水泥立磨磨輥軸承的故障及修復處理
2020-01-06邢小民
(陜西商洛堯柏龍橋水泥有限公司,陜西商洛 726009)
某公司兩臺水泥立磨(TIM45.42)為四輥立磨,設計產量150t/h,實際產量達到210t/h,遠遠大于設計產量,水泥性能指標穩定。但在運行中軸承多次損壞,造成不小的損失,特別是維修工期長、勞動強度大。通過幾次軸承處理和故障分析,現一點體會和認識與大家分享,希望對同仁有所幫助。(陜西商洛堯柏龍橋水泥有限公司,陜西商洛 726009)
一、磨輥的運行狀態和損傷情況
該公司的磨機是四輥,但在日常的運行中是兩輥運行,兩輥抬起備用。也曾經嘗試四輥運行,想以此增加磨機的產量和減少對磨輥軸承的損傷,但經多次試運行,都因磨機振動大而失敗,所以只能兩輥運行。2012年10月在設備投運后因經驗不足,對輥子軸承損傷缺乏充分的認識和了解,長期采取兩輥對角運行,兩輥做備用。
2013年9月份,因磨輥的端頭螺栓斷裂從而導致輥子整體向外脫出近300mm。磨輥的結構見圖1。

打開軸承檢查發現圓柱輥子軸承的內圈滾道面上面有1/2圓面為規律性壓痕,基本上每個壓痕都對應一個滾珠。雙列圓錐軸承的滾珠和滾道面上都有不同程度的壓痕和磨損,且都呈規律性分布,見圖2、圖3和圖4。

在沒有發現軸承損傷的時候,水泥磨輥在使用的過程中,出現了有節奏的“突、突”聲,隨著磨輥的加壓,伴隨的突突聲音越高,磨機的振動也明顯增大,而在空載輔傳開機的情況下,則沒有突突聲,但一開機加壓運行聲音就出現,在搖臂處聽尤其明顯,但無法判斷具體的位置。先后多次盤動磨輥都非常靈活,無卡滯現象,同時也檢查了液壓缸的關節軸承和搖臂軸承等,都未發現問題。多次檢查無果后,初步判斷是軸承的問題,于是將輥子翻出拆卸處理。
三、軸承損傷的原因分析
(1)由于長期采取兩輥對角運行,兩輥做備用,所以造成兩個備用輥子長期傾斜懸掛在磨機里面(主要靠兩個油缸支撐)。而油缸的支撐為柔性,它在磨機的振動下可以做有限的浮動,長期的振動就在軸承上形成沖擊壓痕。
(2)水泥立磨對物料和水分以及磨內的雜物要求很高,無論哪一項的影響都會造成磨機在運行中的振動,而長期的振動對磨輥等設備產生不良影響。
(3)磨輥軸承和輥皮的支撐定位都是用4條M42的螺栓來固定,該螺栓的強度是8.8級,在使用之初經常斷裂,造成輥子脫落、軸承損傷。后來將螺栓的強度改成10.9級,再未發生類似故障。
(4)軸承油封損壞和密閉風機風量的大小也會影響軸承使用壽命,在使用的過程中油封經常漏油。密閉風機沒有裝壓差變送器,中控無法觀察風壓的大小,風壓不足導致水泥顆粒物進入油封,破壞油封的唇口引起漏油和雜物的進入,進一步影響軸承的使用。
四、預防措施
(1)在目前四輥不能完全投運的情況下,該公司制定了嚴格的磨輥輪流使用制度。每星期實行兩輥倒換使用,減少對軸承的損傷,同時進行摸索和試驗,采取兩輥作用擠壓粉磨、兩輥輔助的思路,從而實現四輥運行,減少輥子以及軸承的故障問題。
(2)每月檢查一次輥子的軸承壓板螺栓,防止斷裂。同時檢查軸承內部潤滑油中的雜質,分析比對,及時了解軸承的使用狀態。
(3)控制好密閉風機的風量和風壓,在風管上安裝一個壓力變送器將風量風壓數值傳送到中控,方便操作和調整。定期檢查油封的使用情況。
(4)減少磨機的振動,控制物料粒度和水分,優化磨機操作參數。增加磨外自動噴水系統,并在入磨溜子增加篩網,嚴控雜物和粒度。
五、軸承的修復方案以及實施
這兩盤鐵姆肯的軸承如果更換新的,需要40萬元左右,而維修費用約30萬元,且須返廠維修。
鑒于這個情況,參考相關資料,經過對軸承外圈、內圈以及裝配高等主要參數的測量,包括軸承滾道面的硬度測量,制定了以下軸承修復方案。
5.1圓錐滾子軸承的修復
對圓錐滾子軸承的修復,決定只對外圈滾道面上面的壓痕進行車磨處理(內圈和滾動體損傷不大,可以滿足軸承的使用要求)。軸承外圈的壓痕大約在0.2mm,滾道面的硬度在里氏9.6,完全可以滿足該軸承的使用要求,將外圈磨下去0.23mm除去壓痕。經過計算將軸承中間的隔圈磨掉2.8mm。配磨測量裝配高,保證裝配軸向游隙在0.04mm以內(廠家要求)。檢測軸承的運行精度達到標準范圍,組裝完成。
5.2圓柱滾子軸承的修復
圓柱滾子軸承的修復相對簡單,因為軸承內組件損傷不大,只是內圈滾道面上面有壓痕。實測游隙在0.35mm,在此游隙基礎上,磨去壓痕0.20mm左右,將修復后的游隙控制在0.60mm以內。基本可以滿足使用要求,因為水泥立磨屬于低速重載的設備,對軸承的精度要求不是很嚴格。
采用以上修復方案,將拆卸下來的兩套圓錐滾子軸承的外圈,經過測量比對選擇受損較輕的外圈進行更換。然后將一套圓錐和一套圓柱滾子軸承發往某研究所進行修復處理。經過5天的加工、檢測、裝配和一系列的工序處理,達到了各項技術要求。
在軸承和磨輥裝配的過程中,實測軸承的軸向游隙是0.01mm,基于目前同類軸承的游隙都設定比較小或者是零游隙的理念下,在計算時也將游隙控制的較小。加之,磨輥在實際的運行中環境溫度有100℃左右,所以小游隙不會造成軸承的抱死,反而有利于軸承的運行。
六、結論
磨輥經過現場運行,各項指標均符合要求。那種突突的聲音完全消除,本次維修費用2萬多元,為公司節約成本30萬元。
來源:《水泥》2017年第10期
