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1、引言
    側(cè)入式攪拌機(jī)是由罐的側(cè)壁伸入罐內(nèi)，它通過(guò)法蘭蓋與罐體的開(kāi)口法蘭相聯(lián)結(jié)。攪拌機(jī)的槳葉一般為螺旋槳型。由于螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)，使罐內(nèi)液體產(chǎn)生兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，一個(gè)沿著螺旋槳軸線方向向前運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)沿螺旋槳圓周方向的運(yùn)動(dòng)。軸線方向的運(yùn)動(dòng)，由于受到罐壁的阻礙而使罐內(nèi)液體沿著罐壁作圓周方向的運(yùn)動(dòng)，而液體沿螺旋槳圓周方向的運(yùn)動(dòng)，就使罐內(nèi)液體上下翻動(dòng)，這樣就使罐內(nèi)液體得到攪拌，并可防止罐內(nèi)沉積物的堆積。
    由于側(cè)入式攪拌機(jī)成本比較低，而且能夠滿足大型容器的攪拌要求，因此應(yīng)用非常廣泛，側(cè)人式攪拌機(jī)在脫硫中主要使用在事故漿罐和吸收塔等大型容器中用于塔內(nèi)漿液的攪拌，防止懸浮液沉淀，同時(shí)將鼓入的氧化空氣與漿液充分混合。側(cè)入式攪拌機(jī)在石油化工的應(yīng)用主要是使混合好的油品保持均勻和防止分層，其次是防止儲(chǔ)罐內(nèi)沉積物的堆積，特別在原油罐中，可以起到清罐作用，代替笨重的人工清罐并可增加儲(chǔ)罐的有效容積。
    2007年我公司生產(chǎn)的CFJ3型螺旋錐齒輪側(cè)入式攪拌裝置、在出口美國(guó)的使用過(guò)程中輸入軸承座上端的軸承出現(xiàn)早期損壞現(xiàn)象，如軸承滾動(dòng)體有輕微發(fā)黑、保持架也有所損壞、軸承中潤(rùn)滑脂明顯減少。更換軸承后出現(xiàn)軸承壓蓋無(wú)法正確調(diào)整的現(xiàn)象。這給客戶造成了一定的影響，也影響了公司的聲譽(yù)。
    三門(mén)峽富通新能源銷售小型飼料攪拌機(jī)、飼料顆粒機(jī)等顆粒飼料生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備。
2、設(shè)計(jì)分析
    該攪拌裝置中的減速機(jī)安裝方式見(jiàn)下圖1：電機(jī)垂直安裝、軸承2上端無(wú)擋油裝置，軸承下端設(shè)有擋油環(huán)、擋油環(huán)與擋板軸向間隙單邊0.5mm、電機(jī)功率：7.5kw、電機(jī)轉(zhuǎn)速1440r/min，軸承座兩端的軸承透蓋和擋板對(duì)軸承l(wèi)、軸承2起到軸向定位的作用，軸承2的軸向游隙由軸承透蓋調(diào)整。兩只軸承的型號(hào)均為3031 1、在高速(1440r/min)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)如果軸承的潤(rùn)滑不良就很容易造成軸承的損壞。另一方面：軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由于滾動(dòng)體與軸承內(nèi)外圈摩擦產(chǎn)生熱量，于是造成滾動(dòng)體與周圍介質(zhì)存在溫差，故滾動(dòng)體就會(huì)向周圍介質(zhì)以三種方式傳熱、第一種是熱量通過(guò)軸承外圈向軸承座傳熱，第二種是熱量通過(guò)軸承內(nèi)圈向齒輪軸傳熱，第三種是滾動(dòng)體直接向周圍氣體輻射熱量。上面的三種傳熱方式中第一、第二種占主導(dǎo)地位，第三種輻射的熱量很小故不予論述；在以上論述中因?yàn)檩S承座的體積比齒輪軸的體積大，所以軸承座散熱條件比齒輪軸的好。同時(shí)也間接造成軸承內(nèi)圈的溫度比軸承外圈高5～10℃、在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)外圈的溫差會(huì)更大。內(nèi)外圈的溫度不同也形成了內(nèi)外圈的熱膨脹量不相同，二者的差值會(huì)造成軸承徑向游隙減小。
