中高速纸机烘缸轴承装置的设计.doc

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1、中高速纸机烘缸轴承装置的设计摘要：介绍在φ1830×6250mm烘缸轴承装置设计中采用的新技术，如锥颈轴、CARB轴承隔热套、稀油润滑，同时探讨了降低轴承温度的原理。推荐选用CARB轴承可在轴承的内部，内圈相对轴承外圈的滑动解决烘缸的热伸长，预防周急剧膨胀温度剧烈升高。传动侧的有效的隔热套隔热，减少由传导引起的温度升高。关键词：轴向位移；CARB圆环滚子轴承；隔热套目前纸机正朝着高速、宽幅方向发展。国内已经可以制造幅宽5650mm、设计车速800m/min的纸机。在φ1830×6250mm、设计压力

2、0.8MPa的烘缸轴承装置中，采用那些新措施能够避免热膨胀的影响，降低轴承运行的温度，延长轴承工作寿命，结合引进的资料，先作以探讨。1锥颈轴锥颈轴即推卸套与轴颈连成一体，锥度轴承直接安装其上。这可以减少轴颈、推卸套、轴承座加工形状在同轴度的误差叠加，提高运行精度。2选用CARB轴承由于热膨胀的影响，轴承配置必须为其留出自由移动量。纸机一般采用传动侧轴承轴向固定（包含轴承配置为齿轮安装于齿轮箱内的形式），操作侧轴承配置必须是轴向自由移动的形式。常采用球面辊子轴承。操作侧轴承与传动侧轴承相同。如2314

3、4CC/W33C4，其轴向位移是靠轴承外圈在轴承座内圈上的位移滑动、几乎是整个轴承移动来实现的，如图1箭头所示。我们选用传动侧23144CCK/W33轴承，轴向方向位置固定，操作侧C3144KC4新型的CARB轴承（字母符号代表C——CARB，K——1：12，W33——轴承外圈又油槽及3个油孔，C4——间隙大于C3，大于普通级）。依靠CARB轴承自身轴承外圈与轴承内圈的相对位移来实现，如图2箭头所示。2.1烘缸的轴向热膨胀量的计算△L=α×L（t2-t1）=0.0000105×7000×（175-1

4、0）=12.5（mm）α——烘缸材料的线膨胀系数，对于灰铸铁α取0.0000105L——两轴承间距离，mmt1——车间最低温度，取t1=10℃t2——烘缸最高工作压力下的温度，取t2=176℃，P=0.8MPa其伸长量较大，图中S值必须大于伸长量2～3mm2.2CARB轴承CARB轴承是SKF公司推出的专为加热辊筒设计的一种全新型的径向滚子轴承，如图2所示。其R值大部分成直线，内圈的外滚道为凹弧面，辊子长而稍具弧面，且对称于轴承中心。优良的滚道与轮廓的配合是轴承负荷能均匀分布，并降低了运行时的摩擦，

5、室内外圈能相互进行轴向位移。精确地设定径向游隙，可自动到位。因而具有球面滚子轴承的自动调心能力，和圆柱滚子轴承的轴向位移特性。它还拥有滚针轴承的紧凑截面。无论内圈是否相对外圈有轴向位移和成不对中情况，都能使负荷平均作用在整个滚子的位置上，在有角度误差或轴向位移的情况下，能可靠的运行，且工作寿命长，允许轴向位移在内部进行。其整体性能大为优越，见表1。近几年的进口纸机多采用该类型的轴承。表一轴承性能比较轴承型号内经mm外径mm宽度mm额定静负荷可kN额定动负荷kN疲劳负荷极限kN额定转速r/min重量K

6、gC3144Kc42203701201900290024519005123144CCK/W33C4220370120158027502321200562.3轴承的轴向位移量23144CCK/W33C3轴向位移仅2.3mm，轴承C3144KC4轴向位移22.3mm，由角度误差造成的允许轴向位移的减少量为6.84mm，由于游隙的减少得出的允许轴向位移的减少量为11.19mm（计算过程省略）。从以上两个值中较少的一个6.84mm相减，实际位移量为15.46mm，可满足要求。2.4轴的伸长过程图一所示中，开

7、始伸长在轴承内部进行，当热力大于由重量产生的摩擦力时，外圈相对轴承座开始滑动，产生抖动，然后静止，再重复，开机停机时，再重复。抖动时，轴承温度会骤然升高。图1（右）所示为前几年进口纸机多采用的结构，在轴承外圈的下方的轴承座中采用两个铜制的半扇形滑块，滑块的尖端与轴承外圈相接触，滑块的半圆形的弧形随轴的伸长在轴承座的铜条平面上转动，仔细观察其痕迹，发现总有2-3条抖动的印记，可以验证该过程。因此该结构便于检查，提前维修。图2所示为CARB轴承，轴承内圈与滚子间的摩擦系数小，因而需要克服的摩擦力也小，在

8、轴向几乎可以自由移动，允许轴向位移在轴承内部进行，且考虑到了角度误差的影响这样也可防止轴承外圈热膨胀使外圈与轴承座配合间隙过小。普通轴承外圈轴向移动发生困难，在烘缸轴向力的作用下，轴承座温度会产生骤然升高的现象。2.5轴承的径向游隙通常在启动时游隙会不够，而正常工作又嫌太大。一般取C3或C4即可，通常取C3。高速纸机配有全密闭气罩，在北方安装，冬天室温达-10℃以下，温差较大，虽采用CARB轴承，但为第一次选用，取C4。径向游隙克服径向膨胀，也影响轴承的温度。3144