立式设备的结构,轴是竖着放的。这种姿态下,转子的重量全部压在轴向,加上叶轮、螺旋桨或者搅拌桨产生的液压轴向力,轴向载荷往往比卧式设备明显。轴向力怎么承担,决定了轴承怎么配、润滑怎么做、拆装按什么顺序。济南市鸿慷机电设备有限公司结合立式泵、立式电机和搅拌设备的配套经验,把要点整理出来。

一、轴向力从哪里来
立式轴的轴向力有几股:转子自重,随轴长和叶轮直径增加而增加;叶轮或者搅拌桨的液压轴向力,泵类设备在额定流量附近轴向力较小,偏离额定点会明显增大;螺旋桨的推力;以及联轴器传递来的附加力。选型时把这几股叠加,取运行中可能出现的较大值作为设计依据,不能只按自重算。
二、承担轴向力的轴承类型
常见的有几类:推力球轴承,适合轴向载荷中等、转速不高的场合,结构简单但刚性一般;推力圆柱滚子轴承,轴向承载能力大、刚性好,适合重载立式设备;成对角接触球轴承,可以同时承受径向和轴向,常用于精密立式主轴;圆锥滚子轴承成对使用,也能承担复合载荷。选择时按载荷大小、转速和刚性要求定,不要只看尺寸。
三、上下端怎么分工
立式轴通常上端承担轴向定位,下端只做径向导向。这样布置的原因是:轴的热伸长向下释放,上端定位不动,下端可以自由伸缩;同时轴向力集中在一个部位,便于配置推力轴承。下端用圆柱滚子轴承或者深沟球轴承,只提供径向支撑,装配时不做轴向定位。上下顺序装反,轴向力会压到下端的径向轴承上,很快损坏。
四、润滑上的难点
立式布置让润滑变得麻烦。上端轴承位置高,脂润滑时补脂要靠管路从外部引入,管路长了阻力大,容易出现补不到位;油润滑时油位难以覆盖到上端,靠飞溅或者循环供油。下端轴承浸在油里或者靠近油池,润滑条件反而好一些。设计时要为每个润滑点预留注脂孔和排脂孔,位置便于观察,避免出现"装了却补不到"的情况。
五、安装与拆装的顺序
立式轴的拆装和卧式不同,重力方向影响每一步。装配时先把下端导向轴承装到位,再把轴吊入,更后装上传动端的推力轴承;锁紧螺母按规定力矩拧紧,防止轴在轴向窜动。拆卸时反过来,先拆上端,用吊具托住轴再拆下端,避免轴落下砸坏叶轮或者密封。轴上要设防坠结构,检修时多一道保险。
六、运行中的观察点
立式设备运行时要重点看几处:上端轴承座的温度和振动,这是轴向力承担部位,异常通常先在这里出现;轴向窜动量,用百分表打轴的端面,超过设计值说明定位有问题;下端密封有无渗漏,轴偏心会加速唇口磨损;泵类设备还要看流量偏离额定点时的振动变化。把这几项列入点检表,定期记录,异常趋势就能提前发现。
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常见问题
问:立式轴一定要用推力轴承吗?
轴向力较小的轻型立式设备可以用角接触球轴承承担,载荷较大时建议配专用推力轴承。
问:上下端轴承能互换安装吗?
不建议。承担轴向定位的一端有专门配置,装反会让径向轴承承受轴向力而早期损坏。
问:上端轴承补脂困难怎么处理?
预留注脂管路引到便于操作的位置,定期检查管路通畅,必要时改为集中润滑。
问:轴向窜动量多大算超标?
按设备设计要求确定,用百分表测端面跳动,超出设计值需检查锁紧件和定位结构。
问:泵偏离额定流量为什么振动变大?
偏离额定点后液压轴向力和径向力都会变化,轴承载荷分布改变,振动随之上升。
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