淺談錘式破碎機轉子軸承公差配合

在水泥制造、化工、電力以及冶金等行業(yè)的物料粉碎過程中經常會使用到錘式破碎機，因此錘式破碎機設計的經濟性與可靠性不僅能夠保證物料粉碎工作的正常運行，同時還能為企業(yè)降低粉碎成本，因此在對錘式破碎機進行設計時必須要根據錘式破碎機的使用環(huán)境進行設計，注意錘式破碎機轉子軸承公差配合的分析與選擇，只有這樣才能保證錘式破碎機的性能。根據有關文獻調查以及對錘式破碎機使用環(huán)境以及使用過程中出現的問題進行分析，我們建議應該根據錘式破碎機轉子軸承的工作環(huán)境的溫度來確定錘式破碎機轉子軸承公差配合，只有這樣才能保證錘式破碎機的使用性能。

一、PC1010錘式破碎機簡介

PC1010錘式破碎機是冶金、建材、化工和水電等工業(yè)部門中細碎石灰石、煤或其他中等硬度以下脆性物料的主要設備之一，它具有生產能力高、破碎比大，破碎質量高等優(yōu)點。PC1010錘式破碎機的轉子直徑*轉子長度=φ1000*1000，轉子軸承為22228CA/W33，它具有6個錘軸，并且每個錘軸重量為21kg，共有60個轉頭，每只磚頭的重量為12kg，轉子的平均轉速為980r/min。還有在設計中PC1010錘式破碎機主軸頸選用的公差配合為140k6，而G級精度的3628軸承內徑為1400-0.025，這也就形成了PC1010錘式破碎機轉子軸承在一般溫度下為過盈配合，但是如果PC1010錘式破碎機的工作環(huán)境達到65攝氏度以上就會使軸頸與內圈之間產生相對運動，而軸頸與內圈的相對運動會產生一部分加劇軸承溫度上升的熱量，同時由于軸頸與內圈的相對運動軸頸處發(fā)生粘著磨損導致軸承早期失效，因此在選擇公差配合時必須考慮內圈的熱膨脹量，然后選擇比較合適的轉子軸承公差配合。

二、轉子軸承配合公差值的選取與結果

公差配合值的合理選取，對可靠性能的影響是顯而易見的，它同時也使得加工、裝配變得簡潔而又易于保證，因此在選取破碎機轉子軸承配合公差的數值時必須要考慮其對錘式破碎機性能的影響，一般來說轉子軸承間隙比較小時，轉子軸承之間的壓力就會相對的增加，靈活性就會有一定的降低，同時還會造成轉子軸承一起運動，進而影響破碎機性能。當然破碎機轉子軸承公差配合值的有利走向是有限度的，因此要根據破碎機的工作環(huán)境以及大量的試驗來找到一個合適的值。

三、錘式破碎機轉子軸承公差配合分析與選擇

1、軸承內圈與軸頸公差配合的選擇

PC1010錘式破碎機原先設計的盈配合最大過盈量Dmax=-0.053mm，最小過盈量Dmin=-0.003mm，因此在這種情況下如果軸承的溫度上升為60攝氏度時，然后根據80攝氏度時軸承所使用的材料的熱膨脹系數α=11.2*10-6攝氏度所計算出的軸承內圈的膨脹量為0.094mm。根據具體分析可靠，原設計選擇的內圈與軸頸的公差配合過盈量太小，這就會在破碎機工作前期由于轉軸溫度上升的比較小造成內圈與軸頸的配合就由過盈配合變成間隙配合，在破碎機工作一段時間之后軸承的溫度上升比較大時，由于軸頸的膨脹，內圈與軸頸的配合變緊了，此時錘式破碎機內圈與軸頸時而一起轉動，這種軸承之間的一起轉動與相對運動最終會使軸承粘著磨損導致軸承早期失效。

因此在設計時應該考慮錘式破碎機承受著比較大的循環(huán)沖擊負荷與工作環(huán)境溫度的影響，應該選擇軸承內圈與軸頸公差配合為140r6（+0.065+0.085），這時破碎機軸內圈與軸頸形成過盈量比較大的過盈配合，這就能夠完全保證PC1010破碎機在溫度比較高的環(huán)境下工作時破碎機軸承內圈與軸頸保持過盈配合而不會出現以前那種軸承松動的現象。

2、錘式破碎機軸承外圈與軸承座孔公差配合的分析選擇

PC1010錘式破碎機原先設計軸承外圈與軸承座孔公差配合為300H7，因此在PC1010錘式破碎機開始工作前期，由于破碎機軸承外圈的溫度上升的比較小，這時軸承外圈的熱膨脹時就會比較小，而PC1010錘式破碎機軸承座孔是鑄鐵的，它的熱膨脹量可以忽略不計，因此破碎機在工作前期軸承外圈與軸承座孔公差配合為間隙配合。但是隨著PC1010錘式破碎機工作不斷進行，破碎機軸承外圈的溫度也開始有了比較大的上升，當破碎機軸承外圈的溫度上升到80攝氏度時，軸承外圈就會出現比較大的熱膨脹量，這時軸承外圈與軸承座孔的間隙配合就會變成過盈配合，但是軸承外圈的軸承座孔主舉限制其比較大的熱變量，這樣就會使軸承外圈產生很大的內應力，同時又受到交變應力的聯合作用就會使軸承外圈在比較短的時間內受到比較大的破壞。

因此我們在選擇錘式破碎機軸承外圈與軸承座孔的公差配合時必須要考慮軸承外圈因受熱而產生的膨脹量，然后保證軸承外圈與軸承座孔之間有足夠的空隙來承受軸承外圈的熱膨脹量，也就是當軸承外圈的工作環(huán)境溫度達到設定的最高溫度時要保證破碎機軸承外圈與軸承座孔之間的配合大于或等于零。還有當破碎機軸承外圈與軸承座孔之間的公差配合比較大時外圈還可以在沖擊作用下產生比較小的同向位移，這樣就會在一定程度上改變最大受力點位置，進而延長破碎機軸承外圈的使用壽命。總而言之，選擇破碎機軸承外圈與軸承座孔公差配合時應該在綜合考慮軸承外圈受熱而產生的熱變量的基礎之上盡量保證軸承外圈與軸承座孔之間的間隙比較大一點，這樣就能避免軸承外圈因受熱膨脹而損害，延長軸承外圈的使用壽命。

四、結束語

隨著錘式破碎機的應用越來越廣泛，一些行業(yè)對破碎機的性能要求越來越高，因此在設計錘式破碎機時必須要嚴格考慮轉子軸承受工作溫度影響而產生的變形，然后選擇比較合適的轉子軸承公差配合，提高錘式破碎機的使用壽命與性能。