專利名稱：脂潤滑滾動(dòng)軸承的再潤滑周期的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滾動(dòng)軸承，尤其涉及脂潤滑滾動(dòng)軸承的再潤滑。
背景技術(shù)：
隨著資源節(jié)約型社會(huì)的呼聲日益強(qiáng)烈，脂潤滑設(shè)備的“過潤滑”現(xiàn)象已引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國冶金企業(yè)的噸鋼油耗指標(biāo)(FPM)為0.8kg/噸鋼，而同期韓國浦項(xiàng)制鐵僅為0.36 kg/噸鋼。2011年我國冶金行業(yè)的潤滑脂消耗量預(yù)計(jì)將達(dá)到18萬噸，成本約為45億元。僅以浦項(xiàng)制鐵為參照，我國鋼鐵行業(yè)的潤滑脂消耗約有50%的下降空間，因此直接降耗效益非常可觀。我國冶金行業(yè)存在較嚴(yán)重“過潤滑”現(xiàn)象的原因在于缺乏能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)要求的脂潤滑滾動(dòng)軸承的再潤滑周期確定方法，加上現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備維護(hù)人員普遍存在的“潤滑脂用量越多對(duì)設(shè)備越好”的錯(cuò)誤觀念，致使?jié)櫥牧恳恢本痈卟幌隆Ｈ艨紤]脂潤滑滾動(dòng)軸承的廣泛應(yīng)用，這項(xiàng)浪費(fèi)更是驚人。
經(jīng)典的滾動(dòng)軸承再潤滑周期計(jì)算公式是一種理想狀態(tài)下的計(jì)算公式，它未考慮軸承的實(shí)際使用工況，因而通用性不強(qiáng)。對(duì)于環(huán)境惡劣的冶金設(shè)備而言，根據(jù)這些公式得出的理論再潤滑周期與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際加脂周期存在很大的差距，有的甚至相差10(Γ300倍。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述缺陷，提供一種脂潤滑滾動(dòng)軸承的再潤滑周期的確定方法。本發(fā)明為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的精確潤滑提供理論指導(dǎo)，以便在潤滑脂失效前及時(shí)補(bǔ)充或更換潤滑月旨，減少因“過潤滑”導(dǎo)致的潤滑脂浪費(fèi)現(xiàn)象。
為解決上述問題，一種脂潤滑滾動(dòng)軸承的再潤滑周期的確定方法，其特征在于，它包括: 軸承參數(shù)測(cè)量步驟:軸承參數(shù)包括尺寸參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)； 模擬工況的條件，檢測(cè)滾動(dòng)軸承潤滑狀態(tài)步驟； 模擬工況條件下，軸承再潤滑周期的確定步驟: 確定該工況下試驗(yàn)軸承潤滑狀態(tài)發(fā)生突變時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)圈數(shù)N和運(yùn)行時(shí)間Tl，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算出平均轉(zhuǎn)速η: 計(jì)算方程為:η=Ν/Τ1Χ60 其中:η為平均轉(zhuǎn)速，rpm N為試驗(yàn)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)圈數(shù) Tl為試驗(yàn)條件下的再潤滑周期，h ； 根據(jù)軸承理論再潤滑周期公式確定修正系數(shù)αI的步驟:Τ2= (14000000Κ-4Xd)/(nXd0.5) 其中:T2為理論再潤滑周期，h d為軸承內(nèi)徑，mm η為軸承轉(zhuǎn)速rpm，在此即為以上模擬試驗(yàn)過程的平均轉(zhuǎn)速。
K-軸承系數(shù):圓錐滾子軸承，K=I ;圓柱滾子軸承，K=5 ;徑向球軸承，K=IO ； 修正系數(shù)α I的計(jì)算方程為:α 1=Τ1/Τ2 ； 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)軸承工作環(huán)境以及外界影響軸承潤滑因素修正確定系數(shù)α 2的步驟: a 2=WXSXC 其中:W—有水分影響時(shí)W=0.9，無水分影響時(shí)W=I ； S—根據(jù)軸承密封狀態(tài)設(shè)定，一般軸承密封完全失效時(shí)S=0.1，密封完好時(shí)S=l，其余數(shù)值介于0.1-1之間； C一有沖擊載荷時(shí)C=0.95，無沖擊載荷時(shí)C=I ； 實(shí)際軸承再潤滑周期T的確定步驟: T= α 丄 X α 2 X (14000000Κ-4 X d) / (η X da 5) 其中: T為現(xiàn)場(chǎng)再潤滑周期，h d為軸承內(nèi)徑，mm η為軸承實(shí)際轉(zhuǎn)速，rpm α ι> α 2為以上計(jì)算得出的修正系數(shù) K-軸承系數(shù)，圓錐滾子軸承，K=I ;圓柱滾子軸承，Κ=5 ;徑向球軸承，Κ=10。
