Опоры качения в тяжелых режимах эксплуатации - Комиссар А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Примеры гидродинамических торцовых уплотнений приведены на рис 79 и 109.
Надежные уплотнительные устройства — необходимое, но не единственное условие работоспособности опоры качения при высоком давлении окружающей среды.
При проектировании опоры качения для работы в среде высокого давления следует обеспечить жесткость корпуса, крышек и других деталей опоры, деформация которых может привести к деформации подшипника; герметичность стыков маслопроводов и других неподвижных соединений; номинальную долговечность Ln > 50 000 ч, поскольку замена подшипника и ремонт опоры сопряжены со значительными материальными затратами и возможность проведения агрегатного ремонта.
4. ОПОРЫ КАЧЕНИЯ В ВЫСОКОАБРАЗИВНОЙ СРЕДЕ
Проникание абразивных частиц в полость подшипника — одна из наиболее распространенных причин отказов подшипников. Небольшое количество мелких абразивных примесей в масле вызывает равномерное истирание поверхностей трения в подшипнике, которое в течение короткого промежутка времени приводит к 5—10-кратному увеличению внутреннего зазора. Более крупные абразивные частицы вызывают питтинг, разрушают масля-
Опоры качения в высокоабразивной среде 34!
ную пленку и, таким образом, приводят подшипник в негодность. Абразивная масса, составляющая 5—10 % смазочного материала, способна привести к заклиниванию подшипника.
Высокоабразивная среда характерна для опор качения, эксплуатируемых в землеройных машинах, в ряде сельскохозяйственных машин, в оборудовании горно-рудных и литейно-хметаллургических предприятий, в машинах по производству стройматериалов и др.
Наиболее интенсивно абразивное изнашивание подшипников происходит при непосредственном контакте опор с влажным песчаным грунтом, влажным малопесчаным грунтом, сухим песчаным грунтом, сухим малопесчаным грунтом, сыпящейся или взвешенной в воздухе песчаной пылью (в порядке убывания интенсивности изнашивания).
Для предотвращения проникания абразивных частиц в подшипниковую полость применяют комбинированные уплотнения, включающие «черновую» бесконтактную и «чистовую» контактную части. При этом бесконтактная часть сокращает попадание абразивных частиц на поверхности трения контактных уплотнений, что существенно повышает долговечность последних.
В контактной части устанавливают уплотнения следующих типов:
манжетное, в котором предпочтительно применять высокоэластичные манжеты (см. рис. 23, 24); наилучшие результаты дает установка двух манжет, в полость между которыми подается пластичный смазочный материал, который образует гидрозатвор и смазывает рабочие кромки обеих манжет (см. рис. 98);
торцовое наиболее простых конструкций во избежание отказа при проникании абразивных частиц во внутренние полости (при давлении окружающей среды равном атмосферному рекомендуется использовать простейшее торцовое уплотнение (см. рис. 33) и упрощенные конструкции, показанные на рис. 29, а, б, 30, б: при повышенном давлении окружающей среды целесообразно применять уплотнение, изображенное на рис. 27; с целью уменьшения зазоров в контакте уплотнительные кольца притирают, их крепление должно исключить возможность взаимных перекосов и деформаций;
342 Подшипниковые опоры для специальных режимов эксплуатации
Рис. 115. Опора качения земснаряда
упругими кольцами, которые применяют в абразивных средах при невысоких окружных скоростях (до 5—8 м/с).
В бесконтактной части устанавливают пылеотбойник или лабиринтное уплотнение, в щели которого подводят пластичный смазочный материал, частота подачи которого значительно выше, чем в подшипник (иногда ежесуточно).
Если высокоабразивная среда имеет повышенное давление, выполнение лабиринтных уплотнений оказывается бесполезным, поскольку щели уплотнений немедленно забиваются абразивными частицами, что приводит к их изнашиванию с повышенным тепловыделением и ухудшению условий работы контактного уплотнения. Поэтому в конструкции, изображенной на рис. 27, установка «черновых» бесконтактных уплотнений не предусмотрена.
На рис 115 показана опора качения земснаряда. Опора включает радиальный сферический двухрядный роликоподшипник 5, напрессованный на вал 13 по посадке тб и установленный в корпус 3 по посадке .77. Выбор посадок с большим натягом обусловлен высокими динамическими нагрузками. Подшипник имеет увеличенный по 4-й группе радиальный зазор. Для упрощения монтажа-демонтажа на валу предусмотрен гидрораспор, причем
Опоры качения в высокоабразивной среде
343
обеспечено двукратное приложение гидравлической нагрузки через кольцевые канавки 14. В осевом направлении подшипник зажат на валу между крышкой 2 и втулками, опирающимися на заплечик вала, в корпусе — между глухой торцовой крышкой / и корпусом 12 уплотнительного устройства. Для смазывания подшипника применяется закладной пластичный смазочный материал. Соединения крышки / и корпуса 12 с корпусом 3 опоры герметизированы при помощи прокладок 4 и 6.
Уплотнительное устройство опоры состоит из двух ступеней. Первая включает сальниковую набивку W1 установленную в корпусе // и поджатую фланцем 9, который можно подтягивать по мере износа набивки. Вторая ступень образована двумя радиальными манжетами /5, каждая из которых поджата протекторами 16 и /7, что повышает их способность противостоять давлению уплотняемой среды. В полость между ступенями, а также в полость между манжетами подается пластичный смазочный материал, образующий гидрозатвор по каналам 7, 8.
