电机端盖薄壁轴承孔镶套改造

肖博文

(普什宁江集团,四川都江堰611800)



电机端盖薄壁轴承孔镶套改造

肖博文

(普什宁江集团,四川都江堰611800)

摘 要:攀钢集团某钢厂多台水泵电机,因安装转子滚动轴承的上下端盖孔磨大而不能使用,为不影响生产,对该灰铸铁薄壁轴承座孔进行镶套改造使用。

关键词:电机;灰铸铁端盖;薄壁轴承座孔套;镶套

1 引言

2010年5月,攀钢集团某钢厂除尘污水处理系统中投用约一年的几台污水液下泵(4用一备)Y200L-2,30kw的立式电机,先后因电机转子轴径向振动量大而不能正常使用,经检查,电机壳两端上、下端盖(图1)安装滚动轴承的ϕ130mm×41mm的轴承座孔套内壁,已被高速运转的滚动轴承外圈挤压磨损后使孔径增大到ϕ130.6mm以上,该电机端盖材质为灰铸铁,毂板和凸出毂板的轴承座孔套壁厚约9mm～10mm(铸件略有偏心),通常对这种因轴孔磨大的薄壁中小型电机端盖,国内各钢企历来均将其报废后重新更换新端盖。为满足新外购端盖与电机之间安装要求,须先对该旧电机端盖进行测绘,并附图向上级管理部门申报采购计划,再进行招标,最快也需3个月才能到货,由于炼钢厂没有与该水泵相同型号的多余电机备件,如果该台水泵因电机故障不能尽快投用,将直接影响炼钢厂对烟尘的除尘效果。

在按规定申报电机端盖采购计划同时,炼钢厂有关人员为使该除尘污水液下泵尽快投用,对电机端盖轴承孔套结构分析,虽然电机端盖内侧凸出毂板约30mm的轴承座孔套壁厚仅9mm～10mm,但在凸出套的外圈有三个按120°布置的穿螺栓的小圆弧耳块和三条三角形加强筋。故提出大胆设想,如果在已被磨大的电机端盖轴套孔内镶入一个薄壁钢套,再将该轴孔内径恢复到ϕ130mm H7,虽然该凸出毂板套壁较薄,但新镶钢套在压入孔内时,钢套壁受到的主要是孔套壁外圈的3个圆弧耳块和加强筋的挤压力,只要优选好端盖孔与新镶套外壁之间的配合公差,就不会将端盖孔套圆弧耳块周边的薄壁挤裂。虽然自炼钢建厂以来都还没有对中小型电机灰铸铁端盖的薄壁轴承座孔镶套先例,但利用已不能使用的电机端盖进行镶套试验,即使不成功,也不会造成任何损失,但如果镶套后能满足使用,则即时取消订货计划。

图1　电机上端盖、下底座示图

2 设计与加工方案

(1)先将电机上、下端盖已被磨损变形的内孔由原ϕ130.6mm车削到ϕ136H6,并将端盖内侧凸出毂板30mm高度的轴承座孔套平面削去10mm。

(2)在脆性材质薄壁孔中镶套,既需要有一定的压力将套装入孔内,又须防止孔套过配合公差因过盈量偏大将灰铸铁套薄壁挤裂。经综合分析,参考《机械设计手册》[1]P0级滚动轴承外圈(上偏差≤0)与轴承座孔常用的ϕH7/P0配合,便将新镶钢套与端盖内孔间采用ϕ136H7/H6配合,虽然新镶钢套外壁与端盖内孔存在微量间隙,但新镶钢套在电机端盖内孔套中是不能转动的,因为新镶钢套外壁与端盖内孔之间是滑动磨擦,磨擦系数相对较大,而装在新镶钢套内的滚动轴承内外钢圈之间的球形滚动体的磨擦系数很小,当滚动轴承在高速旋转时会产生一定量的发热,而发热后的滚动轴承必将热量传递在薄壁钢套上,将使新镶的薄壁钢套产生微量热膨胀,配合间隙将又被消除一部分。

