ||||||||||||||||
發(fā)布者:linlihuacang.cn 發(fā)布時(shí)間:11-08-02 閱讀:次 |
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機(jī)械設(shè)備在安裝過程中,通常要進(jìn)行單機(jī)調(diào)試和聯(lián)動(dòng)調(diào)試,其目的是驗(yàn)證設(shè)備正常工作的可靠性,但是,在實(shí)際工作中常常要面對(duì)很多意想不到的異?,F(xiàn)象。只有對(duì)在實(shí)際工作中對(duì)這些“異?,F(xiàn)象”進(jìn)行有效的分析和處理,才能使機(jī)械設(shè)備安裝工程正常運(yùn)行。 一、機(jī)械設(shè)備安裝簡(jiǎn)介 機(jī)械設(shè)備安裝是設(shè)備由生產(chǎn)廠運(yùn)輸?shù)绞┕さ攸c(diǎn),借助一些工具和儀器,經(jīng)過必要的施工,將設(shè)備正確地安裝到預(yù)定的位置上,并通過調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到使用條件。一臺(tái)機(jī)械設(shè)備能否順利投入生產(chǎn),能否充分發(fā)揮它的性能,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命和提高生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量,在很大程度上決定于機(jī)械設(shè)備安裝的質(zhì)量。 1.機(jī)械設(shè)備安裝的一般過程 各種機(jī)械設(shè)備的安裝工序一般必須經(jīng)過:吊裝運(yùn)輸、設(shè)備開箱檢驗(yàn)、放線就位、設(shè)備固定、清洗、零件裝配和部件組裝調(diào)整、試運(yùn)轉(zhuǎn)及工程驗(yàn)收等。所不同的是,在這些工序中,對(duì)不同的機(jī)械設(shè)備采用不同的方法,例如,在安裝過程中,對(duì)大型設(shè)備采取分體安裝法,而對(duì)小型設(shè)備則采用整體安裝法。 2.機(jī)械設(shè)備安裝的施工內(nèi)容 主要包括設(shè)備的起重和運(yùn)輸、機(jī)械設(shè)備整體與零部件組裝、管配件的安裝、切割和焊接、各種容器內(nèi)部零件的裝配、電動(dòng)機(jī)的安裝、儀器儀表和自動(dòng)控制裝置的安裝調(diào)試、試壓以及試運(yùn)等工作。 3.機(jī)械設(shè)備安裝施工要求 首先要嚴(yán)格保證設(shè)備安裝的質(zhì)量,要按設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)備結(jié)構(gòu)圖、安裝說明書和施工驗(yàn)收規(guī)范、質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)以及操作規(guī)程進(jìn)行正確的施工,其次還要采用科學(xué)的施工方法,加快工程進(jìn)度,保證按期投入生產(chǎn)。 二、機(jī)械設(shè)備安裝過程中的調(diào)試 1.軸承溫度過高 風(fēng)機(jī)軸承溫度異常升高的原因有三類:潤(rùn)滑不良、冷卻不夠、軸承異常。離心式風(fēng)機(jī)軸承置于風(fēng)機(jī)外,若是由于軸承疲勞磨損出現(xiàn)脫皮、麻坑、間隙增大引起的溫度升高。一般可以通過聽軸承聲音和測(cè)量振動(dòng)等方法來判斷,如是潤(rùn)滑不良、冷卻不夠的原因則可通過目測(cè)、手模等直觀方法判斷。而軸流風(fēng)機(jī)的軸承集中于軸承箱內(nèi),置于進(jìn)氣室的下方,當(dāng)發(fā)生軸承溫度高時(shí),由于風(fēng)機(jī)在運(yùn)行,很難判斷是軸承有問題還是潤(rùn)滑、冷卻的問題。實(shí)際調(diào)試運(yùn)行中應(yīng)先從以下幾個(gè)方面解決問題。 第一,加油是否恰當(dāng)應(yīng)當(dāng)按照生產(chǎn)廠家說明書規(guī)定要求給軸承箱加油。軸承加油后有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)溫度高的情況,主要是加油過多。