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浅析大型高效圆锥破碎机润滑系统

2020-07-16 10:597830

圆锥破碎机具有破碎力大、排矿粒度细等优点。因破碎机负荷大,机内摩擦力大,产热量多,且经常在较恶劣的环境下工作,这样零件之间的摩擦会很严重,容易造成破碎机零件寿命降低,同时工作效率下降等后果,因此破碎机需要配有一套独立的润滑系统,进行强制循环润滑。圆锥破碎机润滑油从油箱流出后分两路:一路进入偏心套下部,沿主轴与锥衬套间隙、偏心套与直套间隙上升,到顶端后落到锥齿轮上,然后由下部油孔回到油箱去,同时一部分油沿主轴中心孔上升到球面轴承进行润滑,之后从轴承上的回油孔落到锥齿轮上,回到油箱。另一路润滑油从传动轴架上的油孔进入,润滑传动轴承,经过小锥齿轮下部回油孔及传动轴架上的回油孔,经回油管回到油箱。

润滑系统工作原理: 在系统中,从油泵从储油箱中吸入润滑油,然后将其泵入滤油器。安装有一个旁路安全阀,以保护滤芯,防止其因滤油器脏污或润滑油温度太低造成压差过高而被损坏。因为,如果滤清器脏污或润滑温度太低,就会导致过压。此外,在滤清器外壳上还安装有一个压差表,可目视检查滤清器出入口的压力降,并指示何时需要清洁滤芯,然后润滑油经过一个换热器。利用循环冷却水或循环空气对其进行冷却。当润滑油温度太低或变得黏稠时,安全阀可将润滑油导入旁路,以防止压力增大。利用安装的冷却器,温度计则安装在散热器出口和回油管线上,可目视检查油温。

安装在油泵出口处的一个安全阀可防止进入破碎机的润滑油超压,如果压力过高,安全阀打开并使一部分润滑油返回到储油箱,之后,润滑油从主机架底部流入主轴。参见下图。

润滑油在压力作用下经由主轴内部连通油路上行进入偏心套和动锥衬套的支撑面,然后流过球面瓦架,进入球面瓦支撑面。从球面瓦和动锥与偏心衬套顶部溢流出的润滑油,向下分别经由动锥中的孔和配重油槽汇集在偏心衬套底部流出,经由配重油槽汇集在偏心齿轮下的主机架中。来自偏心套底部润滑油首先润滑偏心套下的止推轴承,之后汇集在主机架中。主机架中油溢出润滑大齿圈和小齿轮。

传动轴系由一条独立的润滑管路将油经过传动轴箱进入传动轴轴承进行润滑。之后,收集在主机架下侧的油底壳内,然后在重力作用下经管路回流到储油箱中。

 

针对圆锥破碎机对润滑系统的研究和分析,设计了如下图所示的润滑系统:

 

参照美卓hp800的润滑系统和以往设计的经验,本润滑系统的工作压力取值在0.14-0.28mpa范围之内,润滑系统的流量取值在549-600l/min。

1润滑系统性能验算 1.1润滑系统压力损失计算分析

验算的目的在于了解润滑系统能否得到所需要的工作压力。系统压力损失  由管道的沿程压力损失 、局部压力损失 和阀类元件的局部压力损失 三部分组成,即

                        (1)

(1)管道沿程压力损失 的计算公式

                           (2)

式中 ——沿程阻力系数;

——管道长度,m;

——管道直径,m;

——液体密度,kg/m3;

——液体平均流速,m/s;

(2)管道局部压力损失的计算公式

                            (3)

式中 ——局部阻力系数,其具体数值与局部阻力装置的类型和雷诺数有关,通常,当 时, 与 无关:

——液体密度,kg/m3

——液体的平均流速,m/s;

(3)流经液压阀的局部压力损失 的计算公式流经液压阀的局部压力损失可根据通过阀的实际流量直接计算,即

                           (4)

式中 ——阀的实际流量;

——阀的额定流量(从产品样本或手册中查到);

——阀在额定流量下的压力损失;

上边系统压力损失与管道长度、管道内径、管道光滑程度、管道弯曲程度、液体属性和流量等均有关系,其中通过阀的压力损失与阀自身结构特点及其额定流量参数有关,要减小系统压力损失,须合理布局管路的走向,须根据系统流量要求选择合适通径的阀,这样可有效降低系统压力损失,减小发热。

1.2润滑系统温度计算分析

油箱有效容积确定后,还需要根据油温升高的允许值,进行油箱容积的验算。液压系统的压力、容积和机械损失构成总的能量损失,这些能量损失转化为热量,使系统油温升高,由此产生一系列不良影响。为此,必须对系统进行发热计算,以便对系统温升加以控制。

液压系统发热的主要原因,是由于液压泵和执行元件的功率损失以及溢流阀的溢流损失所造成的,当液压油温度升高后,会引起油液粘度下降,从而导致液压元件性能的变化,寿命降低以及液压油老化。因此,液压油必须在油箱中得到冷却,以保证液压系统正常工作。

(1)系统总的发热功率

系统总的发热功率h是估算得来的,估算公式:

                            (5)

式中 ——液压泵输入功率(kw);

——执行元件的有效功率(kw);

若一个工作循环中有几种工况,则应求出其总平均有效功率,系统总的发热功率:

                                (6)  

式中 η——系统总效率

液压泵输入功率:

                                 (7)

式中 ——电动机功率(kw);

——联轴器传动效率;

取η=0.90,代入公式得:

 

所以,液压泵输入功率n=28.35kw。

将n=28.35kw代入公式,得:

 

(2)散热功率及温升

油路系统的散热,主要靠油箱表面散热,油箱的散热功率 可以用下式进行估算:

                            (8)

式中 k——油箱的散热系数( );

      a——油箱散热面积( );

——系统温升值(℃);

其中,油箱的散热面积可以用下式估算

 

式中, ——油箱的有效容积(l);

液压系统的热平衡条件:机器在长期连续工作下,应该保持系统的热平衡,其热平衡式为:

 

 

 

取k=0.025 ,将k=0.025代入公式,得:

 

验算表明,系统温升未超过许可范围值,考虑到该系统工作的环境恶劣,所以冷却方式选择风冷即可。

2.结论

在系统中,油泵从储油箱中吸入润滑油,然后将其泵入滤油器,滤油器安装一个旁路安全阀,以保护滤芯,防止其因滤油器脏污或润滑油温度太低造成压差过高而被损坏。因为,如果滤清器脏污或润滑温度太低,就会导致过压。此外,在滤清器外壳上还安装有一个压差表,可目视检查滤清器出入口的压力降,并指示何时需要清洁滤芯,然后,润滑油经过一个换热器,利用循环冷却水或循环空气对其进行冷却。当润滑油温度太低或变得黏稠时,安全阀可将润滑油导入旁路,以防止压力增大。利用安装在水冷却器,温度计则安装在散热器出口和回油管线上,可目视检查油温。

 

    浏览全文请至论文频道搜索《大型高效圆锥破碎机润滑系统设计》

 

 

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