浅谈涡流式离心再生机改造
2013-09-03李伟朱永新
李伟 朱永新
【摘 要】随着机械工业的发展，对铸造生产和铸件的质量提出了越来越高的要求，传统的粘土砂及水玻璃砂等工艺由于自身的难以克服的缺陷正逐步为自硬树脂砂所取代。机制公司适应市场发展，于2011年新上树脂砂系统，包括砂处理系统及树脂砂造型系统，但在使用过程中，砂处理系统中涡流式离心再生机损坏频繁。本文主要对当前砂处理系统中涡流式离心再生机适应性改造问题进行研究。
【关 键 词】树脂砂系统 离心再生机 适应性改造
【中图分类号】 F407.42【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0258-02
【Abstract】 With the development of mechanical industry， put forward higher request to the production and the quality of the casting， sand and water glass sand and other traditional process due to defects are difficult to overcome the self is gradually replaced for Self-hardening Resin sand. The mechanism of company to adapt to market development， in 2011 the new resin sand system， including sand processing system and resin sand molding system， but in the use process， sand processing system of eddy current type centrifugal recycling machine damage frequently. This paper mainly focuses on the sand processing system of eddy current type centrifugal recycling machine adaptability transformation problem.
【Key words】Resin sand system， Centrifugal recycling machine， Adaptive transformation
机制公司是大批量多品种生产小、中型机械铸件的专业生产厂家。2010年12月为了开发新产品，增强市场竞争力，决定对铸造分厂实施技术改造，将粘土砂工艺改为呋哺树脂砂自硬砂工艺。在青岛天通铸造机械厂通力合作下，该25T/h树脂砂生产线于2011年9月顺利完成改造并投生产。该系统包括：振动落砂机、斗式提升机、带式输送机、涡流式离心再生机、砂温调节器、气力压送装置等。
但该系统自投产一年以来设备故障率高，主要集中在涡流再生机损坏频繁，影响正常生产，自2011年9月至2012年10月期间，砂处理系统停机8h以上共有三次，其中两次是因涡流式再生机故障导致停机。其具体故障情况为再生机整体声音异常、振动大。
一、原因分析：
1、砂温过高引起再生机内油脂稀化流出再生机，使再生机内轴承润滑不足，导致轴承易损坏；
2、在再生机更换轴承时，轴承油隙配合调整不准确，在使用过程中易出现间隙过大导致装配间隙发生变化，从而引起较大振动；
3、在轴承使用磨损过程中，上轴承间隙过大引起振动。
二、对策分析：
首先对原系统进行分析，如图1：
该再生机动力装置为三相异步电动机，Y160M-4，转速1440转，功率22KW，传动形式为皮带传动。
图中5为两端固定支撑式滚动轴承，型号32316（7216），为单列圆锥滚子轴承。此类轴承为分离式轴承，在安装时需对其游隙进行调整，多为成对使用，因其低廉价格现应用广泛。但单列圆锥滚子轴承多应用于中低速，横向使用，以防止滚子磨损过大导致游隙过大，产生轴向蹿动，从而导致强烈噪声及振动。对此，我们经过分析认为：
（1）加设水冷装置，利用现有砂处理系统中砂温调节器的冷却循环系统，降低离心再生机的工作温度，防止产生润滑脂稀化流淌；
（2）将上轴承更换为深沟球轴承，避免出现上轴承游隙过大导致产生剧烈振动。
1、针对原备件 支座 进行改进，加设水冷装置，保证油室内温度。如图2：
2、经过分析认为，只需暂时将圆锥滚子轴承替换为相应深沟球轴承，保证游隙配合即可。
经过图4图5比较可以看出，两者在整体结构上并无差异，而深沟球轴承6316相比圆锥滚子轴承7216有以下特点：
经上表可看出，深沟球轴承在高速性、高精度性、低噪音性上优于圆锥滚子轴承，而使用寿命与价格上与圆锥滚子轴承相差不大，在允许范围内，故初步决定试用其改造，现就深沟球轴承的使用寿命进行理论测算：
（1）测算参数：
径向力 Fr=5500 （N）
轴向力 Fa=2700 （N）
轴颈直径 d1=82 （mm）
转速 n=1440 （r/min）
要求寿命 Lh=10000 （h）
温度系数 ft=1
润滑方式 Grease=脂润滑
（2）轴承信息：
轴承类型 BType=深沟球轴承
轴承型号 BCode=6316
轴承内径 d=80 （mm）
轴承外径 D=170 （mm）
轴承宽度 B=39 （mm）
基本额定动载荷 C=123000 （N）
基本额定静载荷 Co=86500 （N）
极限转速（脂） nlimz=3800 （r/min）
（3）计算当量动载荷
接触角 a=0 （度）
负荷系数 fp=1.2
判断系数 e=0.225
径向载荷系数 X=0.56
轴向载荷系数 Y=1.958
当量动载荷
P=rXFf （+aYF ）=10039.92 （N）
轴承所需基本额定动载荷 C=95624.277 （N）
（4）校核轴承寿命：
额定动载荷 C = 123000（N）
当量动载荷 P = 10039.92（N）
轴承转速 n = 1440（r/min）
修正后结果：合格
经过以上计算分析可以看出该深沟球轴承在此种环境下使用寿命达到预期要求，现就其内部结构进行调整，利用普通轴套进行间隙调整，如图6
通过轴套及密封端盖调整游隙达到要求。
三、结论
经过以上改进之后，涡流式离心再生机的使用寿命大大延长，由过去的一个月更换三台到现在三个月尚未更换一台，设备停机率大大降低，从而保证了车间正常生产。
