摘　要：目前國內不少廠家為了有效的提高車（chē）速和產量選擇了對已有的紙機進行改造（zào）。但改（gǎi）造後，紙機可能會存在一些問題，如本文中所討論的如何確保烘缸（gāng）軸承在車速提高（gāo）後壽命的提高，這對實際生（shēng）產是十分有意（yì）義的。

　　關鍵詞：紙（zhǐ）機；烘缸；軸承（chéng）

　　0　引言

　　隨著（zhe）市場需求的不斷變（biàn）化，造（zào）紙機技術也日新月移地朝著高速、寬幅的方向發展。如國內某公（gōng）司目前（qián）製造的長網多缸板紙機，已將車速提高到1800m/min，成紙（zhǐ）寬度7310mm，然而對變化於130℃到200℃之間（jiān）的蒸汽溫度的烘缸軸承，速度提高、紙（zhǐ）幅加寬後溫度常常對其壽命構成威脅，如何采用正確的應對措（cuò）施增長工作時間，減少停機時間以及增加產量，提高質量是我們應該引起重視的，並且不可回避的課題，值得探討。

　　1.烘缸軸頸、軸承座（zuò）對軸承壽命的影響

　　在目（mù）前的軸頸設計中，通常采用軸承直接安裝（zhuāng）在退卸（xiè）套上，這種型（xíng）式優點是裝（zhuāng）拆方便，但也存在明顯的不足，即退卸套加工要求（qiú）較高（gāo）。安裝後由於軸頸、退（tuì）套、軸承座加工形狀的（de）存在疊加同軸度的誤差，而這種誤差雖然在低速門（mén）幅小的（de）紙機（jī）中影響不大（dà），但對於高（gāo）速寬幅紙（zhǐ）機，由於受載荷及溫度等影響，而可能降低（dī）軸承壽命引起軸承過早失效，所以在寬幅紙機中擬選（xuǎn）用錐形軸頸在保證缸麵與軸頸（jǐng）同軸（zhóu）度的（de）要求（qiú）下，Z低限（xiàn）度降低烘缸（gāng）軸頸（jǐng）對軸承的影（yǐng）響，目前我們製造的φ1830×5950烘缸的軸（zhóu）頸就采用錐形軸頸（jǐng）。軸承座尺寸公差通常選（xuǎn）用（yòng）H7。

　　2.烘缸軸頸隔熱以改善軸承（chéng）的工作環境

　　蒸汽加熱的旋轉烘缸（gāng）提供水分蒸（zhēng）發的能量，通過熱傳導，這個能量通過烘缸壁傳導到紙機中，經過烘缸（gāng）的烘幹之後，紙張中的水分從大約壓榨後60%降低到出（chū）烘幹（gàn）部約為5%，在這（zhè）過程中烘缸缸體內（nèi）將通入飽和蒸汽，一定壓力下（xià）的蒸汽隻有一種溫（wēn）度，而這種飽（bǎo）和（hé）蒸（zhēng）汽的溫度，通過軸頸（jǐng）傳遞到軸承上。以國外的資料表明轉速為130r/min油流量為2L/min，在起動階（jiē）段使用180℃的過熱蒸汽，連續工作（zuò）時（shí）用130℃的飽和蒸汽，在（zài）起（qǐ）動後15分鍾內軸承（chéng）內圈的溫度可達到109℃，外圈的溫度為57%，連續工作時，內圈的溫度為（wéi）107℃，外圈的溫（wēn）度為（wéi）86℃。由（yóu）於溫度的效應（yīng）關係，在軸頸沒有隔熱措施的情況下，在起動階段，較（jiào）熱的（de）軸（zhóu）頸因受熱膨（péng）脹而撐漲內圈，使安裝後的切（qiē）向應力增加，加（jiā）上初安裝時因預緊所（suǒ）承受的切向應力，極易因疲勞損壞而導致軸（zhóu）承內外圈斷裂的風險，所以軸頸（jǐng）隔熱（rè）無異是改善軸承工作環境的一種積極有效的措施。從我公司引進技術的資料可發（fā）現，國（guó）外已經在這（zhè）方麵有（yǒu）比較成熟的技術經驗，可資我們借鑒。主要有隔熱套隔熱端麵隔熱或（huò）隔熱套與端麵同時隔熱。

