一种抗径向和轴向复合应力的KZL型轴承座装置的制作方法

本发明涉及一种通过搅拌轴上搅齿将粉状物料造成颗粒状的卧式干、湿法造粒机设备，为保证造粒机输送物料过程中搅拌轴不发生轴向窜动，通常情况下受轴向力一端的轴承内环与搅拌轴台肩顶住的轴向力，轴承外环由轴承座内凸台和压盖顶住，该kzl型轴承座装置可将作用在轴承内环上的轴向力用一组推力球轴承组件承担，保证搅拌轴造粒及输料过程中处于受拉状态，轴承只承受径向力。

背景技术：

广泛用于冶金、化工、化肥、矿石、电力等领域的搅拌轴造粒输料设备——卧式造粒机，是将粉状物料通过添加造粒水在造粒机搅拌轴上排布为螺旋状的搅齿与内筒壁之间相搓成湿颗粒状，造粒机输送筒体为夹套结构有蒸汽伴热，筒体长有3.2～3.5米，直径0.5～1.2米等各种型号，通过往筒体内喷造粒水将粉状物料造成颗粒状后从出料口再到达后面的干燥设备进行烘干。搅拌轴两端的轴承座装置除了支撑搅拌轴运转外，还要承受物料输送过程中物料对搅拌轴形成的反向力即轴向力，该反向力全部作用在进料端轴承座中轴承内环上，并对搅拌轴形成一个轴向压应力。

该造粒机设备两端一直采用传统的轴承座组合。输送物料过程所产生的反向力由进料端轴承内环承受，而轴承外环固定在轴承座内，这样轴承内、外环对轴承滚珠产生剪切，对搅拌轴产生压应力。实际工况下，造粒机使用半年后就发生多起轴承滚珠损坏、造粒机振动大、搅齿与内筒壁摩擦或卡住等事故，不得不停产抢修，严重影响了生产线的正常运行，使企业带来极大的损失。

传统的轴承座装置工作原理：搅拌轴两端分别设有安装在筒体端盖上的轴承座装置，轴承只能用来承受径向力非轴向力，而造粒机搅拌轴的作业工况是转动加输送物料，轴承不但要承受径向力还要承受较大的轴向力，既搅拌轴灵活转动不窜动，其特征在于：轴承座装置内的双列圆锥滚子轴承外环与轴承座配合安装、内环与搅拌轴头配合安装，压盖顶住轴承外环用螺栓固定在轴承座上，来满足搅拌轴即转动又不窜动的要求。

其缺点是：

一、据现场反馈轴承使用寿命短、造粒机振动大等信息经分析，损坏的主要是进料端的轴承，该轴承内环即承受搅拌轴转动的径向力又承受输送物料产生的轴向力，而轴承外环固定在轴承座上，势必对滚珠产生剪切、卡住，导致轴承使用寿命短，现场频繁停机更换轴承。

二、搅拌轴运转过程中所有轴向力作用在进料端轴承内环，始终处于轴向受压状态，两个轴承座之间的距离一般在3.5米，搅拌轴出厂前都要做静、动平衡试验，受压后偏心距趋向越来越大，导致设备运转过程中振动的不断加大。

三、两端轴承座结构相同但受力情况不同，进料端轴承受径向和轴向复合应力，出料端轴承只受径向力，必然导致进料端轴承短时间内损坏，不合理的结构及配置是造成进料端轴承过早损坏及搅拌轴变形造粒机振动的主要因素。

四、搅拌轴在转动过程中，始终处于轴向受压状态，其重心在离心力作用下偏心距不断加大，趋向弯曲变形，加大了设备振动幅度，直至设备底座固定螺栓松动或发生事故，现场对设备及操作人员都存在安全隐患。

五、搅拌轴上的搅齿与筒体内壁间隙很小，轴弯曲后搅齿与筒壁摩擦造成筒壁磨损或磨穿，无法造粒。

六、双列圆锥滚子轴承同时承受较大的径向和轴向力，使用寿命短。现场作业条件比较恶劣，一旦其中一个轴承损坏就必须对两端轴承进行更换，更换下的轴承只能报废。

因此，有必要研制一种结构布置合理、消除设备隐患、使用寿命长、经久耐用的轴承座装置。

技术实现要素：

本发明旨在克服上述轴承座装置存在的缺陷，提供一种抗径向和轴向复合应力的kzl型轴承座装置，该装置有效地解决了造粒机设备运行过程振动问题，延长轴承使用寿命，适用于各种作业场地，稳定性强，便于维护维修，经久耐用，同样也适用于其它类似设备。

