新能源材料混煉,密煉機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)與軸承負(fù)荷的關(guān)聯(lián)

一般來(lái)說(shuō),新能源材料像導(dǎo)熱膠、導(dǎo)電膠這類(lèi)產(chǎn)品,對(duì)混煉作業(yè)環(huán)境的潔凈度、溫控精度要求都極高,不少?gòu)臉I(yè)的工程師都碰到過(guò)這類(lèi)情況,新采購(gòu)回來(lái)的密煉機(jī)剛投產(chǎn)沒(méi)多久,軸承異常磨損、溫升過(guò)快的問(wèn)題就反復(fù)冒出來(lái),產(chǎn)線也不得不頻繁停下來(lái)做檢查,這個(gè)問(wèn)題的根源,通常情況下都不在軸承本身,就出在設(shè)備對(duì)轉(zhuǎn)子運(yùn)行產(chǎn)生的軸向與徑向負(fù)荷的分配機(jī)制上。

轉(zhuǎn)子幾何參數(shù)如何分?jǐn)傒S承負(fù)荷

不管是切線型還是嚙合型轉(zhuǎn)子,在混煉高粘度、高填充系數(shù)的物料時(shí),膠料給到轉(zhuǎn)子的反作用力,會(huì)直接傳遞到配套的軸承上,要是轉(zhuǎn)子兩個(gè)突出棱的相位角設(shè)計(jì)得不合理,或者轉(zhuǎn)子的工作長(zhǎng)度和本體直徑的比例,偏離了對(duì)應(yīng)物料的流變特性,軸承就會(huì)在比較短的時(shí)間里,承受遠(yuǎn)超自身額定動(dòng)態(tài)載荷的沖擊。

判斷設(shè)計(jì)是否合理的切入點(diǎn):

轉(zhuǎn)子構(gòu)型方面,特殊構(gòu)型的轉(zhuǎn)子,可在同等產(chǎn)能的前提下降低峰值扭矩,也就能減少軸承承受的瞬時(shí)負(fù)荷,冷卻流道部分,要是混煉室壁和轉(zhuǎn)子內(nèi)部的冷卻不均勻,局部過(guò)熱會(huì)導(dǎo)致物料粘附在轉(zhuǎn)子棱上,破壞設(shè)備原有動(dòng)平衡,還會(huì)進(jìn)一步加劇軸承磨損,軸承座與混煉室的同軸度,機(jī)加工和裝配的精度,直接決定了軸承的初始受力狀態(tài)。

同樣的密煉機(jī),軸承壽命差三倍?問(wèn)題不一定在軸承本身-1

端面密封類(lèi)型對(duì)軸承運(yùn)行環(huán)境的影響

新能源材料混煉工序里常使用的羧基丁腈、含氟聚合物等特種膠料,它們揮發(fā)出的物質(zhì),對(duì)軸承潤(rùn)滑脂有很?chē)?yán)重的侵蝕作用,要是用的是非接觸式迷宮密封,礦粉類(lèi)的填料也很容易進(jìn)到軸承室里,形成磨粒磨損。

從密封類(lèi)型看軸承壽命差異:

同樣的密煉機(jī),軸承壽命差三倍?問(wèn)題不一定在軸承本身-2

油箱潤(rùn)滑加接觸式密封的方案,對(duì)軸承的保護(hù)效果較好,但需要提前確認(rèn)密封材質(zhì)能不能耐受對(duì)應(yīng)特定物料的化學(xué)腐蝕,脂潤(rùn)滑加軸向唇封的方案,整體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,但對(duì)安裝精度的要求很高,還需要定期檢查密封唇口的硬化與偏磨情況,要是密封出現(xiàn)失效,物料蒸汽會(huì)很快破壞潤(rùn)滑脂的稠度和使用性能,這也能解釋?zhuān)瑸槭裁赐瑯邮怯眠M(jìn)口軸承,有的產(chǎn)線可以連續(xù)運(yùn)行五年不用做維護(hù),有的產(chǎn)線運(yùn)行不到一年,就出現(xiàn)軸承跑圈的現(xiàn)象。

從溫控精度與充填系數(shù)看軸承壽命的延長(zhǎng)空間

除了設(shè)備本身的機(jī)械設(shè)計(jì)之外,日常運(yùn)行的工藝參數(shù),也會(huì)反向影響軸承的實(shí)際工作壽命。

同樣的密煉機(jī),軸承壽命差三倍?問(wèn)題不一定在軸承本身-3

混煉室的溫控精度這塊,要是冷卻水環(huán)路設(shè)計(jì)得不合理,混煉室壁的溫度波動(dòng)幅度大,會(huì)導(dǎo)致物料反復(fù)出現(xiàn)粘附與剝離的情況,被捏合掉的大塊膠料,會(huì)在轉(zhuǎn)子上形成不規(guī)則負(fù)載,讓軸承的保持架承受周期性的沖擊,填充系數(shù)的控制,直接關(guān)系到物料的吃料難易程度,填充率過(guò)高的時(shí)候,物料沒(méi)法及時(shí)形成有效流動(dòng),轉(zhuǎn)子的負(fù)荷會(huì)急劇上升,填充率過(guò)低的時(shí)候,物料不能充分包裹轉(zhuǎn)子棱,產(chǎn)生空打現(xiàn)象,同樣也會(huì)引發(fā)軸承的異常振動(dòng)。

選型時(shí)要問(wèn)清楚的兩個(gè)參數(shù)

大家在采購(gòu)密煉機(jī)的時(shí)候,建議向設(shè)備制造商提前確認(rèn)兩個(gè)核心參數(shù),軸承理論壽命計(jì)算依據(jù),要看這套計(jì)算邏輯有沒(méi)有納入物料粘度、填充系數(shù)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速這三個(gè)變量,潤(rùn)滑維護(hù)窗口,不同密封方案對(duì)應(yīng)的潤(rùn)滑脂更換周期和油品型號(hào),能不能給到客戶明確的指導(dǎo)說(shuō)明。

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