這時(shí)現(xiàn)象為溫度持續(xù)不斷上升,到達(dá)某點(diǎn)后(一般在比正常運(yùn)行溫度高10—l5℃)就會(huì)維持不變,然后會(huì)逐漸下降。 第二,冷卻風(fēng)機(jī)小冷卻風(fēng)量不足。引風(fēng)機(jī)處的煙溫在120—140℃,軸承箱如果沒有有效的冷卻。軸承溫度會(huì)升高。比較簡(jiǎn)單同時(shí)又節(jié)約用電的解決方法是在輪轂側(cè)軸承設(shè)置壓縮空氣冷卻。當(dāng)溫度低時(shí)可以不開啟壓縮空氣冷卻,溫度高時(shí)開啟壓縮空氣冷卻。確認(rèn)不存在上述問題后再檢查軸承箱。 2.軸承振動(dòng) 風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)是運(yùn)行中常見的故障。風(fēng)機(jī)的振動(dòng)會(huì)引起軸承和葉片損壞、螺栓松動(dòng)、機(jī)殼和風(fēng)道損壞等故障,嚴(yán)重危及風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行。 風(fēng)機(jī)本身引起振動(dòng)風(fēng)機(jī)振動(dòng),一般來說其振動(dòng)源來自本身。如轉(zhuǎn)動(dòng)部件材料的不均勻性;制造加工誤差產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡;安裝、檢修質(zhì)量不良;負(fù)荷變化時(shí)風(fēng)機(jī)運(yùn)行調(diào)整不良;轉(zhuǎn)子磨損或損壞,前、后導(dǎo)葉磨損、變形;進(jìn)出口擋板開度調(diào)節(jié)不到位;軸承及軸承座故障等等。都可使風(fēng)機(jī)在很小的干擾力作用下產(chǎn)生振動(dòng)。對(duì)此,在風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中。必須采取一系列相應(yīng)的處理措施減小或消除震動(dòng),如風(fēng)機(jī)葉輪和后導(dǎo)葉進(jìn)行了防磨處理,軸承使用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,軸承箱與芯筒端板的連接高強(qiáng)螺栓采取了防松措施,對(duì)芯筒的支撐固定進(jìn)行了改進(jìn),增加拉筋;嚴(yán)格檢修工藝質(zhì)量,增加風(fēng)機(jī)運(yùn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置等等。 風(fēng)道系統(tǒng)振動(dòng)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的振動(dòng)煙道、風(fēng)道的振動(dòng)通常會(huì)引起風(fēng)機(jī)的受迫振動(dòng)。這是生產(chǎn)中容易出現(xiàn)而又容易忽視的情況。風(fēng)機(jī)出口擴(kuò)散筒隨負(fù)荷的增大。進(jìn)、出風(fēng)量增大。振動(dòng)也會(huì)隨之改變,而一般擴(kuò)散筒的下部只有4個(gè)支點(diǎn),另一邊的接頭石棉帆布是軟接頭。這樣就使整個(gè)擴(kuò)散筒的60%重量是懸吊受力。針對(duì)這種狀況,在擴(kuò)散筒出口端下面增加一個(gè)活支點(diǎn),可升可降可移動(dòng)。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變化時(shí),只需微調(diào)該支點(diǎn),即可消除振動(dòng)。 3.喘振 在風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,當(dāng)流量不斷減少到Qmin值時(shí),進(jìn)入葉柵的氣流發(fā)生分離,在分離區(qū)沿著葉輪旋轉(zhuǎn)方向并以比葉輪旋轉(zhuǎn)角速度小的速度移動(dòng),這就是旋轉(zhuǎn)脫離。