對於(yú)立磨來說,磨輥是立磨的心髒,而(ér)磨輥軸承則是磨輥的(de)心髒,磨輥軸承的正常工作是立(lì)磨可靠運行的關鍵。磨輥軸承是在高溫、衝擊、重載、低速的複雜環境下運行的,磨輥外部(bù)還有高粉塵等更加惡劣的工況(kuàng),如何在這(zhè)種工(gōng)況正確使用好磨輥軸承、延長其使用壽命一直是用戶及(jí)設計者所(suǒ)關注的問題。因此分析(xī)軸承在(zài)使用過程中的失效形式及如何避(bì)免顯得尤為重要。
1 磨輥軸承的失效形式(shì)及原因
1.1接觸疲(pí)勞失效
軸承工(gōng)作表麵受到交變應力的作用而導致失效。主要發生在軸承(chéng)工作表(biǎo)麵,往往伴隨著疲勞裂紋,這(zhè)種失效形式先從(cóng)接觸表麵以下Z大(dà)交變切應力處產生,然後擴展到表麵形成不同的剝落(luò)形狀。它的形成過程及後果是:點蝕—麻點剝落—淺(qiǎn)層剝落—深層剝落。
1.2磨損失效
軸承磨(mó)損失效是(shì)指表麵之間的相對滑(huá)動摩擦導致其工作表麵金屬不斷磨損而產生的失效。磨損失效按磨損形(xíng)式通常可(kě)分為磨粒(lì)磨損和粘著(zhe)磨損。磨粒磨損指軸承工作表麵之間擠(jǐ)入外來堅硬粒子或硬質異物或金屬表麵的磨屑且接觸(chù)表麵(miàn)相對(duì)滑(huá)動而引起的(de)磨損。粘著(zhe)磨損指由於摩擦表麵的顯微凸起或異物使(shǐ)摩擦麵受力不(bú)均(jun1),在潤(rùn)滑條件嚴重惡化時,因局部摩擦(cā)生熱,易造成摩擦麵局部變形和摩擦(cā)顯微焊合現象,嚴重時(shí)表(biǎo)麵(miàn)金屬可能局部熔化,接(jiē)觸麵上(shàng)作用力將局(jú)部摩擦焊(hàn)接點從基體上撕裂而增大塑性變形。
磨損失效(xiào)發生時,首先在軸承的表麵(miàn)有持續的磨損,導致軸承零件逐漸損壞,進一(yī)步造成軸承尺寸精度喪失及其它相關問題。它的形成過程及後果是:磨損—形狀變化—配(pèi)合間隙增大及工作表麵形貌變化—潤滑劑汙染—潤滑功能完全喪失—軸承喪失旋轉(zhuǎn)精度(dù)乃(nǎi)至(zhì)不能正常運轉。
1.3斷裂失效
這種失效主要由兩大因素造成:過(guò)載和缺陷(xiàn)。當載荷超過強度極限時會發生過載斷裂。軸承零件的微裂紋、縮孔、氣泡、大塊外來雜物、過熱組織及局部(bù)燒傷等缺(quē)陷在衝擊過載或劇烈振動時也(yě)會在缺陷(xiàn)處引起斷裂。
1.4軸承遊隙變(biàn)化失(shī)效
這種失效往往是(shì)由(yóu)內、外在因素共同作用造成的,這種失效發生時,首(shǒu)先是配合間隙改變,進而造(zào)成軸承(chéng)精度降低,以致造成“咬死”現象。外在因素主要指過盈量過大、安(ān)裝不(bú)到位、溫升引起膨脹量、瞬時過載等;內在因素(sù)主要有殘餘奧氏體和殘餘應力處於不(bú)穩定狀態等。
2 磨輥軸承壽命的影響因素
影響磨輥軸承壽命的因素(sù)主要有以下幾個方麵:軸承本身情況(kuàng)、軸承使用情況、磨機的運行情況、軸承(chéng)的存儲等等。
2.1軸承本身情況(kuàng)
軸承的材料(liào)、熱(rè)處理工藝,以及其強度和耐磨性、表麵結(jié)構、內部幾何構造等都會影響到軸(zhóu)承的(de)使用壽命。對於使用者(zhě)和設計者來說,應該了解(jiě)軸承的工況及載荷狀態,在選用軸承時提供相關參數及工(gōng)況(kuàng),軸承的具體問題可由(yóu)軸承廠家考(kǎo)慮。
2.2軸承使用方麵
軸承使用方麵是用戶(hù)能主觀控(kòng)製的(de)方麵,也是影(yǐng)響軸承壽命的關鍵,從安裝到具體操作以及維護(hù)保養的各個環節,都滲透著影響軸承壽命的(de)因素。
安裝方麵:磨輥(gǔn)軸承的安裝質量是影響其(qí)使用(yòng)壽命的重要因素,很多磨輥軸承提前失(shī)效或損壞都與裝配不當有關(guān)。用戶在更換磨輥軸(zhóu)承時必須(xū)嚴格按說明(míng)書的要求進行,裝得過鬆或過緊都將造成磨輥軸承的提前損壞。
