Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Конусные дробилки относятся к классу оборудования непрерывного действия и применяются для среднего и мелкого дробления горных пород, руд и строительных материалов. Достигаемая степень измельчения в этих агрегатах составляет от 3 до 8. Подшипниковые узлы конусных дробилок работают в экстремальных условиях: воспринимают значительные радиальные и осевые нагрузки, подвергаются ударным воздействиям, вибрациям и тепловым перепадам.
Надежность работы подшипников напрямую определяет производительность дробилки и межремонтный период эксплуатации. Подшипниковые узлы должны обеспечивать точное позиционирование дробящего конуса относительно неподвижной чаши, передавать крутящий момент от приводного механизма и воспринимать реакции от сил дробления.
В конструкции конусных дробилок применяются различные типы подшипников качения и скольжения. Выбор конкретного типа определяется расположением в механизме, характером воспринимаемых нагрузок и условиями эксплуатации.
В современных конусных дробилках используются как подшипники качения, так и подшипники скольжения. Каждый тип имеет свои преимущества в определенных условиях эксплуатации.
Сферический подпятник является ключевым опорным элементом дробящего конуса. Конструктивно он представляет собой опору со сферическим бронзовым вкладышем, на которую через направляющий стакан передаются усилия при разрушении материала. Вал дробящего конуса подвешен в точке опоры, а его нижний конец входит в эксцентриковый стакан.
Материал вкладыша: бронза марок БрАЖ9-4 (ГОСТ 18175-78), БрОЦС5-5-5 (ГОСТ 613-79) или баббитовая наплавка. Сферическая форма рабочей поверхности обеспечивает компенсацию угловых отклонений вала до 2-3 градусов. Рабочая температура поверхности скольжения при нормальной эксплуатации не должна превышать 65°C.
Осевые нагрузки от веса дробящего конуса и вертикальной составляющей сил дробления воспринимаются упорным цилиндрическим роликоподшипником. В крупногабаритных дробилках применяются специальные конические роликоподшипники, установленные по О-образной схеме.
Эксцентриковый узел опирается на упорные шайбы: верхняя упорная шайба изготавливается из бронзы и закрепляется на нижней части эксцентрика, нижняя упорная шайба выполняется из стали и фиксируется на раме дробилки. Эти элементы предотвращают износ узла от осевого трения.
Высокие радиальные силы в конусных дробилках воспринимаются двумя цилиндрическими роликоподшипниками, которые располагаются в наружных опорах эксцентрикового узла. Цилиндрические роликоподшипники обеспечивают линейный контакт роликов с дорожками качения, что позволяет передавать значительные радиальные нагрузки.
Серии подшипников: NU, NJ, NF (однорядные), NNU, NN (двухрядные) Диапазон диаметров посадочных отверстий: 80-500 мм Допустимая частота вращения: до 1500 об/мин (в зависимости от размера) Рабочий радиальный зазор: увеличенный (С3, С4) для компенсации теплового расширения
Сферические роликовые подшипники изготавливаются по ГОСТ 5721-75 (с асимметричными роликами) и ГОСТ 24696-81 (с симметричными роликами). Общие технические условия регламентируются ГОСТ 520-2011. Особенностью конструкции является способность компенсировать несоосность и угловые отклонения валов до 2-3 градусов. Наружное кольцо имеет сферическую дорожку качения, а бочкообразные ролики располагаются в два ряда под углом друг к другу.
При монтаже радиальных подшипников критически важно обеспечить соосность посадочных поверхностей. Подшипники с коническим отверстием устанавливаются на конические шейки валов или на закрепительные втулки, что облегчает монтаж и демонтаж. Для фиксации используются гайки со стопорными шайбами.
Эксцентриковый механизм обеспечивает гирационное движение дробящего конуса. В нижнем патрубке станины запрессована бронзовая (биметаллическая) втулка, внутри которой смонтирован вал-эксцентрик с коническим колесом. Эксцентриковый стакан приводится во вращение от электродвигателя через передаточный вал с помощью конической зубчатой пары.