所述脂潤滑滾動(dòng)軸承的再潤滑周期的確定方法，所述尺寸參數(shù)包括:軸承外徑D、軸承內(nèi)徑d、軸承寬度B ;運(yùn)行參數(shù)包括:工作轉(zhuǎn)速、工作溫度、環(huán)境溫度、水分、密封狀態(tài)、載荷。
所述的脂潤滑滾動(dòng)軸承的再潤滑周期的確定方法，所述模擬工況的條件，檢測(cè)滾動(dòng)軸承潤滑狀態(tài)步驟包括: 建立模擬試驗(yàn):盡量采用與現(xiàn)場(chǎng)工況基本一致的條件進(jìn)行試驗(yàn)，需要考慮軸承結(jié)構(gòu)形式、潤滑脂類型、水分、工作溫度、載荷因素； 確定潤滑狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法:采用振動(dòng)沖擊值，包括峰值和有效值，進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
確定潤滑狀態(tài)判別標(biāo)準(zhǔn):采用振動(dòng)沖擊值，包括峰值和有效值，進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，當(dāng)沖擊值出現(xiàn)突躍時(shí)作為潤 滑狀態(tài)變化拐點(diǎn)，此時(shí)的峰值和有效值一般為正常值的5-20倍。
本發(fā)明適合于各類脂潤滑滾動(dòng)軸承再潤滑周期的確定。本發(fā)明基于模擬試驗(yàn)提出了脂潤滑滾動(dòng)軸承的再潤滑周期的確定方法，在確保軸承潤滑狀態(tài)良好的前提下，建立最合理的再潤滑，以便在潤滑脂失效前及時(shí)補(bǔ)充或更換潤滑脂，減少因“過潤滑”導(dǎo)致的潤滑脂浪費(fèi)現(xiàn)象，對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行維護(hù)、節(jié)能減排具有很好的指導(dǎo)意義，因此具有良好的推廣應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明脂潤滑滾動(dòng)軸承的再潤滑周期的確定方法，其步驟如下: 1、現(xiàn)場(chǎng)軸承參數(shù)的收集 I)、現(xiàn)場(chǎng)軸承尺寸參數(shù):軸承外徑(D)、軸承內(nèi)徑(d)、軸承寬度(B)。
2)、現(xiàn)場(chǎng)軸承運(yùn)行參數(shù):軸承工作轉(zhuǎn)速、軸承工作溫度、環(huán)境溫度、水分、密封狀態(tài)、載荷等。
2、模擬工況下滾動(dòng)軸承潤滑狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法的確定I)、建立模擬試驗(yàn)方法:盡量采用與現(xiàn)場(chǎng)工況基本一致的條件進(jìn)行試驗(yàn)，尤其需要考慮軸承結(jié)構(gòu)形式、潤滑脂類型、水分、工作溫度、載荷等因素。
2)、確定潤滑狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法:采用振動(dòng)沖擊值(包括峰值和有效值)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
3)、確定潤滑狀態(tài)判別標(biāo)準(zhǔn):采用振動(dòng)沖擊值(包括峰值和有效值)進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，當(dāng)沖擊值出現(xiàn)突躍時(shí)作為潤滑狀態(tài)變化拐點(diǎn)，此時(shí)的峰值和有效值一般為正常值的5-20倍。
