李向陽 馬嘉 崔軍利
(天津水泥工業設計研究院(yuàn)有限公司)
摘 要:針對(duì)立磨磨(mó)輥軸承(chéng)在使用過程中時常會損壞的問題,文章結合(hé)某水泥廠的實際案例,通過對油品(pǐn)品質、設備本體、油(yóu)站和操作(zuò)等方麵進行分析,結合油(yóu)品檢測等技術手段,找到損壞原(yuán)因並給出改進措施,提供了此類問題的解決思路。
關鍵詞:立磨;軸承損壞;解決思路
立磨(mó)磨輥部件是立磨粉磨的關鍵部件,其運行(háng)狀態的好壞直接關係到生產的(de)安全(quán)運行以及生產效率的高低,尤其對水泥礦粉等企業節約運行維護成本起著關鍵作用。
由我公司(sī)供貨的某水泥廠立磨於2017年(nián)10月投入(rù)使用,2018年6月發現磨機振(zhèn)動偏大、產(chǎn)量降低、運行工況較差(chà),停機檢查(chá)過程中發現磨輥軸承(chéng)盤動困難。專業技術人員(yuán)對磨(mó)輥軸承進行檢查發現,有2套磨輥軸承出現損傷,借助專業工具檢查後,發現軸承出現剝落、掉塊等現象,於是安排返廠進行進一步分析(xī)檢查。
1 失效(xiào)件拆解分(fèn)析
通過對失效的磨輥拆解檢(jiǎn)查發現,圓柱軸承(chéng)與圓錐軸承均出現不同程度的損(sǔn)壞,主要(yào)表現(xiàn)為(wéi)以下幾個方(fāng)麵:(1)圓柱軸承、圓錐軸承滾動體表麵點蝕(鏽蝕)嚴重,局(jú)部有剝落;(2)圓(yuán)錐軸(zhóu)承(chéng)外圈滾道麵碳化發黑,剝落嚴重;(3)圓(yuán)錐軸承保(bǎo)持架局部變形嚴重,局部掉塊,個別滾動體脫離保持架;(4)圓柱軸承有2個滾動(dòng)體碎裂。
2 軸承損壞的原因
磨輥是立磨的核心部件,而軸承則是核心部件(jiàn)的心髒,軸承的正常工作是磨輥可靠(kào)運行的關鍵。磨輥(gǔn)軸承是在高溫、衝擊、低速、重載的複雜工況下運行的,外部有高溫粉塵的惡劣環境。基於此,磨輥軸承一般選擇知名品牌的進(jìn)口軸(zhóu)承,滿足設計壽命在80000h以上,正常使用壽命保證50000h以上。
磨輥軸承在短時間出現損壞(huài),需要認真分析軸承(chéng)損壞原因,利於徹底解決(jué)問題,化解客戶疑慮及判斷事故(gù)責任。
2.1 潤滑不良
磨輥軸(zhóu)承潤滑是通過集中潤滑係統來實現的,通過稀油站向磨輥內部供油,油品(pǐn)為460#極壓工業齒輪油。磨輥裝置(zhì)結構及潤滑油走向(xiàng)如圖1所示(shì)。
圖1 磨輥裝置結構
現場檢查發現,磨輥腔體內部油品發黑、油品黏度較低,現場對油(yóu)品取樣進行分析,結果如表1所示。由表1可以看出,該牌號油品40 ℃正常的運動(dòng)黏度應該在(zài)460mm2/s,實測值(zhí)為287.7mm2/s,水分(fèn)超標,潤滑油本身碳化嚴重,品質下降,鐵與鋅雜質含量增加(jiā)。從分析結果判斷,該型立(lì)磨使用的油品(pǐn)已不滿(mǎn)足磨輥軸承正常運(yùn)行所需要的油品條件。
表1 油品(pǐn)分析結果

2.2 現場操作維護不當
立磨潤滑係統原理如圖2所示,磨輥潤滑係統工(gōng)作原理為:潤滑係統工作時,油液(yè)經供油泵(bèng)從油箱抽出,經過濾器、冷(lěng)卻器、分流器等進入磨輥內部,經循環潤(rùn)滑換熱後,由回油泵從磨內強製抽出,送回(huí)油箱,潤滑係統(tǒng)通過循環往複實現(xiàn)磨輥的潤(rùn)滑功能。單個磨輥供油泵分配流量為13 L/min,單輥(gǔn)配置一個能力為20 L/min的回油泵強製回油(yóu)。
圖2 磨輥潤滑係統原理
正常工作時磨輥的回油溫度一般比環境溫(wēn)度高30~50 ℃,中控(kòng)聯鎖設置(zhì)回油溫度要求75 ℃報警,85 ℃停主機。正常情況下停磨4~6 h後(hòu)打開(kāi)磨門,停機後(hòu)拆開磨輥後端蓋檢(jiǎn)查內部軸承,軸(zhóu)承溫度應在70~90 ℃,該項(xiàng)目磨輥內軸承溫度約為120 ℃。
中(zhōng)控記錄顯示在軸承損壞前2周回油溫度長時(shí)間基本(běn)接近環境溫度,中控人(rén)員未重(chóng)視該異常(cháng)情況,也未把該異常情況及時通知現場人員進行檢查(chá),同時現場維護人員(yuán)也未對潤滑係統供、回油(yóu)情況等進行定(dìng)期檢查。經複查,損壞磨輥對應的潤滑油站供油閥門開度較低,單獨開啟(qǐ)油站驗證,該磨輥後端測試供油量約為0.5 L/min,遠遠低於正常要求(qiú)。
