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FAG的振動機械用調心滾子軸承的潤滑

2019-09-03
  用于振動設備上的調心滾子軸承承受的載荷非常高,工作環境極其惡劣。選擇合適的潤滑劑類型、潤滑方式以及潤滑劑供給,以滿足振動篩功能及振動軸承壽命的要求。
  根據實際工況、軸承尺寸以及設備制造商的其他特殊要求,可以選用油潤滑或脂潤滑。
  1、脂潤滑
  大多數振動設備中,振動專用軸承采用脂潤滑。脂潤滑適用于速度參數低于n.dm=300000min–1·mm(n:轉速,dm:軸承平均直徑)的工況。只有經過測試并證明確實有效的潤滑脂才可以使用,同時應盡可能避免更換潤滑脂類型。
  針對振動機械的一般工況,推薦使用含極壓添加劑、抗腐蝕劑的鋰基脂,錐入度為2。符合DIN51825Z低標準的油脂,不能完全滿足振動工況的要求,必須采用實踐證明有效的潤滑脂,例如,FAG Arcanol MULTITOP或LOAD400。
  對于工作溫度較高的應用工況,如篩分高溫物料或者軸承暴露在其他外部熱源下,需要使用耐高溫潤滑脂。
  基礎油粘度的選取取決于具體工況,力求粘度比κ=ν/ν1≥2,(ν:工作粘度;ν1:參考粘度)。
  軸承安裝時,內部所需填脂量參照表1。軸承啟動階段,油脂會進入到軸承內部,部分(約30%)會進入到軸承座VG內。油脂Z多允許填充到軸承兩側軸承座空間的50%。
  注:軸承座內潤滑脂量
  HG=(0.5*VG)*ρ-0.3*軸承填脂量 ρ=0.9g/cm³密度(大多數潤滑脂)
  按上述加脂量,可以避免過量的油脂引起內部過多的攪動摩擦,以及由此引起的溫升。軸承座起到蓄油池的作用,從而保證在相同工況及安裝條件下,能使用更長的時間。

表1 振動設備用223系列調心滾子軸承初始加脂量和再潤滑量(再潤滑間隔:50小時)單位:g

  FAG調心滾子軸承的標準設計是外圈帶潤滑油槽和潤滑油孔,再潤滑時,建議在軸承外圈的潤滑油槽和潤滑油孔的位置進行,從而保證兩列滾動體都可以均勻潤滑。當從軸承的一側進行再潤滑時,軸承座腔體的寬度盡量接近軸承寬度,以保證潤滑脂可以快速有效的進入軸承。排脂口必須位于軸承的另一端。
  對于振動設備的軸承,建議用短周期、少量潤滑脂的方式進行再潤滑。表1根據軸承尺寸和轉速推薦再潤滑量,它是由正常溫度下運轉50個小時的再潤滑周期來確定的。
  如果使用連續供給的集中潤滑裝置,每小時的所需油脂量m1由下面的公式計算:
  m1=0.00004*D*B
  其中:
  m1=每小時所需油脂量[g/h]
  D=軸承外圈直徑[mm]
  B=軸承寬度[mm]
  迷宮式密封需要每周再潤滑1次,如果工況惡劣的話(如灰塵、潮濕、高溫),需要縮短再潤滑周期。潤滑密封的油脂須與軸承所用油脂相同。
  2、油潤滑
  如果轉速超過脂潤滑的正常范圍(例如,速度參數n.dm≥300000min–1.mm),則須選用油潤滑。如果有外部熱源或者維護的需要,也有必要選用油潤滑。
  我們推薦含極壓添加劑及抗腐蝕劑的礦物油或合成油,也可以使用高質量的多級潤滑油。
  要求粘度比κ=ν/ν1≥2(ν:工作粘度;ν1:參考粘度)。
  2.1油浴潤滑
  油浴潤滑用于速度參數到n.dm=300000min–1·mm的場合,如果潤滑油更換周期比較短,速度參數允許達到n·dm=500000min–1·mm。
  這種潤滑方式,潤滑油由齒輪、偏心塊或滾動體傳送到滾動接觸區域。
  油位的設計,要使齒輪或偏心塊能夠浸入油中,以便形成旋渦效應。當軸承不工作時,油位必須達到Z低滾動體的中心線,見圖1。如果潤滑油量充足,再潤滑周期可以適當延長。如果軸承座內的空間不夠,兩軸承間的軸保護套也可以用作油池或者可以在兩軸承間加一個油箱。

圖1 靜止時油位的確定

  潤滑油更換周期取決于油品的污染以及老化狀況。潤滑油量以及潤滑油更換周期根據軸承內孔尺寸的不同來進行選擇,參考值見圖2。我們建議定期檢查潤滑油,根據檢查的結果可以更加準確的確定潤滑油更換周期。

圖2 根據軸承內徑所推薦的不同潤滑油量及潤滑油更換周期

  2.2循環油潤滑。
  如果速度參數超出油浴潤滑的許用值,或者有其他特殊要求(散熱要求高,油池偏小),必須采用循環油潤滑。潤滑油需通過軸承外圈的潤滑油槽和油孔進入軸承內部。參考流量見圖3。
  為了使循環油能順利流回油箱,回油管路和供油管路的截面需要相匹配(一般回油管為進油管的4~5倍)。在循環油潤滑系統中,必須使用過濾器,以避免污染物或磨損的碎屑進入軸承內部,從而降低軸承運轉壽命。
  建議定期檢查潤滑油,根據檢查的結果和實際工況,可以適當調整潤滑油更換周期。

圖3 振動機械用調心滾子軸承223系列的潤滑油量Z小參考流量

  3、潤滑劑推薦
  振動篩軸承用潤滑脂:
  FAG Arcanol潤滑脂的質量監控非常嚴格,對每個批次都進行100%檢驗。
  正常溫度潤滑脂:
  Arcanol MULTITOP
  Arcanol LOAD400
  Arcanol LOAD220
  Arcanol VIB3
  高溫潤滑脂:
  Arcanol TEMP120
  振動篩軸承用潤滑油:
  所選潤滑油中的添加劑需經實踐證明對軸承有效,一般而言,可以使用除硅油外的礦物油以及合成油。不建議使用含粘度指數改進劑的潤滑油。
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佰聯軸承網軸承工程師
2019.09.03