　　隔熱套隔熱即把熱源與軸承（chéng）隔開。用鋼（gāng）管輸送蒸汽，管道與軸頸間的空（kōng）氣提供了非常有效的隔熱，因大部分（fèn）熱量是通（tōng）過輻射和對流散逸的，所（suǒ）以這種隔熱相對來說不受間隙厚度的影響（xiǎng），其結構為（wéi）隔熱套一端固（gù）定於（yú）烘缸蓋內側，而（ér）另一端密封卻需要沿軸向移動，這是（shì）因為（wéi）隔熱套與軸頸受溫度變化其熱膨脹效應不同而引起的。但要在受高溫蒸汽下密封（fēng）材料選擇如何密（mì）封致關重要（yào）。我認為比較有效的方法可采用（yòng）膨脹石墨材料+彈簧的結構。當材料易損（sǔn）後可借用彈簧之力作適當的調整。隔熱區有通氣（qì）孔，以便泄漏時有所警覺，其形式為由一個（gè）機加工通氣孔將隔（gé）熱空氣帶與周圍空氣相連。選用軸頸隔熱套隔（gé）熱後按國（guó）外資料記載，在起動後15分鍾內軸承內圈的（de）溫度（dù）達到77℃，外圈的溫度為55℃，連續工作時，內圈的溫度為83℃，外圈的（de）溫度為74℃。即內圈的降溫效果極其明顯。 

　　端麵隔熱即采用具有良好隔熱性能（néng）的抗（kàng）蒸汽的熱阻材料（liào）作（zuò）隔熱層，不含石麵成份的隔熱材（cái）料其熱傳導係數應在（zài）0.25W/M℃左右，軸頸端麵隔熱（rè）可使溫度降（jiàng）低5℃～8℃。

　　隔熱套（tào）與端麵同時隔熱即（jí）完全隔（gé）熱，資料顯示在起動後15分鍾內軸承（chéng）內（nèi）圈的溫度達到70℃，外圈的（de）溫度為54℃，連續工作時，內圈（quān）的溫度為77℃，外圈的溫（wēn）度為72℃。通過對比完全隔熱可有效地改善軸承工作條件消除了預（yù）緊力和切向應力的風險。連（lián）續工作時，軸（zhóu）頸與軸承內外圈的溫度幾乎相同，避免了額外應力的產生和內部（bù）遊隙的變動，在（zài）軸承以外的範圍內獲得一個較均勻的（de）溫度分布，軸頸全長的溫度較為（wéi）恒定，避免了軸座的熱感應圓錐變形。 

　　3.軸承徑向遊隙的選取合理性對軸承壽命的影響

　　在以前我們對烘缸軸承的徑向間隙認識不（bú）足，一（yī）般（bān）情況下（xià）按照C3選取，但實際上造紙機在全國分布範圍很廣，地域環境溫度差（chà）別很大，加工烘缸因其工作壓力的不同，飽和蒸汽的溫度也有差別，而且（qiě）在氣罩的型式（shì）上有密閉（bì）氣罩，半密閉氣罩和開放式氣罩三類。造紙烘缸軸承內部溫度的差異，同時必須要考慮到紙機起動（dòng）時軸承遊隙與正常生產時的遊隙，通（tōng）常在起動時，由於軸、退卸套和軸承座的形狀（zhuàng）誤差，遊隙（xì）會不夠，而正常工作是嫌太大。這兩種情況下，軸承壽命卻會縮短，另（lìng）外，由於在工作時軸頸的溫度（dù）高於（yú）內圈，安裝在（zài）錐形軸頸上內圈之周向應力增加，使軸承（chéng）的外圈與內圈，軸頸的溫度有差別，軸承（chéng）的徑向遊隙變小或消失（shī），而且目（mù）前我們國內（nèi）的造紙機製造單位對軸頸均未采用（yòng）隔熱裝置，所以大大增加了軸承在諸（zhū）多因素下軸承失效的可能性。如某廠（chǎng）製造的3150紙機由於沒（méi）有對當地的環境因素造成的溫度考慮不周，在軸承遊隙的選（xuǎn）擇上按（àn）以往的經驗，結果在紙機運轉（zhuǎn）後，軸承遊隙過小，加上溫度（dù）等各種綜合（hé）因素，因遊（yóu）隙消失，造成滾 剝落（luò），軸承碎裂。當調（diào）換軸承遊隙由C3調到C4後，經改進後目前工作情況良好（hǎo），所以為了避免（miǎn）軸（zhóu）承損壞正（zhèng）確地選擇軸承徑向遊隙十分（fèn）重要。 