3、模擬工況下試驗(yàn)軸承再潤滑周期的確定 在以上選定條件下進(jìn)行模擬試驗(yàn)，確定該工況下試驗(yàn)軸承潤滑狀態(tài)發(fā)生突變時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)圈數(shù)N和運(yùn)行時(shí)間Tl (小時(shí))，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算出平均轉(zhuǎn)速n (rpm).計(jì)算方程為:η=Ν/Τ1Χ60 其中:η為平均轉(zhuǎn)速(rpm) N為試驗(yàn)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)圈數(shù) Tl為試驗(yàn)條件下的再潤滑周期(h) 4、修正系數(shù)αι的確定 1)、理論再潤滑周期的計(jì)算 根據(jù)軸承理論再潤滑周期公式計(jì)算得出試驗(yàn)軸承再潤滑周期Τ2:Τ2= (14000000Κ-4 Xd)/(nX d0.5) 其中:T2為再再潤滑周期(h) d為軸承內(nèi)徑(mm)， η為軸承轉(zhuǎn)速(rpm)，在此即為以上模擬試驗(yàn)過程的平均轉(zhuǎn)速。
K-軸承系數(shù)(圓錐滾子軸承，K=I ;圓柱滾子軸承，K=5 ;徑向球軸承，K=IO) 2)、修正系數(shù)Ci1的計(jì)算 修正系數(shù)α !的計(jì)算方程為:α !=Τ1/Τ2 5、修正系數(shù)α2的確定 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)軸承工作環(huán)境以及外界影響軸承潤滑因素設(shè)定軸承再潤滑周期修正系數(shù)α 2，該系數(shù)由軸承所受沖擊載荷C、水分影響W、密封狀態(tài)S綜合決定:a 2=WXSXC 其中:W—有水分影響時(shí)W=0.9，無水分影響時(shí)W=I ； S—根據(jù)軸承密封狀態(tài)設(shè)定，一般軸承密封完全失效時(shí)S=0.1，密封完好時(shí)S=l，其余數(shù)值介于0.1-1之間； C一有沖擊載荷時(shí)C=0.95 ，無沖擊載荷時(shí)C=I。
6、現(xiàn)場(chǎng)軸承再潤滑周期的確定 將現(xiàn)場(chǎng)軸承的軸承內(nèi)徑，運(yùn)行轉(zhuǎn)速代入以下方程中，計(jì)算出現(xiàn)場(chǎng)軸承的實(shí)際再潤滑周期T: T= a i X α 2 X (14000000Κ-4 X d) / (η X da 5) 其中:T為現(xiàn)場(chǎng)再潤滑周期(h) d為軸承內(nèi)徑(mm) η為軸承實(shí)際轉(zhuǎn)速(rpm) α ι> α 2為以上計(jì)算得出的修正系數(shù) K-軸承系數(shù)(圓錐滾子軸承，K=I ;圓柱滾子軸承，Κ=5 ;徑向球軸承，K=IO)將以上滾動(dòng)軸承潤滑狀態(tài)實(shí)施監(jiān)控方法應(yīng)用到熱軋廠精軋機(jī)工作輥軸承的加脂標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化工作中，取得了良好的實(shí)際效果。下面以1880熱軋F(tuán)1-F7工作輥軸承為例，介紹滾動(dòng)軸承潤滑狀態(tài)實(shí)施監(jiān)控方法在加脂周期優(yōu)化過程中的作用，具體操作步驟如下: 1、現(xiàn)場(chǎng)軸承參數(shù)的收集 1880熱軋工作輥軸承的相關(guān)參數(shù)見表I和表2。
表I 1880熱軋工作輥軸承參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種脂潤滑滾動(dòng)軸承的再潤滑周期的確定方法，其特征在于，它包括: 軸承參數(shù)測(cè)量步驟:軸承參數(shù)包括尺寸參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)； 模擬工況的條件，檢測(cè)滾動(dòng)軸承潤滑狀態(tài)步驟； 模擬工況條件下，軸承再潤滑周期的確定步驟: 確定該工況下試驗(yàn)軸承潤滑狀態(tài)發(fā)生突變時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)圈數(shù)N和運(yùn)行時(shí)間Tl，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算出平均轉(zhuǎn)速η: 計(jì)算方程為:η=Ν/Τ1Χ60 其中:η為平均轉(zhuǎn)速，rpm N為試驗(yàn)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)圈數(shù) Tl為試驗(yàn)條件下的再潤滑周期，h ； 根據(jù)軸承理論再潤滑周期公式確定修正系數(shù)αI的步驟: Τ2= (14000000Κ-4Xd)/(nXd0.5) 其中:T2為理論再潤滑周期，h d為軸承內(nèi)徑，mm