彭文炯

（寧波亞洲漿紙業有限公司）

摘　要：隨著社會的發展，我國的科學技術的發展也有了很大的提高。造紙機械滾動軸承在運轉過程中出現意外損傷的情況時有發生，而軸承損傷會導致設備的性能下降或停機。因此必須盡快分析查找原因，并采取相應的對策。通過仔細觀察損傷的軸承，深入分析探討故障的原因，可以推斷高于80%的軸承損傷是由選型配置、安裝、潤滑不當等引起的。

關鍵詞：造紙機軸承；使用；故障分析

引言

造紙機作為紙業生產的必要設備，在高質量紙質品的生產和發展方面作出了很大貢獻，但速度過快對設備也造成了極大的損害，尤其是對紙機的主要構成部分——烘缸軸承的損害不容忽視。通過對造紙機的分析研究，重點介紹了紙機烘缸軸承的故障，并提出了解決措施，希望能夠提高企業的經濟效益。

1　軸承的配置

造紙機的傳動一般使用調心滾子軸承，它可以承受徑向載荷和雙向軸向載荷，在軸、軸承座出現撓曲時，可以自動調整，防止軸承過載。配置的軸承中，通常將傳動側軸承作為固定端軸承，用于軸向定位（內外圈定位）。操作側軸承作為承受徑向載荷的自由端軸承（內圈定位，外圈竄動），這樣可以解決溫度變化引起的軸的膨脹和收縮，而且，還可以用于軸向安裝位置的調整。如不解決溫度變化引起的軸向伸縮，軸承會受到異常的軸向載荷，成為早期損壞的原因。軸承內圈均軸向防松固定，軸承外圈固定端與自由端主要通過軸承座的前后端蓋長、短調整，安裝時要注意。

2　軸承失效原因分析

2.1烘缸軸承的負荷影響

烘缸軸承不但要承擔烘缸的重量，而且要每天24h不停運轉，因此，其負荷壓力相當大。在大型企業的生產運行中，設備一旦運轉，幾乎是不可能停止的，連續轉的運行模式對烘缸的損害異常明顯。除此之外，烘缸軸承一般屬于密封式設計，其維護保養比較難。

2.2潤滑油的影響

潤滑油在設備的運行中發揮著至關重要的作用，對于降低設備磨損，保持設備的良好運行意義重大。但是，質量低劣的潤滑油對烘缸軸承的損害作用也很明顯，如果潤滑油中含有水分，就會出現添加劑析出和催化油氧化的情況，致使潤滑油膜破裂、變薄，不能很好地保護軸承的金屬表面，使軸承內外圈滾動體金屬表面直接接觸加速軸承表面，增大損耗，造成疲勞失效、腐蝕失效。除此之外，雜質多的潤滑油還會淤塞軸承部件，導致軸承無法運行，甚至有的潤滑油會引起設備顆粒污染，進而損害軸承。

2.3工作環境的影響

烘缸的主要作用是烘干紙頁中的水分，達到干燥的目的，溫度越高，紙頁干燥的速度越快，從紙頁中蒸發的水分越多，環境也就越發潮濕。因此，造紙機的效率越高，烘缸軸承所處的環境溫度也就越高，環境也越潮濕，這樣的環境對設備的損害較大。企業為提高產品的生產質量與速度，大力提高烘缸的溫度，加快干燥速度，而烘缸軸承因為熱脹冷縮的原理，使得軸承游隙變大，高溫使潤滑油黏度變低，油膜變薄，加大了設備的損耗程度，大大縮短了烘缸軸承的使用壽命。

