采煤机行星减速器轴承应用分析.pdf

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采牒机行星堿遠器承应用分析
唐荣斌,刘昕,张宽
(西安煤矿机械有限公司,西安710032
摘要:滚筒式采煤机摇臂承受大载荷,对行星减速器的重载轴承选用与安装要求高,配合不当会导致油封漏油,轴承
损坏等。通过对调心滚子轴承、单列圆維滚子轴承与双列圆锥滚子轴承性能分析对比及公司多年选配轴承情况,提出重
载轴承选配方案,提高了行星减速器的质量,提高了采煤机的使用寿命。
关键词:采煤机;摇臂;行星减速器轴承
中图分类号:TH133.3
文献标识码:A
文章编号:1002-2333(2012)11-0135-02
1引言
2轴承分析对比
滚筒式采煤机是煤矿机械化采煤作业的重要设备之2.1轴承性能、特点对比
其工作原理是利用滚筒斜切煤壁成窝,水平铣削落
调心滚子轴承
煤、装煤。摇臂作为滚筒式采煤机最重要的部件,具有调(图1)具有较高的径
节滚简高度和控制截割深度的功能,同时又具有减速功向载荷能力,特别适
能。行星减速器是摇臂最重要的组件,公司根据行星减速合在重载或振动载荷
器分类选用调心滚子轴承、单列圆锥滚子轴承(成对使下工作。该类轴承外
用)、双列圆锥滚子轴承作为重载轴承,选择何种轴承及阕滚道是球面形,故
图1调心滚子轴承
如何进行装配对行星减速器的寿命起着至关重要的作其调心性能良好,能
1.外图2.内3.滚子
用:轴承选配不当使浮动油封漏油,直接导致轴承在缺油补偿同轴度误差。具有较好的抗冲击能力,一般来说调心
状态下运转,受热膨胀,外圈受热内阳缩小,保持架被挤滚子轴承所允许的工作转速较低。装配时,由于外可以
碎,致使滚珠在运转过程中相挤压而破碎。因此,对行摆动,找平困难。
星减速器轴承的应用分析,对提高行星减速器寿命,进而
单列圆锥滚子轴承(图2)可以承受大的径向和轴向
提高采煤机应用的可靠性意义重大。
载荷。由于圆锥滚子轴承是可分离的,其一股是成对安装
由文献3]可知,两渐开线齿轮啮合吋接触点的法线DEAS等。利用软件确定刀体及刀片的空间位置,根据不
重合,并且为基圆的切线,内齿轮的齿顶圆大于基圆,外同位置的刀片确定其切削角度,并逐一修正,使刀片切削
齿轮的基圆与内齿轮的基圆相交,得出图3所示的几何刃与工件形线吻合,再根据刀片位置设计刀片槽、空刀孔、
关系,从而有如下系列等式成立:
容屑槽、螺钉孔等等,从而完成铣刀的造型,用建好的铣刀
R
维模型,进行自动编程,生成数控刀具路径文件,使用机
2=CO5
12
床专用后置处理将该文件处理成用于控制机床的数控程
(3)序代码、通常需要五轴加工中心完成铣刀的加工。
L=A"sina+l
(4)4结语
大模数直齿齿轮可转位成形铣刀为我公司近几年针
其中:R2为内齿轮基圆半径;为小齿轮基圆半径;对齿轮加工行业研制的产品,解决了国产刀具配套问题
A1为两齿轮中心距:为小齿轮齿顶圆半径;R、为极限可完全替代进口刀具。该类刀具在设计过程中还有许多
啮合点G的半径。
需要注意的问题,限于篇幅,不一一介绍。
将式(2)、(3)代入式(4)后再代人式(5)即可求出G
[参考文献
点的半径R、。
1张国福.大模数可转位齿轮侁刀及其应用J.工具技术,2011
其余部分与不带沉割的铣刀设计相同,廓形长度方
(9):61-63.