　　主要考慮的（de）是∶ 

　　（1）正常工作遊隙應在0.2mm～0.4mm之間； 

　　（2）控製軸承的預緊力，  的預緊力對提高（gāo）軸（zhóu）承的壽命是有益的（de）。用機電壓注法采（cǎi）用這種方法（fǎ）是用（yòng）壓力將機油注（zhù）入軸承內孔與軸頸座之間（jiān），再用液壓螺母將軸承頂到（dào）錐形座套上（shàng）去以避免人工安裝時預緊力無法控製； 

　　（3）對軸頸與軸承座的（de）不圓度控製在0.05以內； 

　　（4）在更換軸承時，必須（xū）保證機械起動時軸承（chéng）的徑向遊隙大於形狀誤差的總和；

　　（5）要充分考慮地域（yù）環境（jìng），紙機烘幹形式對軸承壽命（mìng）的影響。 

　　4.潤滑對軸承的（de）影響

　　造紙機械烘缸中的滾動軸承的工作環境相當惡劣，除（chú）了以（yǐ）上（shàng）三個方（fāng）麵（miàn）對軸承壽命造成影響外，由於高（gāo）溫的存在，對於（yú）軸承的要求十分之高。為了提（tí）高產量采取提高蒸（zhēng）汽溫度，加快運（yùn）轉（zhuǎn）速度，將設備封閉隔熱及縮短起動時（shí）間等措施，在烘缸軸（zhóu）軸上普遍采用循環（huán）油（yóu）潤滑。所以有必要（yào）通過精心（xīn）設計和選擇適當的潤滑，盡可能改善軸承的工作條件（jiàn），首先可以增加循環（huán）油量，油的熱傳遞係數與速度相關，若速度（dù）低時，通過軸承的（de）油（yóu）隻能帶走（zǒu）少量的熱能，通常情況下（xià），烘缸軸（zhóu）承（chéng）取（qǔ）Q=2～3L/min為好，因此流量（liàng）在3L/min以上，再增加流量降溫的效果就不十分明顯了，其次潤滑油的粘度的選取正確（què）與否也決定著軸（zhóu）承的工作條件。高溫引致油粘度降低，若（ruò）沒有較高的轉速作補償，潤滑將不會令人滿意。為了（le）得到期望的軸承（chéng）壽命，必須建立起（qǐ）足（zú）夠厚度（dù）的油膜，使滾體與滾道分離油膜厚度（dù）可簡單表（biǎo）示為： 

　　h≌V●U

　　式中（zhōng）油粘度和軸承圈轉速可決定油膜厚度。

　　5.結論（lùn）

　　綜合以上（shàng）的四個方麵的論述，可以（yǐ）看出在惡劣的工作條件下工作的造紙機烘幹（gàn）部烘（hōng）缸軸承可通過改善安裝形式，有（yǒu）效的軸頸隔熱，合理地選擇軸承遊隙，以及適當的選擇循環油控製流（liú）量等方法，可以改善（shàn）軸承（chéng）工（gōng）作條件延長（zhǎng）其壽命，除（chú）此以外，軸承座（zuò）因安裝（zhuāng）不當，或油液中滲（shèn）入雜質都會促使軸承失效，再著隔熱裝置損壞或隔熱設計不當，若是由於隔熱不當在隔熱套和軸頸孔之間有冷凝水產生，這時熱傳遞條件（jiàn）與軸頸不隔熱時幾乎相（xiàng）同，形同虛設（shè）。隻要我們處理（lǐ）得當引起重視（shì），烘缸軸承壽命一定會在現有的基礎上提高，為（wéi）造紙機械向更高、更快、更寬（kuān）幅的（de）方麵發展打下結實的基礎。