邯钢380㎡环冷机台车轮轴承改进

　　摘　要：本文分析了邯钢380m²环冷机台车轮轴承的弊端，提出了改进方案，通过方案的实施，取得了良好的效果，创造了可观的经济效益。
　　关键词：环冷机；轴承；轴向载荷；径向载荷
　　1　前言
　　邯钢380m²环冷机是400m²烧结系统的主要生产设备，环冷机台车轮轴承能否正常运转直接影响着400m²烧结系统的正常生产，影响着烧结矿的产量，影响着高炉的正常生产。台车轮采用两套标准轴承，轴承型号为22226，其装配图如图1。轴承使用寿命短，检修频繁，设备成本费用高，占用大量的检修时间，消耗大量的劳动力。内侧轴承的磨损情况不易被准确检查判断出来，设备维护中存在着隐患，容易造成太车脱轨等重大事故。因此，对台车轮轴承的改造有着重要的意义。 　　2　环冷机台车轮轴组的弊端分析
　　环冷机台车通过心轴和球角轴承与三角梁相连接，以及每个台车有两个车轮，构成三角支撑，车轮支撑全部转动荷重。当摩擦轮驱动回转框架上的摩擦板运动时，由荷重引起车轮反力，则台车轮轴承承受双向轴向载荷和径向载荷。由于荷重大、台车自重大，轴承承受的径向载荷和轴向载荷较大。
　　环冷机有45个台车，90个车轮，180套轴承，车轮外径φ=800mm，内径φ=230mm，孔深148.5mm，轴径φ=130mm，转速0.842m/min。
　　2.1原有轴承不能满足轴向载荷的要求
　　轴承22226是向心双列球面滚子轴承，带有保持架，能承受少量双向轴向载荷。《机械设计手册》中“常用滚动轴承工作性能表”明确指出，向心双列球面滚子轴承承受轴向载荷的能力为差。实际运用中，一方面，环冷机平稳运转时，由于荷重大、台车自重大，轴承必须承受较大的轴向载荷和径向载荷；另一方面，环冷机内外曲轨是球面曲线，内曲轨高，外曲轨低，台车经过曲轨卸料时，台车倾斜角度较大，车轮轮缘与轨道发生挤压，产生较大的轴向力。因此，轴承22226在工作中不能满足轴向载荷的实际要求。
　　2.2轴承使用寿命短，设备成本费用高
　　轴承在径向载荷和轴向载荷的作用下，磨损快，使用寿命短，平均使用使命为10-11个月，每个月约更换8个车轮内的16套轴承，每套轴承2000元，一年消耗备件成本费用为384000元。
　　2.3装拆比较繁琐，不易于检修
　　由于轴承本身的特点和采用两套轴承的装配形式，更换一个台车轮的轴承约2.5小时，每月约更换8个台车轮的轴承，一年占用检修时间约240小时，并且工人的劳动强度大。
　　2.4设备维护中存在着隐患
　　台车轮直径较大，转速低，用耳听法和测温法难以准确检查判断出轴承的磨损情况，既使停车后将车轮闷盖打开，也难以检查内侧一套轴承的磨损情况，设备维护中存在着隐患，容易引发重大设备事故，如台车脱轨等。 
　　因此，提出对台车轮轴承的改型。
　　3　环冷机台车轮轴承的改型
　　《机械设计手册》中“常用滚动轴承工作性能表”明确指出，带挡边的圆柱滚动轴承承受轴向载荷的能力为中。这一点已被许多国家铁路系统认可和使用。根据车轮孔的尺寸、轴的尺寸和载荷的要求，设计了一套非标准轴承来代替两套标准轴承，非标准轴承为圆柱滚子轴承，如图2所示。 　　具体设计过程如下：
　　（1）采用无保持架的圆柱滚子轴承。
　　（2）加宽轴承的宽度到120mm，满足车轮孔深的要求。
　　（3）采用两侧带挡边的轴承外套，两侧挡边加厚到20mm，增加轴承承受双向轴向载荷的能力。
　　（4）采用两侧无挡边并带两个加厚平挡圈的轴承内套，两侧加厚的平挡圈，一方面是对轴承内套的定位，另一方面是增加轴承承受双向轴向载荷的能力。
　　（5）滚动体即圆柱滚子，直径φ=29.5mm，长L=80mm，增加轴承承受轴向载荷和径向载荷的能力。
　　（6）采用普通轴承钢。
　　台车轮采用一套非标准轴承的装配图如图3，改型后具有以下的优点： 　　（1）能够承受较大的径向载荷和双向轴向载荷。
　　（2）延长了轴承的使用寿命，降低了设备成本费用。轴承使用寿命增加一倍，平均每月更换4个台车轮轴承，每套非标准轴承2000元，一年消耗设备成本费用为96000元，与以前相比，一年节约设备成本费用288000元。
　　（3）延长了轴承的使用寿命，降低了设备成本费用。轴承使用寿命增加一倍，平均每月更换4个台车轮轴承，每套非标准轴承2000元，一年消耗设备成本费用为96000元，与以前相比，一年节约设备成本费用288000元。
　　（4）便于装拆，易于检修。轴承外套、轴承内套先分别安装在车轮和轴上，当车轮和轴组装时，将滚动体安装在轴承内，操作简便。
　　（5）缩短检修时间，节约了大量的劳动力。平均每月更换4个车轮的轴承，更换每个车轮的轴承约为1小时，一年占用检修时间48小时。与以前相比，一年节约检修时间192小时，同时节约了大量的劳动力。
　　（6）易于检查轴承的磨损情况，消除了设备维护中存在的隐患，避免了重大设备事故的发生。
　　4　效果
　　邯钢380m²环冷机台车轮改用一套非标准轴承后，效果明显。
　　（1）增加了轴承承受轴向载荷的能力，延长了轴承的使用寿命，减少了检修次数，降低了工人的劳动强度，降低了设备成本费用。
　　（2）轴承的磨损情况容易被检查出来，消除了设备维护中存在的隐患，避免了重大设备事故的发生，提高了作业率。
　　（3）这种轴承结构简单，易于装拆、检修和保养。一年为 烧结厂创造效益420多万元。
　　参考文献：
　　1.《机械设计手册》第四册
　　2.机械工业出版社《大型烧结厂设备》