劉明紅
(湖(hú)南辰溪華中水泥(ní)有限公(gōng)司)
1 前言
球磨機主軸承是球磨(mó)機的重要組成部分,它支承著整個(gè)磨機的(de)重量。主軸(zhóu)承由軸承底座、軸瓦、軸承蓋及潤(rùn)滑係統組成,而軸瓦是其核心零件。主軸承的失效形式主要體(tǐ)現(xiàn)在軸瓦的燒損,燒瓦被(bèi)看作是(shì)水(shuǐ)泥廠的(de)災難性事(shì)故,因為(wéi)一旦燒瓦,處理起來停機時間長,檢(jiǎn)修工作量大(dà),不但(dàn)影(yǐng)響設備運轉率,還會降低軸瓦的使用壽命。因此,正(zhèng)確的(de)使用和維護(hù)主軸承,避(bì)免出現燒瓦事故以及縮短檢修時間等,對於水泥企業(yè)有重(chóng)要的(de)意義。
2 使用中出現的問題及處理經驗
2.1軸瓦溫度高及其溫度控(kòng)製(zhì)
軸瓦溫度受環境及中空(kōng)軸影(yǐng)響,環(huán)境(jìng)溫(wēn)度高,軸瓦的溫度會升高,而中空軸(zhóu)的溫度受磨內物料溫度、磨內氣體溫度以及(jí)中空軸與軸瓦的潤滑狀態等影響。降低軸瓦(wǎ)溫度的方法有:加大淋油量,加大軸瓦(wǎ)及稀(xī)油(yóu)站的冷卻水量,筒體淋水等。
目前,大部分球磨機軸瓦的瓦襯材料(liào)為ZChSnSb11-6錫銻軸承合金(巴氏合金),其Z高(gāo)工作溫度為150℃,熔點約為241℃,但並不是說球磨機的軸瓦就能在150℃下工作,其允許的工作溫(wēn)度受潤滑油的承載能力和巴氏合金的承載能力(lì)等的影響,也就是說(shuō),軸瓦Z大工作溫(wēn)度應在潤滑油和巴氏合金的允許工作溫度範圍之內。早期的球磨機用中空軸上(shàng)的油圈帶油潤滑,潤滑油為舊牌(pái)號的50~70號機(jī)械油,軸(zhóu)瓦的測溫點在軸瓦120°端麵(miàn)中部的深孔內(nèi),采(cǎi)用WTZ-288型電接點壓力式溫度計測溫(wēn),允許工作溫(wēn)度為60℃。新式磨機軸瓦測溫點在瓦寬度方向中部的端麵,采用(yòng)WZPM-201端麵熱電阻測溫,熱電阻放在巴氏(shì)合金層的下麵,采用XYZ型稀油站或GXYZ型高壓稀油站集中潤滑,潤滑油為帶極壓(yā)添加劑的N320中負荷閉式工業齒輪油(L-CKC320)或(huò)N220中負荷閉式工業齒輪油(L-CKC220),軸瓦(wǎ)的允許工作(zuò)溫(wēn)度為65℃。
因為軸瓦測溫點位置(zhì)特殊,隻能反映局部溫度,在軸瓦局部發熱升溫,尤(yóu)其是新瓦試車時,不能及時(shí)反映整(zhěng)個軸瓦寬度方向的溫度情況,同(tóng)時,有時會出現測溫裝置出現故障,測溫不準的情況。對此,我們通(tōng)過現場(chǎng)積累的經驗,采用測溫槍測量中空軸表麵溫度或主軸承回油溫度來進行(háng)比較。根據經(jīng)驗,中空軸表麵溫度一般要比瓦麵的溫度高10℃~15℃,而主軸承回油溫度(dù)比軸瓦溫度低5℃左右,也就是(shì)說,可以控製(zhì)回油溫(wēn)度在60℃或中空軸表麵溫度(dù)在75℃。另外,通過用測溫槍測量中(zhōng)空軸表麵的溫度,我們還會發現中空軸表麵的溫度差異(yì),從而判(pàn)斷中空軸與(yǔ)軸瓦的(de)接觸是否正常、潤(rùn)滑狀態是否正常,以便作出處理。
目前,很多潤滑油增(zēng)加了油脂的(de)抗極壓和抗磨能力,並有專門用於球磨機軸瓦的潤滑油,從而提高潤滑油(yóu)的承載能力,使得軸瓦允(yǔn)許工作溫度提高到75℃甚至更(gèng)高,這更有利於防止磨機軸瓦(wǎ)溫度升高。
2.2主軸承燒瓦的原因(yīn)及預防(fáng)措施