    軸承運(yùn)轉(zhuǎn)后軸承的軸向游隙總的減小量為：⑦+⑧= X+△y，由于軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中溫度的不斷升高使軸承的游隙逐漸變小，滾動(dòng)體的摩擦就會(huì)造成軸承溫度快速上升，溫度的上升又使軸承的軸向間隙減小。不斷上升的溫度加速潤(rùn)了滑脂粘度的下降，在重力作用下變稀的潤(rùn)滑油脂將流到處于高速轉(zhuǎn)動(dòng)(1440r/min)的擋油環(huán)上、擋油環(huán)上潤(rùn)滑脂在離心力的作用下通過(guò)擋油環(huán)與擋板0.5mm的徑向間隙甩到軸承座外。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)：油脂在減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)十幾分鐘后就開(kāi)始被甩到軸承座外。潤(rùn)滑脂的減少更加劇了軸承的摩擦、溫升也就上升更快，此種情況的循環(huán)最終造成上部軸承早期損壞。
    從以上的分析了解到：此安裝結(jié)構(gòu)對(duì)軸承的良好運(yùn)轉(zhuǎn)不利。如要在不改變軸承安裝方式前提下，要避免此種情況的出現(xiàn)就必須嚴(yán)格控制軸承的安裝精度，然而對(duì)不同的裝配工人其裝配精度很難控制，這些均要靠長(zhǎng)時(shí)間實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和長(zhǎng)時(shí)間設(shè)備的試運(yùn)行來(lái)保證，對(duì)檢驗(yàn)不合格的產(chǎn)品要重新調(diào)整和試驗(yàn)、于是就延長(zhǎng)了裝配試驗(yàn)的時(shí)間和提高了產(chǎn)品制造成本，為此我們進(jìn)行了新的設(shè)計(jì)改進(jìn)。
3、設(shè)計(jì)改進(jìn)
    為解決軸承在高速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中軸承溫度過(guò)高和潤(rùn)滑脂被甩到軸承座外的現(xiàn)象，我們對(duì)軸承的安裝方式進(jìn)行了改進(jìn)。要同時(shí)滿足以上兩種情況、軸承的安裝采取背對(duì)背的安裝方式；這種安裝方式由前面分析可知、當(dāng)溫度升高時(shí)齒輪軸的伸長(zhǎng)量比軸承座的要長(zhǎng)，由于軸承采用了上述的安裝方式、齒輪軸的伸長(zhǎng)不僅沒(méi)有使軸承的游隙減小反而增大，增大的軸承游隙減少了軸承的滾動(dòng)摩擦、摩擦的減少就不會(huì)造成軸承溫度的持續(xù)上升。另外在軸承2的下端增加了一個(gè)固定的擋油環(huán)，這就不會(huì)在油脂溫度上升時(shí)油脂在離心力的作用下被甩出軸承室、經(jīng)過(guò)這種改造使安裝、維修更加方便且易于掌握，在對(duì)改進(jìn)后的產(chǎn)品多批次檢測(cè)中得知：軸承座的溫度都不超過(guò)85℃，實(shí)驗(yàn)表明軸承2的潤(rùn)滑油脂也不會(huì)流失、軸承的潤(rùn)滑效果明顯改善。經(jīng)過(guò)近一年多的應(yīng)用再也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)軸承損壞現(xiàn)象，我們對(duì)其它同類產(chǎn)品也做了相應(yīng)的改進(jìn)、取得同樣良好的效果。
4、結(jié)論
    通過(guò)對(duì)軸承損壞原因的理論分析、找出了造成軸承損壞的原因，并因此采取了相應(yīng)的改進(jìn)措施、解決了軸承早期的損壞現(xiàn)象，此方法對(duì)高速輸入軸軸承的安裝方式有很好的應(yīng)用，對(duì)同類其它傳動(dòng)裝置也起到很好的借鑒作用。經(jīng)過(guò)上述改進(jìn)提高了該類產(chǎn)品質(zhì)量、降低了成本、減少了產(chǎn)品的交貨時(shí)間且提高了公司產(chǎn)品在業(yè)界的聲譽(yù)。