3　軸承的安裝

軸承的安裝質量，將直接影響軸承的使用精度、壽命和性能。因此，安裝時要特別注意，紙機各類輥子的軸承內圈需軸向緊固，對外圈傳動側一般為固定端，操作側為自由端。內圈緊固的過程中，應充分考慮到軸承徑向游隙的變化，一般為軸承原始游隙的一半，游隙太小，特別是烘缸部的軸承，由于環境溫度高，預緊力超過所需限度，將會導致異常發熱，摩擦矩增大，使其壽命下降。所以要充分根據工況、預緊目的來決定預緊力。以下通過一實例，分析預緊力在實際中的應用。某公司第六造紙車間紙機烘缸軸承型號為NSK22344EK/C3/W33（調心滾子軸承，普通圓錐孔，錐度1：12，小端軸承內徑為220mm，C3游隙）。烘缸軸承裝配前先將軸承豎直放在潔凈的平坦處，拆去包裝并用柴油清洗干凈。根據數據，檢查軸承的原始游隙是否滿足要求。結合烘缸部的工況（溫度高），該軸承游隙選用C3類，經塞尺實測的游隙數據為260μm，游隙符合要求（在測量時塞尺經過滾子數量一般3~5之間為宜）。然后使用液壓螺母裝配軸承，邊預緊，邊測量，達到Z小安裝游隙0.14mm即可，根據經驗一般需控制緊后Z小安裝游隙在原始游隙的一半左右，如果液壓螺母軸向有移動，而軸承徑向間隙沒變化，此時要格外小心，應停止預緊，檢查軸承內圈是否有開裂，如有，需更換軸承；如無，停止打緊軸向螺母，做好記錄，并作為今后運行檢查的依據。如果預緊力不夠，退卸套易打滑，會造成軸頭磨損；預緊力太大，軸承滾柱或內外圈易形成麻點及剝落磨損等，軸承的使用壽命將大大縮短。所以在實際的裝配中要特別注意軸承的原始游隙和緊后間隙的跟蹤與測量，并做好記錄存檔，這樣也有利于后期的開蓋檢查和在軸承故障分析與診斷時提供必要的原始依據。在安裝真空壓榨輥、真空伏輥等大型軸承時，如果是圓柱孔軸承，廣泛采用熱裝配法：在油中加熱軸承，使之膨脹，然后裝到軸上，這種安裝方法，不會出現受力不當的情況，可縮短作業時間。軸承的加熱溫度，以軸承尺寸、所需的過盈量。有關作業注意事項如下：（1）軸承加熱不可超過120℃；（2）為使軸承不接觸油槽底部，應將軸承放在金屬網架上或吊起；（3）為防止操作中因軸承內圈溫度下降而難于安裝，加熱軸承內圈時應比所需溫度高出20~30℃；（4）安裝后，軸承冷卻，寬度方向也會收縮，所以要用圓螺母或其他方式將其鎖緊，以防內圈與軸肩處產生間隙。

4　軸承的潤滑

造紙機軸承的潤滑在紙機的運行中極為重要，潤滑不當將造成嚴重的設備故障。其潤滑作用如下：（1）減少摩擦及磨損；（2）延長疲勞壽命；（3）排出摩擦熱、冷卻；（4）防止異物侵入、防止銹蝕和腐蝕。造紙機的導輥軸承、壓榨大輥軸承一般選擇脂潤滑，烘缸部傳動齒輪及軸承使用稀油站集中供油系統，在使用過程中必須注意以下幾點：（1）在選擇潤滑脂時，應充分考慮使用工況。紙機干燥部周邊環境溫度高，一般選擇潤滑脂的稠度可大些，比如#3極壓鋰基脂，而壓榨部、網部潮濕水汽多，相應選擇抗水性強的鈣基脂。（2）潤滑脂的添加和補充間隔。使用氣動加脂泵或人工添加潤滑脂時，要控制添加量的多少，特別是紙機小導輥軸承腔的油脂添加時，一般控制在腔內容積的1/2左右，過多的加入，容易造成軸承后蓋甩油，嚴重時影響紙機抄造和造成紙頁斷紙。即使優質的潤滑油，經過一段時間使用，其性能劣化也會導致潤滑性能降低，所以要適時補充。 

結語

動態振動監測實時反映了軸的運行情況，通過振動曲線的輸出及相關參數的采集，可整體把握軸的運行狀態。當軸承本身發生故障時，振動明顯不規則，運轉困難，聲響劇烈，對設備的危害很大，應立即停機檢修。通過對故障軸承的時域分析，雖然我們不能得知軸承的哪個部件出現了故障，但是我們能夠發現故障軸承性能指標的異常，也能提前預測軸承故障。滾動軸承的故障診斷特征參量存在著不確定性，各特征參量對不同故障類型的敏感性不一樣。波峰值和方均根值對故障軸承所引起的振動比較敏感，可以用這兩個參數對設備進行實時監測。對軸運行時的振動情況進行監測，比較振動變化的情況，結合各指標的變動情況來綜合分析軸的運行情況，當故障發生時能及時查明故障，并進一步分析故障的原因，為設備維護的順利展開提供相關信息。

參考文獻： 

 [1] 張宏，王印．造紙設備故障診斷與監測的研究[J].紙和造紙，2016，35（5）：15-17. 

 [2] 蔣增福，李曉慶．鉗工工藝與技能培訓[M].中國勞動社會保障出版社，2001. 

 [3] 雷繼堯，何世德．機械故障診斷基礎知識[M].西安交通大學出版社，1998.  [4] 李國華，張永忠．機械故障診斷[M].北京：化學工業出版社，1999.  

 [5] 楊柳茂．從曝氣池水花異常現象分析曝氣機故障[J].紙和造紙，2013，32（12）：11-12.  

來源：《電力設備》2018年第26期