從2017年(nián)10月投產以來(lái),磨輥潤滑油站從未更換過油(yóu)站濾芯,拆下檢查發(fā)現濾芯金屬泥較多,油品中的雜質也會導致軸承損傷。
以上現象說(shuō)明由於(yú)操作人員維護不當或者不(bú)及(jí)時,致使磨輥內(nèi)部供油不足,導致磨(mó)輥內部熱量(liàng)無法(fǎ)及時帶出,潤滑(huá)油黏度下降較多,無法正常形(xíng)成潤滑油膜,使磨輥內部潤滑工況惡劣,連續運轉導致軸承損傷或損壞。
2.3 油封失效
檢查發現磨輥油封處有漏(lòu)油現象,根據磨輥(gǔn)油封設計原則,漏油表(biǎo)明(míng)磨輥內部油封損(sǔn)壞,但因磨輥本身還有2道防塵密封,防止外界物料等細小雜物進入損壞軸承,故暫時無法判斷是否有粉料等雜物進入軸承。
拆(chāi)卸檢(jiǎn)查,發現磨輥防油密封損傷,橡膠部位有劃傷,密封唇口無(wú)物料等雜物,說明油封防油功能雖然失效,導致磨輥部(bù)分有漏油,但防塵功(gōng)能(néng)正常,無(wú)金(jīn)屬、粉料(liào)顆粒進入磨輥軸承內部影響軸承正常運(yùn)轉,基本排除油封失效造成軸承損傷。
2.4 軸承本身質量問題
通過查驗(yàn)軸承原始製造記(jì)錄,軸(zhóu)承出廠前熱處理、尺寸(cùn)等相關檢驗數據合格,同時通過核對同型號的同批次軸(zhóu)承(chéng),均未出(chū)現上述情況的損傷(shāng)。進一步對失效軸承硬度、化學成(chéng)分與金相進行(háng)了分析。
(1)硬度分析結果為59.5~59.7HRC,符(fú)合訂貨要求中對軸承材質的要求。
(2)化學成分結果見(jiàn)表2,結果符合訂貨要求中對軸承鋼100CrMnMoSi8-4-6的要求。

(3)金相分析結果顯示,軸承材(cái)質中未發現屈氏體,符合訂貨要求中對材質的熱處理要求。
上述結果說明,軸(zhóu)承本身不存在缺陷,軸(zhóu)承損傷與軸承本身無關。
2.5 裝配(pèi)問題
按照(zhào)磨輥出廠編(biān)號(hào),查驗相關部件的尺(chǐ)寸記錄,符合圖紙設計要求,磨輥(gǔn)Z終裝配記錄符(fú)合磨輥安裝指導步驟(zhòu)要求,出廠遊隙符合要求。
結合(hé)軸承損壞現象,通(tōng)過分析可知,現場人員操作維護不當,加之潤滑油品(pǐn)質低,造成潤滑不良,是(shì)導致軸承損壞的主要原因。
3 改進措(cuò)施
結合損壞結果與原因分析,為保證該廠後續(xù)持(chí)續(xù)正常生產,從(cóng)以下幾(jǐ)個方麵改進:
(1)拆卸完畢(bì)後,對所有(yǒu)部件進行清洗,然(rán)後嚴格按照設計圖紙複檢相關尺寸,保(bǎo)證所有部件符合出廠要求。
(2)對軸承等損傷部件更換,並對相關關(guān)鍵尺寸進行檢查,保證符合使用要(yào)求。
(3)嚴格按照新產品出廠要求,裝配相(xiàng)關部件,控製磨輥軸承出廠遊隙。
(4)發貨前(qián)磨輥內部(bù)灌裝防鏽油,保護軸承防止鏽蝕。
(5)將原磨輥潤滑油站中的潤滑(huá)油全部排出(chū),並且清洗所有磨輥潤滑相關管路,保證管(guǎn)路內部清(qīng)潔,無金(jīn)屬雜質、無水鏽,然後檢測相關泵組的供回油能力、溫控係(xì)統的(de)靈(líng)敏度與精度(dù)等。
(6)磨輥發(fā)往現場後,派出專(zhuān)業人員安裝磨輥,調(diào)試油站,保證(zhèng)軸(zhóu)承供油充足(zú),檢查磨輥內潤滑與軸承運轉情況。
(7)從生產維護、故障判斷、油品選擇、油品檢測(cè)等(děng)角度對企業員工進行免費的技術指導與培訓,杜絕該類事(shì)件的再次發生。
4 結束語
企業在生產(chǎn)設備出(chū)現故障時(shí),往往首先從加工精度、安裝等機械方麵(miàn)找原(yuán)因,特別是(shì)在軸承、齒輪等關鍵部件出現損壞時,會直接懷疑設備本身質量問題,而(ér)很少從潤滑方麵進行分(fèn)析,往往(wǎng)導致不能有效解決問題或不(bú)能從根本上解決問題,造成額外的附加經濟損失。企業在設備維護管理中,應將潤滑維護管理作為重點。潤滑維(wéi)護管理是一套完整體係,主要包(bāo)括潤滑劑選擇、潤(rùn)滑方式、潤滑操作、潤(rùn)滑檢測(cè)分析和(hé)潤滑劑管理五個方麵,環環相扣,缺一不可。
來源:《水泥》雜誌