當(dāng)旋轉(zhuǎn)脫離擴(kuò)散到整個(gè)通道,會(huì)使風(fēng)機(jī)出口壓力突然大幅度下降,而管網(wǎng)中壓力并不馬上降低,于是管網(wǎng)中的氣體壓力就大于風(fēng)機(jī)出口處的壓力,管網(wǎng)中的氣體倒流向風(fēng)機(jī),直到管網(wǎng)中的壓力下降至低于風(fēng)機(jī)出口壓力才停止。接著,鼓風(fēng)機(jī)又開始向管網(wǎng)供氣,將倒流的氣體壓出去,這又使機(jī)內(nèi)流量減少,壓力再次突然下降,管網(wǎng)中的氣體重新倒流至風(fēng)機(jī)內(nèi),如此周而復(fù)始,在整個(gè)系統(tǒng)中產(chǎn)生周期性的低頻高振幅的壓力脈動(dòng)及氣流振蕩現(xiàn)象,并發(fā)出很大的聲響,機(jī)器產(chǎn)生劇烈振動(dòng),以至無法工作,這就是喘振。是否進(jìn)入喘振工況,可根據(jù)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的不同情況判斷。 第一,聽測(cè)風(fēng)機(jī)出氣管道的氣流噪音。在接近喘振工況時(shí),出氣管道中氣流發(fā)出的噪音時(shí)高時(shí)低,產(chǎn)生周期性變化。當(dāng)進(jìn)入喘振工況時(shí),噪音立即劇增,甚至有爆音出現(xiàn)。 第二,觀測(cè)風(fēng)機(jī)出口壓力和進(jìn)口流量變化。正常工作時(shí)其出口壓力和進(jìn)口流量變化不大,當(dāng)進(jìn)入喘振區(qū)時(shí),二者的變化都很大。 第三,觀測(cè)機(jī)體的振動(dòng)情況。進(jìn)入喘振區(qū)時(shí),機(jī)體和軸承都會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)。防止喘振主要方法是采用出風(fēng)管放氣。在出風(fēng)管上設(shè)旁通管,一旦風(fēng)量降低至Qmin值,旁通管上的閥門自動(dòng)打開放氣,此時(shí)進(jìn)口的流量增加,工作點(diǎn)可由喘振區(qū)移至穩(wěn)定工作區(qū),從而消除了進(jìn)氣流量小、沖角過大引起失速和發(fā)生喘振的可能性。在采用進(jìn)口導(dǎo)葉片調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí),隨著工況變化,導(dǎo)葉旋轉(zhuǎn)改變通道面積適應(yīng)新工況的要求,從而避免氣流失速,可有效防止風(fēng)機(jī)喘振。 4.動(dòng)葉卡澀 軸流風(fēng)機(jī)動(dòng)葉調(diào)節(jié)是通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滑閥改變液壓缸兩側(cè)油壓差實(shí)現(xiàn)的。在軸流風(fēng)機(jī)的運(yùn)行中,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)動(dòng)葉調(diào)節(jié)困難或完全不能調(diào)節(jié)的現(xiàn)象。出現(xiàn)這種現(xiàn)象通常會(huì)認(rèn)為是風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)油系統(tǒng)故障和輪轂內(nèi)部調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)損壞等。但實(shí)際中通常是另外一種原因,在風(fēng)機(jī)動(dòng)葉片和輪轂之間有一定的空隙以實(shí)現(xiàn)動(dòng)葉角度的調(diào)節(jié),但不完全燃燒造成碳垢或灰塵堵塞空隙形成動(dòng)葉調(diào)節(jié)困難。動(dòng)葉卡澀的現(xiàn)象在燃油鍋爐和采用水膜除塵的鍋爐比較普遍,解決的措施主要為: 第一,調(diào)試運(yùn)行中盡量使燃油或煤燃燒充分,減少炭黑,適當(dāng)提高排煙溫度和進(jìn)風(fēng)溫度,避免煙氣中的硫在空預(yù)器中的結(jié)露。 第二,在葉輪進(jìn)口設(shè)置蒸汽吹掃管道,當(dāng)風(fēng)機(jī)停機(jī)時(shí)對(duì)葉輪進(jìn)行清掃,保持葉輪清潔,蒸汽壓力≤0.2Mpa,溫度≤200℃。 