剖分式滚动轴承在煤矿提升机改造中的应用

时间：2024-07-28

郭慧玲

（山西霍尔辛赫煤业有限责任公司，山西长治 046600）

剖分式轴承与整体轴承相比，在受限位置更易于安装。更换轴承时，与轴承两边相邻的设备和轴上的其他设备都不需要移开，可以有效地降低安装轴承的总体时间和工作要求。本论文主要是采用剖分式滚动轴承对霍尔辛赫煤矿副井提升机整体滚动轴承进行改造应用。

1 霍尔辛赫煤矿副井提升机

霍尔辛赫煤矿副井担负升降人员、提升矸石、升降材料等任务。副井装备一对1t矿车单层二车单绳罐笼，提升机房装备一台洛阳中和重工机械有限公司生产的 JKM-3.5/6（II）式矿井提升机，该提升机于2001年投入使用。2009年对电控系统和主电机进行了改造，采用直流全数字成套电控设备。2013年经过改造，最大件质量由原来的6t增加到8t。

2 使用滑动轴承过程中出现的问题

滑动轴承与减速器使用一套润滑系统，以减速器为润滑油池，润滑油的洁净度难以保证，混入的杂质或减速器齿轮及轴瓦磨损后的颗粒，都会造成轴瓦的磨损。

润滑油自轴承上部流入，依靠自身转动形成润滑油膜。产生这种动压润滑的必要条件是：两滑动表面间保持一个楔形面，从而在两端形成压力差使液体流动，并要保证有充分的油量和最小油膜处轴颈和轴瓦不接触。而轴瓦承受的压力、转速、轴瓦和轴颈的间隙、制造安装质量、油温和油的质量都与动压润滑油膜的形成有很大的关系。由于提升机工作载荷条件比较恶劣，经常处于低速重载工况，因此除了启动和停车阶段外，其他运行时段也常常难以形成油膜，长时间处于混合摩擦润滑状态，从而加速轴瓦磨损，也加大了设备的功耗。

当前轴颈已出现了比较严重的磨损，导致轴瓦和轴的配合间隙加大，造成主轴及滚筒轴向窜动量大。这给副井提升安全带来了一定的隐患，必须对其进行相应的改造，保障副井的安全提升。

3 剖分滚动轴承的选用

针对本次JKM-3.5/6（II）式矿井提升机轴承系统的改造，技术人员经多方考察和技术讨论，选用南京鼎阳科技公司生产的ZPTT剖分式滚动轴承，为双列滚子结构，如图1所示。该轴承结构特点如下：（1）内圈、夹紧环、滚子组件及外圈全部为两半结构；（2）安装尺寸与整体轴承完全相同可互换；（3）内圈通过夹紧环的螺栓实施定力矩把紧，确保内圈与主轴可靠连接，且内圈切口断面两侧各有1个拉紧螺栓，保证内圈缝隙沿轴线方向均匀一致。

图1 ZPTT剖分轴承结构

4 更换剖分式轴承的施工方案

在滚筒基础坑内设置支撑，将滚筒及主轴撑起450mm，更换轴承座，测量轴颈尺寸。测量时要非常认真方可发现所有潜在的几何形状偏差，如每个凸起或凹陷的部位、圆度或圆锥形状。若主轴椭圆、圆锥或拱形接触面超过允许偏差，则必须在主轴直径上和两侧全部涂抹LOCTITE290胶进行修整。测量时还要检查主轴传递点的配合度和圆度，配合前部（轴肩受力面）要尽可能与轴承柱形接触面轴线精确垂直，配合前部不得含有任何狭槽或其他损坏，轴承圈必须与全部前表面配合。

对主轴彻底脱脂，在轴承内圈涂抹一层LGF3或其他介质薄膜。安装轴向固定的剖分式内圈，用定位法兰将内圈固定在主轴上，定位法兰的分割面与内圈分割面不得重合，相差30°～90°，用0.3mm厚的塞尺检查分割面缝隙的对称性。使用木块在内圈中径处轻拍，使内圈与主轴完好连接。用润滑油脂覆盖内圈和外圈的下半部分，将一半保持架放在主轴下面，降低主轴，以便滚动体与滚道接触。如果内外圈轴向错位导致保持架无法正常安装，则升高主轴，调整内圈位置。把注入油脂带有滚动体的另一半保持架放在内圈上，通过销和两个螺钉用LOCTITE290胶连接保持架。安装外圈的另一半，使用LOCTITE290胶封住两侧，插入锁止销和连接螺栓，按拧紧力矩拧紧螺栓。使用背带转动外圈，使外圈分割平面垂直于最大径向力。调整轴承座，安装轴承盖，安装温度和振动监测装置。

5 效果分析

轴承结构改造安装完毕后，在提升机运行过程中，对剖分式滚动轴承的温度和振动进行了数据测量，测量数据如下：温度在14.5℃左右，远低于80℃的停机温度；振动有效值最大为0.55mm/s，远低于7.1mm/s的警告值和11.2mm/s的停机值。经测量温度、振动证明，该轴承安装后运行正常，未出现任何损坏情况。更换轴承后，实测轴窜量小于1mm，确保闸间隙可调整在2mm范围内，安全制动更加可靠。当前集团公司其他煤矿多台提升机使用滑动轴承，均出现如前所述轴承损坏的问题。本次霍尔辛赫煤矿更换剖分式滚动轴承的改造施工方案为集团公司其他矿井同类型提升机的改造起到了技术借鉴作用。