淺談渦流式離心再生機改造

李偉 朱永新

【摘 要】隨著機械工業的發展，對鑄造生產和鑄件的質量提出了越來越高的要求，傳統的粘土砂及水玻璃砂等工藝由于自身的難以克服的缺陷正逐步為自硬樹脂砂所取代。機制公司適應市場發展，于2011年新上樹脂砂系統，包括砂處理系統及樹脂砂造型系統，但在使用過程中，砂處理系統中渦流式離心再生機損壞頻繁。本文主要對當前砂處理系統中渦流式離心再生機適應性改造問題進行研究。

【關 鍵 詞】樹脂砂系統 離心再生機 適應性改造

【中圖分類號】 F407.42【文獻標識碼】A【文章編號】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

機制公司是大批量多品種生產小、中型機械鑄件的專業生產廠家。2010年12月為了開發新產品，增強市場競爭力，決定對鑄造分廠實施技術改造，將粘土砂工藝改為呋哺樹脂砂自硬砂工藝。在青島天通鑄造機械廠通力合作下，該25T/h樹脂砂生產線于2011年9月順利完成改造并投生產。該系統包括：振動落砂機、斗式提升機、帶式輸送機、渦流式離心再生機、砂溫調節器、氣力壓送裝置等。

但該系統自投產一年以來設備故障率高，主要集中在渦流再生機損壞頻繁，影響正常生產，自2011年9月至2012年10月期間，砂處理系統停機8h以上共有三次，其中兩次是因渦流式再生機故障導致停機。其具體故障情況為再生機整體聲音異常、振動大。

一、原因分析：

1、砂溫過高引起再生機內油脂稀化流出再生機，使再生機內軸承潤滑不足，導致軸承易損壞；

2、在再生機更換軸承時，軸承油隙配合調整不準確，在使用過程中易出現間隙過大導致裝配間隙發生變化，從而引起較大振動；

3、在軸承使用磨損過程中，上軸承間隙過大引起振動。

二、對策分析：

首先對原系統進行分析，如圖1：

該再生機動力裝置為三相異步電動機，Y160M-4，轉速1440轉，功率22KW，傳動形式為皮帶傳動。

圖中5為兩端固定支撐式滾動軸承，型號32316（7216），為單列圓錐滾子軸承。此類軸承為分離式軸承，在安裝時需對其游隙進行調整，多為成對使用，因其低廉價格現應用廣泛。但單列圓錐滾子軸承多應用于中低速，橫向使用，以防止滾子磨損過大導致游隙過大，產生軸向躥動，從而導致強烈噪聲及振動。對此，我們經過分析認為：

（1）加設水冷裝置，利用現有砂處理系統中砂溫調節器的冷卻循環系統，降低離心再生機的工作溫度，防止產生潤滑脂稀化流淌；

（2）將上軸承更換為深溝球軸承，避免出現上軸承游隙過大導致產生劇烈振動。

1、針對原備件 支座 進行改進，加設水冷裝置，保證油室內溫度。如圖2：

2、經過分析認為，只需暫時將圓錐滾子軸承替換為相應深溝球軸承，保證游隙配合即可。

經過圖4圖5比較可以看出，兩者在整體結構上并無差異，而深溝球軸承6316相比圓錐滾子軸承7216有以下特點：

經上表可看出，深溝球軸承在高速性、高精度性、低噪音性上優于圓錐滾子軸承，而使用壽命與價格上與圓錐滾子軸承相差不大，在允許范圍內，故初步決定試用其改造，現就深溝球軸承的使用壽命進行理論測算：

（1）測算參數：

徑向力 Fr=5500 （N）

軸向力 Fa=2700 （N）

軸頸直徑 d1=82 （mm）

轉速 n=1440 （r/min）

要求壽命 Lh=10000 （h）

溫度系數 ft=1

潤滑方式 Grease=脂潤滑

（2）軸承信息：

軸承類型 BType=深溝球軸承

軸承型號 BCode=6316

軸承內徑 d=80 （mm）

軸承外徑 D=170 （mm）

軸承寬度 B=39 （mm）

基本額定動載荷 C=123000 （N）

基本額定靜載荷 Co=86500 （N）

極限轉速（脂） nlimz=3800 （r/min）

（3）計算當量動載荷

接觸角 a=0 （度）

負荷系數 fp=1.2

判斷系數 e=0.225

徑向載荷系數 X=0.56

軸向載荷系數 Y=1.958

當量動載荷

P=rXFf （+aYF ）=10039.92 （N）

軸承所需基本額定動載荷 C=95624.277 （N）

（4）校核軸承壽命：

額定動載荷 C = 123000（N）

當量動載荷 P = 10039.92（N）

軸承轉速 n = 1440（r/min）

修正后結果：合格

經過以上計算分析可以看出該深溝球軸承在此種環境下使用壽命達到預期要求，現就其內部結構進行調整，利用普通軸套進行間隙調整，如圖6

通過軸套及密封端蓋調整游隙達到要求。

三、結論

經過以上改進之后，渦流式離心再生機的使用壽命大大延長，由過去的一個月更換三臺到現在三個月尚未更換一臺，設備停機率大大降低，從而保證了車間正常生產。