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用於水泥行業的剖（pōu）分帶座軸承單元

2019-5-21 來源：- 作者（zhě）：-

　　現代水泥廠每天用鬥式提升機運（yùn）送數不清的材料。這些機器對世界各地的水泥廠高（gāo）效並盈利地運營至關重要。

　　軸（zhóu）承更（gèng）換是大型回轉機械（xiè）（如鬥式提升機）用戶的常見作業，通常會導致大量（liàng）的維護成本和停機。由於鬥式提升機的外形尺（chǐ）寸，軸承更（gèng）換絕非易事，需要經過充分培訓的人員（yuán）、專門的工具設備（如起重機、提升機和腳（jiǎo）手架）以及嚴格（gé）規範的流程以確保作業安全。

　　鐵姆肯公（gōng）司為重工（gōng）業提供（gòng）軸承產品（pǐn）的曆史已經（jīng）超過了一個世紀，十分了解水（shuǐ）泥廠的運行特點以及工程師和維護專業人員（yuán）為提（tí）高效率而承擔的巨（jù）大壓力。

　　事實上，水（shuǐ）泥設備是軸承最惡劣的工作環境之一，其不斷受（shòu）到汙染和（hé）潮濕的威脅。雖然很容易認為類似（sì）的軸承可（kě）以（yǐ）提供差不多的性能，但事實上（shàng）真正適用的設計可能會（huì）有很大（dà）的不（bú）同。例如（rú），有些設（shè）計（jì）擅長在（zài）具（jù）有挑戰性的應用中創造新的優（yōu）勢，正如下麵鬥式提升機的案例：通過使日（rì）常維護變得更簡單（dān）來（lái）削減代價高昂的停機（jī）時間。

　 有充分的理由改（gǎi）變

　　所有鬥式提升機在運行時都使用軸承座來保護軸（zhóu）承，其中大多數為剖分式設計——在這種設計中，可以很容易地拆下軸承座的上半部分以檢查軸承，軸承通常是整（zhěng）體式調心滾子軸承。不（bú）過，更換（huàn）軸承時還是要將軸抬起，而且很（hěn）多情（qíng）況下需要將輔機移開以取（qǔ）出軸承，這就意味（wèi）著需要（yào）起（qǐ）重機。一（yī）般情況（kuàng）下，鬥式提升機維修的起重機租賃期為三天，一天將起（qǐ）重（chóng）機運至現場，一天進行更換，一天返還起重機（jī）。

　　然而，有（yǒu）一種新穎的方法讓一家歐洲水泥（ní）廠在保持鬥式提升機運行方麵節省了大量的時間和費用。在該（gāi）水泥廠，由兩條鏈條（tiáo）連接的翻鬥將（jiāng）破碎的石灰石（shí）帶到35米（mǐ）高的預熱器塔的頂部，軸本身支（zhī）撐最（zuì）高達14噸的重量。假如驅動側主滑輪軸承（chéng）出現故障，需要三個工作日才能拆（chāi）下並更換。這是因（yīn）為軸承卡在鬥式提升機驅（qū）動皮帶輪和齒輪箱或馬達總成之間。維修費用包括最多72小時的生產（chǎn）損（sǔn）失時間和租用30噸起（qǐ）重機的（de）租金。最近，Timken的一位服務工（gōng）程師進行了一次實地考察（chá），建議將原來的調心滾子軸承改（gǎi）為剖分式帶（dài）座圓柱（zhù）滾子軸承單元。這不僅保證更長的軸承使用壽命，而且還減少了更換軸承所需的時間。同時，該設計還提供一種更有效的密（mì）封方式，以增強碎屑（xiè）工況下對軸承的保護。

　　使用剖（pōu）分式軸承節省成本

　　數十年來，Timken®剖分式帶座軸承單元（yuán）被用來簡化惡劣工況（kuàng）下的軸（zhóu）承（chéng）安裝和（hé）拆卸。這種帶座軸（zhóu）承單元最大的特點是（shì）“剖分到軸”的設計。這種設計使裝配時間最多可減少90%，有助於工（gōng）廠和其他工業設施避免生產損失。這與傳統的剖（pōu）分單元解決方（fāng）案相比，後者隻有殼體（而非軸承（chéng））是剖分的。

　　剖分式帶（dài）座圓柱滾子軸承單元之所以更加便利是因為它們可以在不需要穿過軸端的情況下進行安（ān）裝（zhuāng）。相反，軸承可以圍繞著軸進行安裝。這節省了大（dà）量時間，因為無需拆卸（xiè）其（qí）他驅動部件（軸由千斤頂支撐，軸承和（hé）殼體安裝在軸周圍）。

　　巧妙的保持架夾（jiá）具

　　在與水泥廠的維護（hù）團隊會麵時，Timken服務工程師（shī）還強調剖分式帶座軸承單元通常可以（yǐ）簡便快捷地組裝（zhuāng）；但是，有些（xiē）設計（jì）是通過一個非固定夾將（jiāng）保持架的兩半夾在一起。正如許多維修專業人員所經（jīng）曆的那樣，這些夾子（zǐ）在裝配過（guò）程中（zhōng）容易脫落，並（bìng）且很容（róng）易丟失（shī）（或經常從鬥式提（tí）升機頂部掉（diào）落），導致維修工作中斷（duàn）並（bìng）進一步推遲生產。