現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展迅速,特殊工況、特殊結(jié)構(gòu)越來越多,受特殊情況的限制,需選用各種非標(biāo)準(zhǔn)軸承。我公司為一泥漿泵的曲軸連桿設(shè)計(jì)的軸承就屬一種特殊結(jié)構(gòu)。泥漿泵工作時(shí)通過齒輪傳動(dòng),帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),通過連接在曲軸和活塞上的連桿,帶動(dòng)活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)泵的工作。 1 曲軸用軸承 可以看出,活塞在做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),存在著較大的徑向沖擊載荷,因此曲軸上采用能承受較大的徑向沖擊載荷的圓柱滾子軸承。由于受曲軸結(jié)構(gòu)的限制,整體軸承無法進(jìn)行安裝,需采用剖分結(jié)構(gòu)或帶緊定套結(jié)構(gòu)的軸承。由圖1可看出,軸承配合處無定位裝置,無法對(duì)軸承定位,同時(shí)也無法緊固軸承,因此采用四列圓柱滾子軸承。將軸承內(nèi)徑尺寸加大,并設(shè)計(jì)成錐孔結(jié)構(gòu)以方便安裝。緊定套是兩體結(jié)構(gòu),將軸承組件先后裝進(jìn)曲軸配合面組裝成軸承后,再將兩半緊定套裝人曲軸軸承內(nèi)徑錐面之間與之配合,用鎖緊螺母鎖緊,將軸承固定在曲軸上,安裝簡(jiǎn)單方便。 泥漿泵工作一段時(shí)間后,緊定套與軸承內(nèi)徑表面將會(huì)發(fā)生嚙合,對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修或更換軸承時(shí),軸承拆卸很困難,因此在設(shè)計(jì)緊定套時(shí),在緊定套內(nèi)加上油路(見圖2),高壓油從進(jìn)油口壓入,通過油路在與軸承的配合面上形成液壓油膜,使接觸面摩擦阻力減小,軸承拆卸容易,因此緊定套又能做退卸套用。 2 活塞用軸承 在活塞與連桿連接處,徑向截面較小,不但要求軸承能承受較大徑向載荷,而且還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,拆裝方便,因此采用四列圓柱滾子軸承。由圖3看出,將外圈和滾子作為外組件。圓柱銷作為軸承的內(nèi)圈,這樣可節(jié)省空間,加大滾動(dòng)體直徑,提高軸承承載能力。同時(shí)圓柱滾子軸承摩擦系數(shù)低,制造精度高,拆裝方便,容易維護(hù)保養(yǎng)和更換。 由于軸承工作環(huán)境污染嚴(yán)重,為防止泥砂、灰塵進(jìn)入軸承影響其使用壽命,在軸承兩端加裝防塵蓋,形成閉式密封,以確保軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 用戶的實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明,該兩類軸承符合現(xiàn)場(chǎng)的使用情況,具有良好的可靠性,完全可以滿足生產(chǎn)要求。 第三,適時(shí)調(diào)整動(dòng)葉開度,防止葉片長(zhǎng)時(shí)間在一個(gè)開度造成結(jié)垢,風(fēng)機(jī)停運(yùn)后動(dòng)葉應(yīng)間斷地在0~55°活動(dòng)。 第四,經(jīng)常檢查動(dòng)葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu),適當(dāng)加潤(rùn)滑油。 總之,隨著我國(guó)機(jī)械制造水平的提高,各類機(jī)械設(shè)備的性能、效率和可靠性正在趕超或超過國(guó)外同類產(chǎn)品,但在實(shí)際調(diào)試運(yùn)行中發(fā)生故障的情況仍較多,完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)、做好調(diào)試運(yùn)行前的各項(xiàng)工作,密切注意機(jī)械設(shè)備,在運(yùn)行過程中的異常現(xiàn)象,加強(qiáng)維護(hù)工作等都是提高機(jī)械設(shè)備可靠性的關(guān)鍵。
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