1. Цилиндрическая бронзовая втулка - опора эксцентрикового стакана в станине 2. Конусная бронзовая втулка - опора вала дробящего конуса в эксцентрике 3. Упорный подпятник - опора эксцентрикового стакана снизу 4. Роликоподшипники приводного вала - опоры в корпусе привода
Приводной вал устанавливается на двух подшипниковых опорах. В классической конструкции применяются бронзовые втулки скольжения со смазочными канавками. При установке узла приводного вала необходимо контролировать совпадение штифта в патрубке станины с отверстием на фланце корпуса привода для правильной ориентации смазочных канавок.
Бронзовые втулки конусных дробилок изготавливаются из оловянных, алюминиевых и свинцовых бронз. Выбор марки бронзы определяется условиями работы: величиной нагрузки, скоростью скольжения и температурным режимом.
Сферические подпятники и некоторые втулки выполняются с баббитовой наплавкой. Баббит обеспечивает низкий коэффициент трения и хорошую прирабатываемость, однако имеет ограниченную несущую способность при ударных нагрузках. Контроль состояния баббитовой наплавки производится визуально при плановых ремонтах.
При выборе подшипников для конусных дробилок учитываются следующие факторы: эквивалентная динамическая нагрузка, требуемый ресурс, условия эксплуатации и тип смазки.
Базовый расчетный ресурс L10 = (C/P)p млн. оборотов, где: C - базовая динамическая грузоподъемность подшипника, Н P - эквивалентная динамическая нагрузка, Н p = 3 для шариковых подшипников p = 10/3 для роликовых подшипников
Ресурс в часах: L10h = L10 × 106 / (60 × n), где n - частота вращения, об/мин
Для сферических роликоподшипников при комбинированной нагрузке: P = Fr + Y1 × Fa, при Fa/Fr меньше или равно e P = 0,67 × Fr + Y2 × Fa, при Fa/Fr больше e где Fr, Fa - радиальная и осевая составляющие нагрузки; Y1, Y2, e - коэффициенты из каталогов производителей
Для подшипников дробильного оборудования рекомендуется увеличенный радиальный зазор группы С3 или С4. Это обусловлено тепловым расширением при работе и необходимостью компенсации погрешностей монтажа. Посадки подшипников на валы и в корпуса выбираются в соответствии с ГОСТ 3325-85 с учетом вида нагружения колец и требуемого класса точности. Для сферических роликоподшипников, работающих в условиях вибрации, применяются специальные исполнения с центрированными по наружному кольцу сепараторами.
В конусных дробилках применяется циркуляционная система смазки, обеспечивающая подачу масла ко всем подшипниковым узлам под давлением. Система выполняет функции смазывания, охлаждения и удаления продуктов износа.
1. Масляный резервуар (маслобак) с подогревателем 2. Циркуляционный насос (основной и резервный) 3. Фильтры грубой и тонкой очистки 4. Маслоохладитель (теплообменник) 5. Распределительные трубопроводы 6. Контрольно-измерительная аппаратура (манометры, термометры, реле потока)
Для циркуляционной смазки подшипников конусных дробилок применяются редукторные и циркуляционные масла с классом вязкости ISO VG 150-320 по ISO 3448 (кинематическая вязкость 150-320 мм2/с при 40°C). Масло должно содержать антиокислительные, противоизносные и антикоррозионные присадки. Рекомендуются масла, соответствующие спецификации DIN 51517-3 (CLP).
Контроль работы подшипниковых узлов осуществляется комплексно: по температуре смазочного масла на сливе (норма до 65°C), по характеру движения дробящего конуса и по результатам вибродиагностики. Если дробящий конус только покачивается или вращается вокруг собственной оси с частотой не более 15 об/мин, это свидетельствует об удовлетворительной работе сферического подпятника и бронзовой конусной втулки.
Боковой зазор в конической зубчатой паре: 4,8-6,0 мм Зазор в конусной втулке эксцентрика (верхняя часть): 2-3 мм Зазор в конусной втулке эксцентрика (нижняя часть): 7-8 мм Зазор между эксцентриком и цилиндрической втулкой: 4-5 мм Допустимое смещение осей полумуфт: не более 0,2 мм Допустимый перекос полумуфт: не более 0,5 мм на диаметр муфты
Примечание: конкретные значения зазоров определяются технической документацией производителя оборудования.
Причины ненормальной работы цилиндрической втулки эксцентрика аналогичны факторам, влияющим на работу конусной втулки. При обнаружении прижога на поверхности необходимо расшабрить втулку в месте повреждения и зачистить сопряженную поверхность вала дробящего конуса.