　　為了解決這一問題，Timken開發了一種剖（pōu）分式（shì）帶座圓柱滾子軸（zhóu）承單元，創新性（xìng）地在一（yī）半保持架上設計一個固定的夾（jiá）子。該夾子牢固地連接到（dào）保持架的一半（通過（guò）螺旋銷），並易於固定到另一半，不會有丟失夾（jiá）的風險（xiǎn）。由於沒有小零件需要占手，這種設計還可以有效地讓技術人員解放雙手來加快安裝（zhuāng）速度（dù），特別是在狹窄的（de）工作區。

　　堅固的保持架

　　Timken還花時間與水泥廠討論了精密機械加（jiā）工的、兜孔式的黃銅保持架如何提供最佳效果，以及如何在剖分式滾子軸承應用中優於衝壓鋼、鑄鋁和成型高分子材料。

　　維修工程師解釋說，雖然鋼保持架適用於絕（jué）大（dà）多數軸承，但黃銅具有更高的剛性、強（qiáng）度和抗衝擊載荷能力，以及保持架和滾動（dòng）體之間更好的潤滑。與其他材料不同的是，黃銅的磨損是線性的，這使得它非常適合於（yú）狀態監測和采取（qǔ）預防措施以提醒設備維護。

　　此外，Timken這種全機加工的黃銅保持架可以通過精確引導（dǎo）滾動（dòng）體來提高軸承的可靠性。與衝壓（yā）鋼、鑄鋁或高分子材料相比，機（jī）加工的兜孔式銅保持架是防止（zhǐ）滾子偏移的更好選擇，以避免因軸承滾道邊緣負載而降低軸承（chéng）的壽命。

　　無（wú）需重新設計

　　盡（jìn）管（guǎn）剖分（fèn）式帶座（zuò）滾子軸承單元（yuán）可以為鬥式提升機等（děng）應用帶來好處，但如果需要昂貴的重新設計，許多工廠管理人員在考慮用它們（men）來代替傳統（tǒng）的SAF、SN和SD帶座軸承單元時會比較謹慎。用剖分式帶座滾子軸承（chéng）單元更換標常規產品時的一個常見問題是，剖分式滾子軸承的底座至軸中心（xīn）線的位置通常較高，這意味著在安裝（zhuāng）新軸（zhóu）承之前必須對機器進行修改。

　　考慮到這（zhè）一困難，Timken設計了（le）剖分（fèn）式帶座圓柱滾子軸承單元，作為SAF/SN/SD軸（zhóu）承座的直接、嵌入式替換選項（xiàng）。這節省了客戶進（jìn）行改造的時間，使工廠人員能（néng）夠專注於生產（chǎn）。

　　此外，在現場更換過程中，Timken發現，客戶隻（zhī）有在安裝好軸（zhóu）承座後才能獲得剖分式軸承的好處。這是因為他們為了安（ān）裝新軸承，需要提升和拆（chāi）卸軸和相（xiàng）鄰設備。作為回應，Timken提供了一種低於軸高度的帶角度的剖分式軸承座，這（zhè）意味著在軸承和軸承箱組（zǔ）裝之前可以將軸承座（zuò）滑到軸下。這種設計可以方便地更換標（biāo）準軸承座單元，因為螺栓孔、螺栓間距、軸承座中心高和軸直徑都與SAF/SN/SD相一致。

更強的支（zhī）持

　　Timken向其客（kè）戶強調，與傳統的選擇相比，剖分式帶座滾子軸承單元提供同等或更高的可靠性（xìng）對實現維護時間的縮短非常（cháng）重要（yào）。如果軸承無法在工業（yè）環境（jìng）中生（shēng）存，它將無法提（tí）高效率和節約成本。重要的是（shì），軸承座和軸承箱的（de）設計必須能夠應對應用中施加的機械應（yīng）力，以及任何環境危害，如研（yán）磨材料或極端溫度。

　　為了解決這一問題，Timken工（gōng）程（chéng）師研究了構成支撐（chēng）座（zuò）半體（tǐ）的鑄件（jiàn）形狀，發現在軸承座鑄造蓋上設計加強梁可顯著提高剛性，並在惡劣（liè）條件下提供額外（wài）的穩定性。這種更堅固的（de）設計，具有雙腹板和（hé）ASTM48A-35級鑄鐵（tiě）的厚截麵，使分體式外殼堅固耐用，從而提高軸承壽命。

　 顯著的效果

　　歐洲水泥廠對Timken提供的快（kuài）速響應（yīng）感到滿意，並批準了將（jiāng）其鬥式提升機軸承改為具有較低維護成本的剖分式帶座圓柱滾子（zǐ）軸承單元設計的建議（yì）。幾個月後，工廠（chǎng）正在考慮在未來一年升級其他重型機器的軸承解決方案。

　　對於水泥（ní）製造商來說，這證明了更睿智、更堅固的解決方案通常來自對關鍵設備內部工作有深入了解的部件供應商。隻有做到（dào）這一點，方能成為工廠（chǎng）運（yùn）行的可靠夥（huǒ）伴。

來源：《World Cement》

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