η為軸承轉(zhuǎn)速rpm，在此即為以上模擬試驗(yàn)過程的平均轉(zhuǎn)速； K-軸承系數(shù):圓錐滾子軸承，K=I ;圓柱滾子軸承，K=5 ;徑向球軸承，K=IO ；修正系數(shù)α I的計(jì)算方程為:α 1=Τ1/Τ2 ； 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)軸承工作環(huán)境以及外界影響軸承潤滑因素修正確定系數(shù)α 2的步驟: a 2=WXSXC 其中:W—有水分影響時(shí)W=0.9，無水分影響時(shí)W=I ； S—根據(jù)軸承密封狀態(tài)設(shè)定，一般軸承密封完全失效時(shí)S=0.1，密封完好時(shí)S=l，其余數(shù)值介于0.1-1之間； C一有沖擊載荷時(shí)C=0.95，無沖擊載荷時(shí)C=I ； 實(shí)際軸承再潤滑周期T的確定步驟: T= α 丄 X α 2 X (14000000Κ-4 X d) / (η X da 5) 其中: T為現(xiàn)場(chǎng)再潤滑周期，h d為軸承內(nèi)徑，mm η為軸承實(shí)際轉(zhuǎn)速，rpm α ι> α 2為以上計(jì)算得出的修正系數(shù) K-軸承系數(shù)，圓錐滾子軸承，K=I ;圓柱滾子軸承，Κ=5 ;徑向球軸承，Κ=10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述脂潤滑滾動(dòng)軸承的再潤滑周期的確定方法，其特征在于，所述尺寸參數(shù)包括:軸承外徑D、軸承內(nèi)徑d、軸承寬度B ;運(yùn)行參數(shù)包括:工作轉(zhuǎn)速、工作溫度、環(huán)境溫度、水分、密封狀態(tài)、載荷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脂潤滑滾動(dòng)軸承的再潤滑周期的確定方法，其特征在于，所述模擬工況的條件，檢測(cè)滾動(dòng)軸承潤滑狀態(tài)步驟包括: 建立模擬試驗(yàn):盡量采用與現(xiàn)場(chǎng)工況基本一致的條件進(jìn)行試驗(yàn)，需要考慮軸承結(jié)構(gòu)形式、潤滑脂類型、水分、工作溫度、載荷因素； 確定潤滑狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法:采用振動(dòng)沖擊值，包括峰值和有效值，進(jìn)行監(jiān)測(cè)；確定潤滑狀態(tài)判別標(biāo)準(zhǔn):采用振動(dòng)沖擊值，包括峰值和有效值，進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，當(dāng)沖擊值出現(xiàn)突躍時(shí)作為 潤滑狀態(tài)變化拐點(diǎn)，此時(shí)的峰值和有效值一般為正常值的5-20倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及滾動(dòng)軸承，尤其涉及脂潤滑滾動(dòng)軸承的再潤滑。一種脂潤滑滾動(dòng)軸承的再潤滑周期的確定方法，它包括軸承參數(shù)測(cè)量步驟軸承參數(shù)包括尺寸參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)；模擬工況的條件，檢測(cè)滾動(dòng)軸承潤滑狀態(tài)步驟；模擬工況條件下，軸承再潤滑周期的確定步驟確定該工況下試驗(yàn)軸承潤滑狀態(tài)發(fā)生突變時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)圈數(shù)N和運(yùn)行時(shí)間T1,并在此基礎(chǔ)上計(jì)算出平均轉(zhuǎn)速n根據(jù)軸承理論再潤滑周期公式確定修正系數(shù)α1的步驟；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)軸承工作環(huán)境以及外界影響軸承潤滑因素修正確定系數(shù)α2的步驟；實(shí)際軸承再潤滑周期T的確定步驟。本發(fā)明為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的精確潤滑提供理論指導(dǎo)，以便在潤滑脂失效前及時(shí)補(bǔ)充或更換潤滑脂，減少因“過潤滑”導(dǎo)致的潤滑脂浪費(fèi)現(xiàn)象。
文檔編號(hào)F16C41/00GK103148107SQ20111040045
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者劉仁德, 張建新, 張文華, 菅瑞雄, 余狀 申請(qǐng)人:上海寶鋼工業(yè)檢測(cè)公司