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我公司一台型号为FW6-2×29№21.5C的高温风机,刚投产就出现自由端轴承外圈及轴承座内孔磨损和风机振动大等问题。

1 问题及分析

高温风机工作时温升约300℃,会产生8mm的轴向热膨胀量,需要通过自由端轴承在轴承座里游动来释放,因此,轴承外圈与轴承座内孔的配合必须为间隙配合。若此间隙太小,则轴承无法游动;间隙太大,轴承外圈及轴承座内孔会磨损,使间隙更大,产生了恶性循环,并引起风机振动烈度的增加。生产厂图纸要求自由端轴承配合间隙为0.04~0.07mm,我公司初期安装时采用0.05mm的配合间隙。但由于轴承座内孔粗糙度太低,自由端轴承不能游动,高温风机冷启动到热态工作时,轴向热膨胀阻力过大,从而引起高温风机振动超标。之后,我公司把自由端轴承配合间隙调为0.09mm(通过调整剖分式轴承座结合面的垫片实现),但约2年左右就又发生原来的问题。

2 改进措施

为了能彻底解决上述问题,根据自由端轴承座和轴承(型号为22224/W33,外圈中间有3个Φ8mm润滑小孔)的特点,我们做了如下改造:

1)在自由端轴承座上盖体的内孔正中间处铣出长40mm、宽12mm、深10mm的限位槽,用45号钢加工1条防转销


3 实施后效果及经验总结

2004年8月,我们利用设备大修期间,对高温风机的自由端轴承座实施了以上的改进措施。高温风机改进后运行正常,使用10年来,更换过2次轴承,防转销重复使用,从未再出现前述问题。

改进措施的关键点:

①防转销的小头与轴承润滑孔为小量过盈配合,大头与轴承座的限位槽为大间隙配合。

②限位槽的长度要明显大于高温风机的最大热膨胀量。

③防转销的小头不能过长,不得阻碍轴承运动零件的运动。

④自由端轴承与轴承座的配合间隙必须合理,不能过小(热胀冷缩受阻)或过大(造成振动值增加)。

⑤通常,润滑油是从轴承中心线垂直油孔进入轴承室的,会与本文的销子相干涉,但该风机轴承的进油方向是偏45°,可以避开销子。另外,严格来说,在轴承座上盖及底座之间加垫片来增加间隙是不合理的,因为一个精确的圆配合,垫了垫片会破坏圆度,对轴承外圈与轴承座内孔的配合有不利的影响,只是在现场,这种影响小于轴承外圈磨损的影响,故采取该法。


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