面均要留有安全量,以保证刀片切削刃能够加工出完整
2」哀哲俊,等齿轮刀具设计(上)M北京:新时代出版社,1983.
3】张展,朱景悴,秦立高渐开线内啮合圆柱齿轮传动[M].北京:
麻形,一般安全量不小于1mm
国防工业出版社,1991
(编辑天)
3.3刀 CADICAM设计简介
可转位齿轮铣刀精度要求较高,需借助 CADICAM手作者简介:李涛(1964-),工程师,主要负责刀具的生产管理。
段来实现三维造型及加工程序的编制,常用软件为UG、1收稿日期:2)1204-21
机械工程师2012年第11期1135
解決盲暴
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并且互为调整。因截
表1300kW摇臂使用轴承对比表
煤过程中载荷作用中
调心滚子轴承单列圆锥滚子轴承双列圆锥滚子轴承
心处于轴承中心之格S
280x420x106280x420x87
280420×174
内,所以采用面对面额定动载荷AN
1730
1210
配合。要使轴承充分额定静载荷ハN
2850
2360
4750
图2单列圆锥滚子轴承
发挥其性能并可靠运当量动载荷(FF≤e)P-F
1.外圈2.内图3.滚子
行,必须正确地调整当动有PFx)67RHR,Ra+3=06275
轴承的工作游隙:工作游隙过大,将无法利用轴承的负载计量系数?
0.46
0.46
能力,游隙过小,将导致摩擦的增加和工作温度的上升。定教速
1300
装配时要在外圈与密封盖之间留有适当间隙,用以保证轴向有
双向单向(需成对使用
双向
轴承的工作游隙。
0.35~-0.46
0.25-0.4
0.49-0.55
噪音、振动
双列圆锥滚子轴承(图3)同单列圆锥相比,有着更大旋转精度
的承载能力。可以承受作用在两个方向轴向负荷和径向使用寿命
较长
很长
长
载荷;由于无需调整隔圈,可以简化安装程序和避免安装重量kg
52.5
84.5
错误;出厂时已经确定轴向游隙,外圈用密封盖压实,可价格
高
较低
较低
以将轴准确地轴向定位;易于维护,可以通过隔圈的润滑3应用现状
槽和润滑孔加入润滑剂。与面对面型图3(a)相比,背靠背
公司设计生产的采煤机有15个系列50多种型号,
型图3(b)因负荷线朝轴承轴线分开,刚性更好,并可承受摇臂截割功率由150kW到1000kW不等,三种轴承在低
倾覆力矩,但成本也略高于面对面型圆锥滚子轴承。装配速重载的行星减速器中广泛应用。其中调心滚子由于只
过程简单,对正压实即可,人为影响小。
有一个轴承承受复杂的轴向和径向载荷,导致磨损最为
严重,游隙迅速增加振动加大,使浮动油封静环发生倾
斜,磨损加剧,寿命减少,目前只在传统小机型使用;由
于成对使用单列圆锥滚子轴承是由两个轴承来承受复
杂的轴向和径向载荷,所以,磨损较小,振动小,对浮动
43
34油封影响小,同时具有占用空间小的特点,是保证油封
(a)面对面型
(b)背靠背型
正常使用的最佳选择,但轴向游隙人为控制,使用受限,
图3双列圆锥滚子轴承
2009年7月公司采用先进的装配工艺,严格控制了其轴
1.外圈2.内圈3.隔圈4.滚子
向游隙,目前未发现因轴承轴向游隙调整不当引起的漏
2.2轴承额定寿命分析对比
油现象;双列圆锥滚子轴承的特点有效地弥补了调心滚
对于单个轴承或一组在相同条件下运转的滚动轴子轴承与成对使用圆锥滚子轴承的不足,目前在各型采
承,基本额定寿命是与90%的可靠度、当代常用材料和加媒机上广泛应用,在媒矿使用良好,说明双列圆锥滚子轴<