本发明采取的技术方案为：

一种抗径向和轴向复合应力的kzl型轴承座装置，包括：轴承座ii、调心滚子轴承、密封圈、挡圈、推力球轴承、球轴承座、压盖、轴套、压板。其特征在于：球轴承座通过挡圈顶住双列调心滚子轴承外环，内部安装一个推力球轴承，用压盖固定在轴承座ii上，一起构成保护双列调心滚子轴承不受轴向力影响结构；推力球轴承通过轴套安装在搅拌轴轴头上并用压板固定，构成抵消物料输送过程产生的反向力结构；增设一个推力球轴承后的轴承装置结构彻底消除了双列调心滚子轴承所受的轴向力，以及搅拌轴受压状况。

本发明推力球轴承、球轴承座组成消除双列调心滚子轴承内、外环之间相向对受力情况。

本发明采用推力球轴承将搅拌轴的轴向力由压变成拉，在运转输料过程搅拌轴始终处于受拉状态。

本发明调心滚子轴承只承载径向力。

本发明防止搅拌轴窜动及振动的工作原理及其设计要点是：

1、出料端轴承座装置内增设推力球轴承组件，消除两端双列调心滚子轴承受轴向力的作用；

2、输送物料产生的反作用力由推力球轴承承担，搅拌轴受压变成受拉状态，转动过程中搅拌轴偏心距趋于缩小；

3、本发明防止搅拌轴窜动及振动传递路线为：

搅拌轴-双列调心滚子轴承(承受径向力)-轴承座ii

搅拌轴-轴套-推力球轴承(承受轴向力)-球轴承座-轴承座ii

本发明的优点在于：

一、增设推力球轴承后，轴向力通过推力球轴承座作用在轴承座ii上，消除了对双列调心滚子轴承内环的作用力，轴承只承受径向力，极大地提高了轴承的使用寿命；

二、增设推力球轴承后，改变搅拌轴轴向受力状态，由受压变成受拉，随着搅拌轴的不断运转其偏心距趋向重心，振幅越来越小，搅拌轴运转更加灵活，无搅齿刮壁现象；

三、轴承只按计划维护保养即可，用新结构后没有发生轴承非正常损坏情况，降低了设备运行成本，减少停机维修次数；

四、由于搅拌轴受力状态的改变，杜绝了搅拌轴弯曲变形后搅齿摩擦内筒体现象；

附图说明

图1本发明剖面结构示意图

图2为图1局部放大

图中标记：1-密封圈、2-轴承座ii、3-双列调心滚子轴承、4-挡圈、5-推力球轴承、6-球轴承座、7-压盖、8-轴套、9-压板

图3与现有技术对比剖面结构示意图

图4为图3局部放大

图中标记：1-密封圈、2-轴承座i、3-双列调心滚子轴承、4-轴承盖

具体实施方式

一种抗径向和轴向复合应力的kzl型轴承座装置，包括：密封圈1、轴承座ii2、双列调心滚子轴承3、挡圈4、推力球轴承5、球轴承座6、压盖7、轴套8、压板9。

球轴承座6通过推力球轴承5与轴套8压板9一起构成搅拌轴从受压变受拉状态防止其振动、窜动；推力球轴承5通过球轴承座6与轴承座ii2压盖7压板9轴套8一起构成消除双列调心滚子轴承3受轴向力状态；

该kzl型轴承座装置有效地解决了卧式造粒机设备搅拌轴变形、振动、搅齿磨损筒壁及轴承寿命短频繁停产更换轴承或搅拌轴等问题，kzl型轴承座装置打破了传统的结构形式，使用寿命长，无需特别维护，目前研制的kzl型轴承座装置使用多年无一例轴承非正常损坏及搅拌轴变形事故发生，安全可靠。

本发明双列调心滚子轴承3内环与搅拌轴轴头配合安装随搅拌轴一起转动，外环与轴承座ii2配合安装固定不动。推力球轴承5下环板与球轴承座6配合安装与轴套8有一定间隙固定不动。推力球轴承5上环板与轴套8配合安装并用压板9与搅拌轴固定，随搅拌轴一起转动。球轴承座6与压盖7一起与轴承座ii2用螺栓固定。密封圈1安装在轴承座ii2密封沟槽内，内径与搅拌轴安装在一起。装配时，①将密封圈1安装在轴承座ii2沟槽内，再安装在搅拌轴上并露出安装轴承的位置；②双列调心滚子轴承3内环与轴头配合安装，轴套8与轴头配合安装；③将轴承座ii2与双列调心滚子轴承3外环配合安装再安装挡圈4；④球轴承座6与推力球轴承5下环板配合安装，再与轴承座ii2安装；⑤将推力球轴承5保持架放在下环板上找正后再将上环板安装在保持架珠子上并与轴套8配合安装；⑥用压板9压住上环板并用螺栓固定在搅拌轴轴头上；⑦将压盖7连同球轴承座6一起用螺栓固定在轴承座ii2上。安装拆卸过程简单、方便，只需按计划进行维护保养即可，适合各种现场环境。