燒瓦的原因較多,主要有(yǒu)以下幾方麵:①設計方麵(miàn):筒體鋼板厚度薄,容易使筒體產生撓度過大、永(yǒng)久性彎曲和熱變形的(de)現象。瓦口間隙設計不合理,進油不暢或形不成承載油膜等設計缺陷,也可能構成燒瓦事故;②製(zhì)造方麵:中空軸的(de)徑向偏擺大(dà),兩中空軸出(chū)廠安裝不同心;軸瓦瓦襯澆鑄質量差(chà),在承載區內有較大空(kōng)洞或(huò)離殼現象(xiàng)等;③安(ān)裝方麵,軸承研刮不當,軸瓦瓦口(kǒu)間(jiān)隙小或軸瓦與中空軸的接觸(chù)不良或(huò)軸瓦球(qiú)麵與軸承底座不能靈活擺動,或者把允許軸瓦在(zài)軸承(chéng)底座內(nèi)一定範圍內擺動(dòng)(但不允許軸瓦(wǎ)從軸承底座脫離)的定位螺栓頂住軸(zhóu)瓦,使軸瓦不能靈活擺動等(děng);④使用維護方麵,潤(rùn)滑油選用不當,油的黏度低或抗極壓、抗磨能力差等,軸瓦及稀油站的冷卻(què)水(shuǐ)量小或進水溫度高,少(shǎo)油、缺油或(huò)油髒等,測溫裝置失靈導致測(cè)溫不準,未能及時發現溫度(dù)異常等。以上原因中(zhōng),大多數企業的主軸(zhóu)承燒瓦(wǎ)是因潤滑故(gù)障引起的。因此,應從以下方麵加以預防。
(1)加強潤滑管理,選用合適的潤滑油,並按季節適時換油;同時,要保持(chí)稀油站控製係統的可靠性和靈(líng)活性,使稀油站的供油溫度保護和供油壓力保護發揮作用,避免因供油溫度高或(huò)少油(yóu)、缺油而引起燒瓦。
(2)注意主軸承的密封,防止灰塵進入及潤滑油外漏。灰塵進入主軸承後,不僅會加速軸(zhóu)瓦的磨(mó)損,同時還會使潤(rùn)滑油變質,降低潤滑油(yóu)的使用壽(shòu)命。
(3)保持軸瓦冷卻水的(de)暢通,防止堵塞、漏水造成潤(rùn)滑失效而引起軸瓦過熱甚至燒瓦。
(4)運行中,一方麵要注意軸瓦溫度的變(biàn)化情況,控製溫度(dù)在允許範圍內,同時要對中空軸溫度、稀油站的供油溫(wēn)度和回油溫度等進行比較,以防止軸(zhóu)瓦測溫熱電阻失靈,測溫不準而造成燒瓦。中控室操作人員要經常查看電流及軸(zhóu)瓦溫度曲線,及時發現及時處理。
(5)停磨時,要用輔傳慢轉磨機約30min,以降低軸瓦(wǎ)溫度,等軸(zhóu)瓦溫度正常(cháng)後才(cái)停機;停磨時間(jiān)較長時,還需在中途開稀油(yóu)站或高壓稀油(yóu)站的高低壓油泵慢轉磨機(jī),以避(bì)免磨機筒體在無潤滑油(yóu)的情況下因熱脹冷縮(suō)而受到阻卡而拉傷軸(zhóu)瓦。為了防止(zhǐ)筒體(tǐ)在熱態停機時產生過大撓度,一些廠用千斤頂在磨機筒體中部托住筒體,也具有一定作(zuò)用。
一旦發生(shēng)燒瓦事故,視程度不同,我們的處理(lǐ)經驗措施是:
輕度燒瓦。指燒瓦時間較短,瓦麵受傷程度較小,隻是局(jú)部磨損或出現高點(diǎn),磨損並被帶出的隻是呈片狀巴氏合金,且進油處瓦(wǎ)口(kǒu)間隙沒有被堵塞等情況。如按傳統處理方法,必須頂磨取瓦研刮,既(jì)費時(shí)也(yě)費力。對此,我(wǒ)們總結出(chū)不頂磨取瓦的快速(sù)處理方法,即:輔傳慢轉磨機,加大磨機的通風(fēng)量及燒瓦處的淋油(yóu)量,一方麵使軸瓦及中空軸快速冷(lěng)卻下來;另一方麵則在慢轉過程(chéng)中,把中空軸表麵粘附或燒結的巴氏合金刮去,並用(yòng)油石(shí)打磨中空軸,等中空軸溫度正常後,停磨吊出軸承蓋,清理瓦口進出油處的巴氏合金屑(主要(yào)是清理瓦口間隙),清洗稀油站回油處濾網及進油過濾網,油髒時要更換(huàn)潤滑油。