长螺旋输送机中间轴承的改进

    摘  要：将长螺旋输送机中间轴承联轴短节由刚性改为柔性，解决其经常断裂的问题，实际使用表明效果良好。
    关键词：中间轴承 联轴短节 改进

    长螺旋输送机作为一种物料输送设备，应用比较广泛。长螺旋输送机在使用过程中，中间轴承处经常断裂，经分析后进行了改进，获得较好效果。
    1.存在问题
    该长螺旋输送机主要性能参数为：跨度为10.5m（设有两个悬吊式中间轴承），螺旋直径Φ400mm；螺旋转速120r/min；输送浆浓度10%～20%；输送浆量60～80t/h，传动功率13kW。其工作环境为强腐蚀性。
    长螺旋主轴分为三段制做（图1），中间采用"短节”刚性联接，并设悬吊式中间轴承两个。整机采用不锈钢材料制做。使用过程中存在的问题主要在中间轴承上：①联轴短节（图2）一年内发生断裂事故40多起，仅备件耗费就达到3.8万多元。每次断裂均发生在短节法兰根部。经外观检验，裂口具有腐蚀与疲劳破坏的双重特征。②中间轴承在腐蚀和无油润滑的条件下工作，轴瓦的磨损速度相当快，轴承磨损后可感到主轴的振幅度逐渐加大，一般每周都必须将轴承的中心高进行调整，每月需要更换轴瓦1～2次，维修难度很大。

    2.柔性中间轴承的设计
    经过应力校核与分析，短节频繁断裂的原因是多方面的，承受较大弯曲应力是造成断裂的主要原因。此外，环境腐蚀、润滑不良与磨损、制造安装误差等因素也对轴起着加速破坏的作用。而这个问题不能按简单的强度问题来处理，可行的解决办法是要消除其弯曲应力。因此，设计了一种新型的柔性中间轴承，结构如图3所示。这种结构具有一定的自调心性能，当短节承受弯曲作用时，球头与球壳的相对位置可在一定的角度范围内发生摆动，以消除弯曲产生的应力。即使中间轴承因制作、安装、轴瓦磨损等原因而产生了弯曲，柔性中间轴承仍能正常运转，从而显著提高构件抗弯曲疲劳破坏的能力。柔性短轴传递扭矩的作用靠均布于球面的4个活动销来完成，活动销并不影响球面结构的相对摆动。为使轴瓦获得较高的使用寿命，将铜质轴瓦改为F4加石墨的轴瓦，经试用可提高寿命3～5倍。
    3.使用效果
    柔性中间轴承经过两年多时间的使用，效果良好。
    （1）短节变刚性为柔性，解决了联轴短节断裂问题，使用寿命延长10倍以上。
    （2）采用F4加石墨的轴瓦材料，对解决该环境下的腐蚀、磨损等问题有一定效果，给维修与检修带来了方便。
    （3）由于柔性中间轴承允许在一定限度的弯曲条件下工作，故可相应降低螺旋轴的制造精度和同轴度要求，即使轴瓦磨损量较大仍可正常工作，为制造、安装、维护、检修解决了一道难题。
    （4）经济效益明显，年备件费降为原来的1/50，并能减少故障的停产损失。

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