铺膜机镇压辊筒轴承结构改进设计
2016-07-25孙春霞
孙春霞
(常州机电职业技术学院,江苏 常州 213164)
1 铺膜机镇压辊筒轴承
1.1 地膜铺膜播种机结构
地膜覆盖栽培具有提高土壤温度、保持土壤水分和养分、抑制杂草生长、减轻病虫危害、增产增收等作用,因而应用广泛。常见地膜铺设方式采用铺膜播种机型机械化铺设,如图1所示。
1—悬挂架;2—镇压辊筒;3—开沟圆盘;4—展膜辊;5—压膜辊;6—膜边覆土圆盘;7—穴播器;8—膜上覆土圆盘;9—镇压辊;10—覆土部件;11—清土部件;12—种箱;13—划行器
1.2 铺膜机镇压辊筒轴承失效分析
镇压辊筒安装在机架前端,播种过程中起到碎土及平整土地作用,两端由深沟球轴承(图2)做旋转支承,并通过设置在轴承外侧的骨架式油封进行防尘密封。
1—镇压辊筒;2—深沟球轴承;3—骨架油封;4—轴
铺膜机多在露天、多尘、潮湿和污秽环境中工作,镇压辊筒轴承离地面近,土壤、肥料、农药、植物和水等直接接触并敲打、挤压密封圈,密封圈橡胶唇口受到堆积在其上的沙石碎屑、杂草等摩擦、挤压及腐蚀,极易出现损毁。加之现有润滑结构不合理,补充润滑脂不易进入轴承内部,常会出现润滑失效,从而造成该类轴承更换频繁、维修成本高等问题。
2 结构改进
针对铺膜机镇压辊筒轴承寿命短、润滑结构不合理的问题,对其结构进行改进设计,如图3所示,其由轴承座、外球面轴承、双骨架油封、油嘴组成。
1—油嘴;2—密封圈;3—外球面轴承;4—圆形轴承座;5—内骨架油封;6—外骨架油封
2.1 密封结构改进
如图3所示,外骨架油封和内骨架油封并列配合安装在轴承座外侧的圆形凹台内,内唇分别与穿过轴承内孔的辊筒长轴及内圈外径接触,形成各自的接触型旋转密封副,使带座轴承轴线方向密封性能大幅增强。带座外球面轴承远离双骨架油封端的轴承端面内侧,设计安装了密封圈,可有效阻挡沙石、尘埃等从另一侧进入轴承内部。
该三重封闭式密封结构极大地提高了密封性能,同时具有轴向尺寸小、结构紧凑、安装方便等特点,适于在多尘、泥泞等恶劣条件下工作,可大幅提高轴承使用寿命,降低更换频率,节约维护成本。
2.2 润滑结构优化
带座外球面轴承通常具有再润滑功能,常用润滑结构形式是新鲜油脂在注油压力作用下,通过设置在轴承座上的注油嘴、油嘴孔、油槽及轴承外圈上的小直径油孔进入轴承内部,其润滑油路长,阻力大,尤其对应用于沙石、粉尘环境的农业机械,因其安装轴挠度大、轴承调心频繁,沙土很容易进入球面位置,堵塞油道、油孔,造成润滑脂补给困难。
润滑结构改进后,内骨架油封与轴承右端面间有轴向间隙,润滑油脂通过注油嘴、油嘴孔可直接到达轴承侧面,受压进入工作区域。该润滑结构油路短、阻力小,油脂可顺利到达轴承工作部位,再润滑补给容易,润滑方便、可靠。
3 结束语
通过改进铺膜机镇压辊筒轴承密封设计和优化润滑结构,有效减少了镇压辊轴承在沙石、泥浆、杂草等恶劣工况条件下的早期损毁,延长了使用寿命,降低了更换频率。该产品已批量生产,满足客户要求。