在具體安裝過(guò)程中首先要避免錘擊。軸承安裝要進(jìn)行加熱,加熱時注意加(jiā)熱位置及溫度的控製,要求油在冷態時同軸承一起(qǐ)加熱,溫度控製在100~110℃;安裝完軸承後,要(yào)用煤油清(qīng)洗;整個磨輥裝配後必須進行打(dǎ)壓試驗,試驗壓力為0.05MPa,保壓30分鍾。
使用方麵:主要包括密封、潤滑(huá)及監測(cè)。
密封(fēng)對軸承的工作壽命也有很大的影響。密封的作用是防止潤滑油從軸承向外泄(xiè)漏,同時防止(zhǐ)外界粉塵物進入軸承。在高粉塵的(de)工作環境中(zhōng),若大量微小硬質顆粒進入立磨磨輥軸承內部,將惡化(huà)軸承工作環境,降低潤滑效果(guǒ),甚至在(zài)滾道(dào)麵形成(chéng)壓痕,引起點蝕甚至(zhì)滾道麵剝(bāo)落,降低軸承的工作壽命。因此,選擇高可(kě)靠性的密封部件,對提高軸承工作壽命至關重要。磨輥軸承處的密封都采用密封風形式,即用壓(yā)縮(suō)空氣阻(zǔ)止磨腔內的粉(fěn)塵進入軸承潤(rùn)滑油中。密封風要有一定的壓力,同時風環(huán)處的間隙不能過大,對於MLS立磨來說,密封(fēng)風壓力(lì)要達(dá)到5000Pa以上,風環間隙小於3~5mm,保(bǎo)證風環處(chù)的風速(sù)在50m/s以上,才(cái)能起到有(yǒu)效密(mì)封效果。
在高溫、衝擊、重載、低速的應用環境中(zhōng),軸承的良好潤(rùn)滑條件(jiàn)很難形成,惡(è)劣的粉塵環境及衝擊更加惡化了潤滑狀(zhuàng)況。實際應用結果表明,大多數的(de)磨輥軸承損壞都是(shì)軸承潤滑不當的結果。
由於MLS立磨采用油池潤滑,不能有(yǒu)效帶走軸承工作時產生的熱量,不易(yì)去除軸承內部存在的微小雜質,淨(jìng)化(huà)軸承(chéng)工(gōng)作環境。所以潤滑(huá)油的選擇(zé)就顯(xiǎn)得(dé)尤為(wéi)重要。潤滑油的(de)選擇要(yào)注意牌號、質量,同時要求潤滑油要帶有極壓添加劑,推薦選擇ISO VG 680 PAG型合成潤滑油,同時必須滿足100℃油品粘度大於90cSt。潤滑油油量要適宜(yí),油樣定期檢查,看其是(shì)否(fǒu)含有雜質、水及磨粒等。
監測保護方麵:密封(fēng)壓力和軸承溫度要實(shí)時監測,控製邏輯及聯鎖不能隨便摘除,發(fā)現密封壓力及軸承溫度不正常時,要及時停磨,以防造成磨輥軸(zhóu)承的損壞。
2.3磨機運(yùn)行情況
磨機的振(zhèn)動(dòng)會(huì)影(yǐng)響軸承的使用壽命,因此在磨機(jī)運行中減小振動,特(tè)別是水(shuǐ)平振動,可為(wéi)磨輥軸承的良好運行提供(gòng)可靠地保(bǎo)障。MLS立磨的加載方式為壓力框架集中加載,隨著磨盤的轉動,在壓力框架處會產生一個水平的切向附加力,因此對於大型立磨,該處(chù)都加有緩衝(chōng)裝置(zhì),緩衝裝置的有效工作是減小水平振(zhèn)動的關鍵。
2.4軸承的儲存
軸(zhóu)承的不正確儲存也是影(yǐng)響其(qí)壽命的一個因(yīn)素,如果軸承沒有水平放(fàng)置,會影響其遊隙精度;如果(guǒ)包裝不嚴密,遇到潮濕空氣會造成軸承工作(zuò)表麵鏽蝕,進而產生微小麻坑,在運行時會(huì)產生應力集中點,進而造成失效,影響壽(shòu)命。
作為磨輥的核心部件,避免磨輥軸承(chéng)的失效、保證磨輥軸承的使用壽命,是磨機有效運行的關(guān)鍵。從磨輥軸承的選擇、安裝、使用、維護等各個環節,都隱藏著影響軸承壽命的因素,用戶一定要做好(hǎo)各環節的工作(zuò),才能保證磨輥軸承乃至整(zhěng)個(gè)生產線(xiàn)的正(zhèng)常運行。