转炉倾动一次减速机轴承游隙调整

尚加峰 尚加峄 倪祥国

摘 要：本文根据第二炼钢厂7#、8#转炉扩容改造后，倾动一次减速机单列圆锥滚子轴承在实际使用过程中，轴承游隙变大，造成减速机异响，减速机齿轮轴径向振动、轴向窜动的问题，简述倾动一次减速机单列圆锥滚子轴承轴承游隙的调整方法。

关键词：轴承;游隙;调整

1、引言

第二煉钢有4座120t顶底复吹式转炉，倾动系统含有4台倾动一次减速机。7#转炉扩容改造（135t）完成，运行投产一段时间后，发现3#倾动一次减速机二轴单列圆锥滚子轴承32226轴承游隙变大，齿轮轴出现径向跳动现象。8#转炉扩容改造（135t）完成，运行投产一段时间后，发现3#倾动一次减速机一轴单列圆锥滚子轴承HR32221轴承游隙变大，齿轮轴出现轴向窜动现象。为使倾一次减速机正常运转，达到正常使用寿命，必须将轴承游隙调整适当，保证轴承游隙的取值在合适范围内，使设备正常运行。

2、圆锥滚子轴承游隙

轴承在装配前自由状态的游隙，称为原始游隙。轴承在装配后，由于内孔、外圈的配合一般采用过盈配合，而使原始游隙减小，这时的游隙称为配合游隙或安装游隙。轴承在工作时，因负荷的作用，内外圈温差以及轴向受热膨胀的影响，将使轴承游隙进一步发生变化，此时的实际游隙称为工作游隙。通常情况下，轴承的工作游隙小于原始游隙、大于安装游隙。

圆锥滚子轴承既承受较大的径向力，又承受轴向力，同时承受较大的冲击力，而可调间隙只有轴向间隙。轴承间隙过小，易引起轴承发热，润滑油变稀，产生粘着磨损，加速点蚀，甚至胶合损坏。轴承间隙过大，运动副的冲击力增大，振动、窜动增大，刚度降低，运动零件容易损坏，加速点蚀。

根据第二炼钢厂7#转炉、8#转炉3#倾动一次减速机出现的异常现象，可以得出结论，7#转炉3#倾动一次减速机圆锥滚子轴承32226与8#转炉3#倾动一次减速机单列圆锥滚子轴承HR32221轴承游隙过大，需进行轴承游隙的调整。

3、轴承游隙异常确认

以7#、8#转炉一次减速机为例，最初点检发现倾动减速机在制动后的一段时间内，一次减速机箱体内出现异响，声音类似硬物碰撞的声音。在仔细观察确认异响位置后，打开对应位置的观察孔，在减速机运行的情况下观察齿面啮合、轴承运行情况。

7#转炉3#一次减速机开盖检查时，可以发现，减速机制动后，二轴上的大齿轮有一定幅度的上下跳动，并且对一轴上的小齿轮有冲击，产生碰撞异响，而且一轴小齿轮上有压痕（一轴小齿轮比二轴大齿轮宽）。仔细观察后，可发现二轴单列圆锥滚子轴承32226轴承内圈有一定幅度的跳动。此时可确认，二轴轴承游隙过大，需调整轴承游隙。

整轴承游隙。

图1一次减速机一轴、二轴装配图

8#转炉3#一次减速机在出现异响时，若仔细观察，可发现一轴的输出端在减速机制动后有一定幅度的轴向窜动，此时可初步确认一轴有异常。打开观察孔，观察齿轮轴运行情况，可发现，一轴确有轴向窜动。此时可确认，一轴轴承游隙过大，需调整轴承游隙。

一次减速机二轴是中间轴，没有输出端，不承受轴向力，只承受径向力，故轴承游隙的变大体现在齿轮轴径向跳动。而一次减速机一轴为输出轴，输出端为一齿式联轴器，齿式联轴器连接套允许有一定的轴向窜动，故一轴承受一定的轴向力，并且一轴上的齿轮为小齿轮，径向跳动体现较为微弱，故轴承游隙的变大体现在轴向窜动。

4、轴承游隙调整

第二炼钢120t转炉设计轴承调整游隙的方式为通过在轴承端盖下加、减垫片的形式，来实现轴承游隙的调大、调小。原装一次减速机轴承端盖下有 4 种垫片，1个0.1mm、2个0.2mm、2个0.5mm、1个3mm，材质都为HPb59-1。设备运行一段时间后，因负荷的作用，内外圈温差以及轴向受热膨胀的影响、轴承磨损或是安装原因，轴承游隙变大。此时，拆下轴承端盖，测量轴承内外圈间隙，根据测量结果，计算合理工作游隙，去除适当厚度的垫片，即可实现轴承游隙调小至适当游隙。

轴承游隙调小的计算方法如下：

圆锥滚子轴承的轴承工作游隙为C，圆锥滚子轴承的接触角为α（圆锥滚子轴承 32226、HR32221接触角α=15°），则该圆锥滚子轴承允许的轴向间隙为

若两轴承之间轴长度为L，轴承运行时轴承温度为T1（℃），周围环境温度为T2（℃），齿轮轴的材质为20CrMnTi，热膨胀系数为，则轴受热伸长量为

未调整前，轴承端盖的垫片组厚度为S，端盖拆除后，用塞尺测量圆锥滚子轴承两侧的实际间隙为，即轴承的实际工作游隙为

综上数据可得，轴承外圈应向轴承内圈轴向推进的长度为

即轴承端盖厚度为S的垫片组应该去除厚度为△S的垫片后，才能保证轴承游隙满足轴承运行要求。

若轴承游隙过小，需调大，也可以使用一样的方法计算出轴承端盖垫片组应加多少厚度的垫片，才能保证轴承游隙满足轴承运行要求。

5、结束语

对于使用单列圆锥滚子轴承的设备来说，轴承游隙的适当与否直接影响设备的使用寿命。因此，此类设备在安装、检修、更换轴承时均需要仔细调整轴承工作游隙，特别是轴承使用磨损后，轴承游隙变大，此时必须通过测量计算出合理的游隙，加减垫片调整游隙，使其达到正常使用效果，保证设备的使用寿命。

参考文献

[1]《机械设计手册》，新编软件版

[2]倾动减速机设计图纸，钢 5797-2，马鞍山钢铁设计研究院