Отказ подшипника режущего инструмента ТПМК является распространенной проблемой, возникающей при проходке тоннелей с помощью ТПМК. В данном исследовании анализируются такие отказы, выявляются коренные причины повреждения подшипников инструмента и предлагаются технические меры по предотвращению подобных отказов, что закладывает прочную основу для улучшения конструкции и оптимизации проектирования.
1
Перегрузка подшипника
Перегрузка подшипника препятствует нормальному вращению, что приводит к неравномерному износу режущего инструмента. Чрезмерный предварительный натяг подшипника также может привести к чрезмерному пусковому моменту фрезы, вызывая её прерывистое вращение и тем самым inducing неравномерный износ кольца фрезы.
Износ развёртки
При проведении тоннелепроходческих работ износ инструмента без своевременного обнаружения представляет собой крайне высокую опасность; такие случаи следует выявлять и устранять как можно раньше. Повреждения также могут возникать вследствие чрезмерно малых внутренних зазоров подшипника, неподходящих или недостаточных смазочных материалов, чрезмерных нагрузок, сильной коррозии или неправильного монтажа подшипника. Все эти факторы могут приводить к появлению на поверхностях дорожек качения и роликов повреждений, напоминающих рыбью чешую, вследствие усталостного выкрашивания при качении, что вызывает расслоение материала. Для предотвращения расслоения, вызванного перегрузкой, необходимо выбрать соответствующий внутренний зазор подшипника, повторно оценить метод смазки и смазочный материал, а также обеспечить правильный монтаж подшипника.
2
подшипник нагревается при работе
Неисправная система охлаждения режущей головки может привести к перегреву и заклиниванию подшипников; последующий чрезмерный износ, приводящий к отказу, может подвергнуть соседние режущие инструменты перегрузке и отказу, что вызовет быстрое распространение отказа до тех пор, пока все режущие инструменты на всей режущей головке не выйдут из строя.
3
Питтинговая коррозия подшипника
Питтинг-коррозия — это тип повреждения, вызванного усталостью при качении в материалах, характеризующийся образованием небольших точечных язв на поверхности качения. Причины питтинг-коррозии включают неправильный монтаж, искривление вала или низкую точность обработки вала или корпуса. Для предотвращения питтинг-коррозии следует выполнить правильную центровку вала и повысить качество обработки вала или корпуса.
Износ между дорожкой качения и шариком
4
Ползучесть подшипника
Явление, при котором на сопрягаемых поверхностях подшипника наблюдается износ, изменение цвета или задиры, вызванные скользящим движением, или при котором кольцо подшипника смещается в окружном направлении относительно вала или корпуса во время работы, называется ползучестью подшипника. Основными причинами ползучести являются недостаточный натяг или недостаточная затяжка кольца подшипника. Для предотвращения ползучести подшипника следует увеличить натяг и соответствующим образом затянуть кольцо подшипника.
5
Разрушение подшипника
Явление, при котором возникает разрушение наружного кольца, внутреннего кольца или тел качения, приводящее к распространению трещин в детали и образованию двух или более отдельных фрагментов. Причины таких разрушений включают: чрезмерный натяг при посадке, чрезмерный радиус галтели на валу или в корпусе, чрезмерная ударная нагрузка или развитие отслаивания или прижоговых повреждений; либо чрезмерная ударная нагрузка или прогрессирование отслаивания. Для предотвращения таких разрушений следует выбирать соответствующую посадку, радиус галтели вала или корпуса должен быть меньше размера фаски подшипника, а условия нагружения должны быть пересмотрены.