然後按正常生產減小投料量啟動磨機,加大(dà)燒(shāo)瓦處的淋油量使磨機(jī)在運轉(zhuǎn)中把瓦麵產生的高點磨去。運轉中要注意控製中空軸表麵的溫度不超(chāo)過(guò)75℃,溫度高時把磨(mó)機停下來,慢轉磨(mó)冷(lěng)卻,等中空軸表麵(miàn)的溫(wēn)度降到30℃再重新(xīn)啟動磨機。經過幾次磨合,就可使高點磨(mó)去,中空軸溫度達到正常範圍之內。此方法在Φ1.7m×2.5m煤(méi)磨、Φ2.4m×12m和Φ2.6m×10m水泥磨等輕(qīng)度燒瓦時應用過,隻要1~3個程序就可處理好,效果較(jiào)好。
重度燒瓦。指燒瓦持續時間(jiān)長,燒瓦程度嚴重(chóng),巴氏合金帶出量較多,進油處瓦口嚴重堵(dǔ)塞,中空軸被劃出(chū)溝槽及整個瓦襯無法再繼續使用等。每次重度(dù)燒瓦,輕則要損失0.4~0.7mm巴氏合金,縮短主軸承軸瓦3~5年的使用壽命,重則(zé)使巴氏合金(jīn)在高溫下軟化,並在中空軸的壓力下被(bèi)擠(jǐ)壓出來,Z終導致巴氏合(hé)金(jīn)層報廢。如圖1。
圖1 重度(dù)燒瓦實例
處(chù)理重度燒瓦時,必須倒出磨(mó)內球鍛,頂磨取瓦及重新研刮軸瓦,檢修(xiū)時長。傳統的刮瓦方法為25mm×25mm接觸點應不少於2~3點,接觸角為60°~90°,現在,都采用江旭昌高工發明的新式刮瓦法(江氏刮瓦法),新式刮瓦法省事、省時(shí),筆者(zhě)在處理Φ2.6m×13m水泥磨磨(mó)尾(wěi)軸瓦重(chóng)度燒(shāo)瓦時,就采(cǎi)用這(zhè)種(zhǒng)方法,具體步驟為:把軸瓦寬度方向的兩邊約30mm倒坡,接觸角30°內不刮,用砂紙背麵打磨光滑(huá)即可,適當加(jiā)大進油口處的瓦口間隙(xì),軸瓦球麵用砂(shā)紙打磨後,在四周研(yán)刮,中部不研刮等等。經四次與中(zhōng)空軸研配,就放入軸承(chéng)底座內加全部球鍛(duàn)試車。試車時,中(zhōng)空軸溫度Z高(gāo)處43℃,大部分溫度在38℃,運行正常時,中空軸大溫度為28℃,局(jú)部溫度為43℃。
2.3軸(zhóu)瓦瓦襯磨損(sǔn)量的控製
由於軸瓦與中空軸之間的潤(rùn)滑屬於動壓潤滑(一些新磨機采用動靜壓軸瓦(wǎ),也僅在(zài)啟動或情況危急時采用),運行(háng)中存在一定的磨損,再加上安(ān)裝、使用維護等方麵(miàn)的原因,可能(néng)造成軸瓦瓦襯燒損,因此,軸瓦會越用越薄,一方麵使瓦襯的承載能力變差,另一方麵(miàn),磨(mó)機(jī)筒體的軸(zhóu)線(xiàn)中心會下降,從而(ér)使磨機大小齒(chǐ)輪(lún)的中心距和齒頂間隙變小而產生振動(dòng),加(jiā)劇磨損。實踐表明,Φ2.2m×6.5m磨機的軸瓦磨損5mm,齒頂間隙將減小1.18mm,Φ2.4m×12m和Φ2.6m×13m磨機軸瓦磨損5mm,齒頂間隙(xì)將分別減小1.71mm和1.70mm。所(suǒ)以,當軸瓦瓦襯的磨損量超過允(yǔn)許值時應予以更換。
筆者根據主軸承(chéng)的結構及軸瓦的實際使用,得(dé)出了一個軸瓦瓦襯Z大磨(mó)損(sǔn)量的經驗值為5mm,在此範圍內,不會使中空軸與主軸(zhóu)承底座(zuò)孔壁接觸摩擦,也不會破壞主(zhǔ)軸承的密封裝置,因為軸瓦(wǎ)瓦襯的厚度一般為11~13mm,5mm的Z大磨損量對(duì)於正常運行的磨機,按瓦襯年磨損量0.15mm計算,使用壽命約為33年,與中空軸及筒體的設計壽命基本一致。