(3)新镶套材质采用Q235,长度与原端盖孔套41mm相同,钢套外径须按端盖扩孔到ϕ136mm的实际尺寸值,并按实际尺寸H6配合公差值加工,钢套内孔则暂先按ϕ126mm加工(钢套压入端盖后再二次精加工);将钢套一端设计有ϕ200mm/ϕ126mm ×10mm轴肩挡环,设计该轴肩挡环目的是增强薄壁钢套刚度,方便加工,方便与端盖孔套端面3螺孔配钻,另一作用是当向端盖轴承孔内装轴承时,由于轴肩挡环的定位作用,新镶套不会从端盖孔中向外顶出。

(4)将新钢套从电机端盖内侧轻压入轴承座孔后,先将钢套轴肩挡环平面与端盖孔套外壁圆弧耳块配钻3个ϕ10mm孔,再用1 个M10螺栓穿入螺孔中形成偏心螺栓压紧定位,防止在对钢套内孔进行二次精加工时,新镶入的薄壁钢套在端盖孔中因挤压摩擦力不足而打滑。

(5)对新镶入电机端盖轴承座孔的钢套ϕ126mm内孔,按ϕ130mm H7二次精加工内孔。

3 安装使用

按上述对电机端盖镶套设计方案和加工工艺,将电机上、下端盖送到钢厂内部机修加工,第二天便完成对该Y200L-2电机上、下端盖镶套(图2),并马上安装投用,经使用,镶套后的电机转子运行平稳正常,完全满足使用要求。

图2　Y200L-2电机上端盖下底座轴承孔镶套示图

4 结语

通过对该台Y200L-2立式电机薄壁上、下端盖轴承孔镶套的大胆尝试并成功投用,总结经验,自2010年5月至2011年8月,炼钢厂有关人员先后对除尘污水处理系统的另外4台Y200L-2液下泵立式电机和其它十余台不同规格(Y180M-2—Y225M-2)均因端盖轴承孔磨大不能正常使用的水泵电机薄壁孔端盖进行了镶套改造,由于在电机端盖轴承座孔内镶入的Q235钢套耐磨性比原HT150灰铸铁好,在同样环境下,镶套后的轴承座孔比原灰铸铁轴承孔还耐磨,现已分别使用2 ～3年,各电机运行正常,已取得了一定的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1] 成大先.机械设计手册[M].第四版,第2卷,化学工业出版社,2002.

信息

轧钢污泥综合利用试验

钢铁企业钢材热轧时产生的热轧油泥含有废油,冷轧时产生的冷轧酸泥和冷轧碱泥具有腐蚀性,不经处理很难直接循环利用。其中热轧油泥,即热轧过程中泄露到浊环水中的润滑油、润滑脂、齿轮油、液压油和钢坯脱落的氧化铁皮被浊环水一起冲入旋流井沉淀后,未沉淀并且表面附着油污的细铁鳞颗粒继续被冲入平流池后的沉淀物;冷轧酸泥,即冷轧厂酸再生车间沉降罐产生的主要成分为氧化铁的污泥;冷轧碱泥,即冷轧厂酸再生车间废水中和站产生的含铁、钙等有用元素的污泥。

鞍钢股份技术中心的学者在用清洗剂对热轧油泥常温除油过程中,加入冷轧碱泥提高碱度以增强清洗效果,再加入冷轧酸泥破乳除油,不仅使热轧油泥除油后回收利用,而且使冷轧碱泥和冷轧酸泥混合后没有腐蚀性。3种污泥清洗后沉淀泥样的全铁质量分数为62.82％,可作为烧结原料使用,变废为宝。该方法不产生任何二次污染。给出了3种污泥综合处理实验室优化参数,进一步探讨了这些污泥工业化综合处理工艺,为热轧油泥除油和热轧油泥、冷轧酸泥、冷轧碱泥无害化资源化利用提供了新的技术路线。

(来源:四川省金属学会网)

Remoulding of Bearing Hole on Thin-walled Motor Cover

XIAO Bo-wen
(Push-Ningjiang Machine Tool Co.,Ltd,Dujiangyan,611800,Sichuan,China)

Abstract:Serveral pump motors were used in a steel plant of Pangang Group.Due to the wear and tear,antifriction bearing’s upper and bottom motor cover which installed the rotator should be replaced.By using grey cast iron motor cover with bushing technology,we successfully made the following manufacture continuing.

Key words:motor;grey cast iron motor cover;bearing hole;bushing

作者简介:肖博文,机械工程师,主要从事机械设计及制造。

文章编号:1001-5108(2016)01-0063-03

中图分类号:TM303

文献标识码:B