При износе упорных шайб эксцентрика происходит увеличение осевого люфта, что приводит к нарушению зацепления конической зубчатой пары. Регулировка осуществляется с помощью проставочных колец. При значительном износе шайбы подлежат замене.
Для опоры дробящего конуса традиционно применяется сферический подпятник с бронзовым или баббитовым вкладышем. Сферическая форма обеспечивает компенсацию угловых отклонений вала до 2-3 градусов, что важно при гирационном движении конуса. В современных дробилках с роликовыми подшипниками используются сферические роликоподшипники серий 53500, 53600, обеспечивающие повышенную грузоподъемность и увеличенный срок службы в 3-4 раза по сравнению с подшипниками скольжения.
Нормальной рабочей температурой в полости подшипника качения считается значение до 65°C. Температура масла на сливе из подшипникового узла должна находиться в диапазоне 50-65°C. При температуре 65-80°C требуется усиленный контроль и выяснение причин повышения. Превышение температуры 95°C является критическим и требует немедленного останова оборудования для предотвращения отказа подшипника.
Износ бронзовых втулок определяется по увеличению зазоров между сопряженными поверхностями. Для конусной втулки эксцентрика типовой нормативный зазор составляет 2-3 мм в верхней части и 7-8 мм в нижней (конкретные значения определяются документацией производителя). Измерение производится щупом (калибром) при сборке. Также признаком износа служит увеличение частоты вращения дробящего конуса вокруг собственной оси свыше 15 об/мин и появление характерного шума.
Для циркуляционной смазки подшипников конусных дробилок применяются редукторные масла с классом вязкости ISO VG 150-320 по ISO 3448 (кинематическая вязкость 150-320 мм2/с при 40°C). Рекомендуются масла, соответствующие спецификации DIN 51517-3 (CLP). Масло должно содержать комплекс присадок: антиокислительные, противоизносные, антикоррозионные и противопенные. Замена масла производится по результатам лабораторного анализа или по регламенту технического обслуживания.
Увеличенный радиальный зазор групп С3 или С4 необходим для компенсации теплового расширения колец подшипника при работе и погрешностей монтажа. В дробилках подшипники работают при значительных нагрузках, что вызывает повышенное тепловыделение. Стандартный зазор при нагреве может полностью выбираться, приводя к защемлению тел качения и преждевременному выходу подшипника из строя.
Работа сферического подпятника контролируется по характеру движения дробящего конуса и температуре масла. При нормальной работе дробящий конус совершает гирационное движение без вращения вокруг собственной оси или с медленным вращением (не более 15 об/мин). Температура масла на сливе не должна превышать 65°C. Прижоги, задиры и неравномерный износ поверхности вкладыша выявляются при визуальном осмотре во время плановых ремонтов.
Срок службы подшипников зависит от типа, качества изготовления, условий эксплуатации и режима смазки. Расчетный ресурс L10 определяется по ГОСТ 18855-2013 (ISO 281:2007). Для сферических роликоподшипников качения расчетный ресурс может составлять 20000-50000 часов при соблюдении условий эксплуатации. Бронзовые втулки скольжения имеют меньший ресурс и заменяются по результатам контроля износа. Фактический срок службы может значительно отличаться от расчетного в зависимости от абразивности перерабатываемого материала и качества технического обслуживания.
Основные признаки необходимости замены: повышение температуры подшипникового узла, увеличение уровня вибрации, появление посторонних шумов (стуков, скрежета), обнаружение металлических частиц в масле, превышение допустимых зазоров при контрольных измерениях, выявление усталостных повреждений (выкрашивания, питтинга) при визуальном осмотре. Для подшипников скольжения критичен износ антифрикционного слоя более 50% от первоначальной толщины.
Для эффективной работы оборудования рекомендуем также рассмотреть:
Данная статья носит исключительно ознакомительный характер и предназначена для общего информирования специалистов о подшипниковых узлах конусных дробилок. Информация основана на открытых технических источниках и не является руководством к действию. Автор и издатель не несут ответственности за любые последствия использования представленной информации. При проектировании, монтаже, эксплуатации и ремонте оборудования необходимо руководствоваться официальной документацией производителя, действующими нормативными документами и привлекать квалифицированных специалистов.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.