周建中 吳延峰
(常山南方水泥有限公司,324209)
我公司二線MLS4531A型生料立磨(mó)2008年10月運行投產,磨機設計能力420t/h,共三個磨輥,每個磨(mó)輥重65t(包(bāo)括輥架),磨輥直徑3150mm,磨輥寬度1100mm,每個(gè)磨輥研磨壓力2150kN。在使用過程中,磨輥軸承出現了滲油、工作麵點(diǎn)蝕(shí)、剝落等不正常現象。本文就MLS4531A立磨雙列圓(yuán)柱滾子軸承內圈工作麵剝落(luò)原因進行排查。
1 存在的問題
MLS4531A生料(liào)立(lì)磨磨輥軸承(chéng)自投產以(yǐ)來一直運(yùn)行正常,溫度穩定控製在85℃左右,磨(mó)輥在運行中存在的主要問題是三個磨輥在(zài)軸封位置都有不同程度的滲油現象,需每個月定期檢查補油;運行到2011年底,磨輥(gǔn)密封風壓降低到3.5kPa,到了Z低保護極限值。
磨輥解體後,對(duì)三個磨輥6套軸(zhóu)承進行(háng)檢查。軸承1係雙列球麵滾子軸承,型號為241/600CA/HCC3/W33;軸承2係雙列(liè)圓柱(zhù)滾子軸(zhóu)承(chéng),型號為NNU41/600/HCRW33。在檢查時(shí)發現1號磨輥的雙列圓柱滾子軸承內套工作麵上局(jú)部(bù)有點蝕(見圖1)。
2012年10月26日,1號磨輥因徑向油封處有(yǒu)輕(qīng)微(wēi)漏油,檢查油位,發現磨輥磁性堵頭內有金(jīn)屬碎片(圖2),並(bìng)判斷碎片(piàn)來(lái)源為軸承部件,存在重大安(ān)全(quán)隱(yǐn)患。
11月4日早8點對(duì)三個(gè)磨輥軸承進行檢查,發現2號、3號磨輥磁性堵頭螺栓上也有金屬碎片;從金屬碎片材料分析,2號(hào)、3號軸承也有剝(bāo)落現象。
2012年12月4日(rì)開始對二線生料立磨磨輥軸承進(jìn)行更換,12月8日(rì)軸承全部解體,從軸承解體情況看,三個磨輥的雙(shuāng)列球麵輥子(zǐ)軸承(chéng)沒有明顯缺陷;三個磨(mó)輥的雙列圓柱滾(gǔn)子軸承(見圖3)內圈工作麵圓周1/3剝落嚴重,軸承外圈工作麵及輥子(zǐ)隻有輕微點蝕,保持架基本完好(hǎo)。
2 軸承內圈剝落原因排查
2.1裝配
2012年2月大修期間曾對磨輥軸承進行檢查,更換了1號磨輥的兩套軸承,更換磨輥密封(fēng)3套;2號、3號(hào)磨(mó)輥隻是把(bǎ)前後軸(zhóu)承端蓋打開,軸承檢查沒發現有問題(tí),就未從輥套內拆卸出來,因此排除了裝配原因。
2.2磨輥輥皮及襯板磨損過度,研磨軌跡發生變化
我公司二線生料立磨輥皮及襯板2012年2月(yuè)大(dà)修期間(jiān)整體(tǐ)更換一(yī)了套新品,到2012年12月,磨輥磨損量Z大25mm,襯板磨損量Z大15mm,磨輥運行軌跡(jì)正常,排除(chú)了磨(mó)輥及磨盤過渡磨損造成軸承損壞的原因。
2.3軸承質量
軸承全部是原生產廠配(pèi)套的,其中有兩隻輥子的軸承(chéng)已使用4年時間,另(lìng)外一隻輥子軸承為2012年大(dà)修更換的新軸承(庫(kù)存(cún)隨機備件(jiàn),也是原(yuán)廠配套的),因此不存在軸承質量問(wèn)題。
2.4潤滑油的使用與管理
2.4.1潤滑油(yóu)品的使用
2.4.1.1油(yóu)質檢驗
2012年大修前,一線非凡立磨及二線國產立磨(mó)磨輥(gǔn)軸(zhóu)承使用的是美孚格高680全合成油;2012年2月大修完成後,二線立磨3個磨輥軸承潤滑油更換為克魯勃PGGH6-680全合(hé)成油。
2012年10月26日次發現軸承剝落後,常山南方公司與克魯勃潤滑油技術工程師進行了溝通,雙方分別(bié)對磨輥內(nèi)使用的油品、庫存(cún)的油品進行取樣送檢。從送檢結果看(kàn),新油品各項指標(biāo)符合要求(qiú);磨輥內在用的油各種化學成分基本正常,隻是鐵量偏高,雜質含量9‰,油品符合要求仍可繼續(xù)使用。
2.4.1.2潤滑油的選(xuǎn)擇
MLS4531A生料立磨磨輥軸承是油浴潤滑,每隻(zhī)磨輥用油130kg,潤滑油沒有循(xún)環冷卻係統,磨輥軸承工作溫度常年在85℃左右。
磨機說明書要求磨輥潤滑(huá)油粘度指數Vi=200,特製(zhì)磨輥油(yóu)合成潤滑劑。目(mù)前國內常用的(de)合(hé)成油有兩種類型:一種是合成烴SHC,一種是聚(jù)乙二醇(chún)PG類(lèi)(也稱聚醚類(lèi))。
常用(yòng)全合(hé)成油的(de)技術參數見表1。仔細查對美孚格高PAG680、克魯勃PGGH6-680性(xìng)能,完全(quán)符合說明書的要求,因此(cǐ)不存(cún)在(zài)潤滑油品種選用不當問題(tí)。
2.4.2磨輥潤滑油內進雜質或缺油
我公司對磨輥潤滑(huá)油的檢查有嚴格的規(guī)定,每周對磨機定檢一次,檢查磨輥密封處是否漏油;每月打開磨輥端蓋上的磁性螺(luó)栓檢查一次是否缺油、觀察(chá)油內是否(fǒu)有雜(zá)質;平時加補油必須保證加(jiā)油(yóu)工具和油品的清潔。對磨輥軸承的檢查和(hé)油質分析,沒有發現磨輥缺油現象,油內也沒有雜質存在(zài)。
2.5磨輥軸承過載(zǎi)
生(shēng)料立(lì)磨(mó)磨(mó)輥加載工作壓力設(shè)定在11~13MPa,磨機電機的工作電流正常在240A以下,Z高260A(瞬時,報警值265A)。供貨商(shāng)設計磨輥(gǔn)的(de)Z高加載壓力可達15MPa。因此,過載造成磨輥軸(zhóu)承損(sǔn)壞的原因也被否(fǒu)定。
2.6軸承使用壽命到期,疲勞失效
從軸承的損壞照片看(kàn),軸承(chéng)內圈隻有1/3區域剝落,其它2/3區域基本完好,與磨輥(gǔn)軸承的受力(lì)區域分析正好吻合。
磨輥在運行中,輥皮、輥套和軸承外圈在旋轉,軸承內圈和磨輥軸固定不轉(zhuǎn),這樣軸承內圈為單邊線(xiàn)型接觸受(shòu)力,在長期高負荷(hé)衝(chōng)擊、振動下,滾道工(gōng)作麵線接觸點疲勞出現線型裂紋,隨後裂紋擴散,開始出現剝落,逐步擴散到軸(zhóu)承(chéng)承受(shòu)力(lì)區域(圓周(zhōu)120度範圍)。
從運(yùn)行時間分析,2008年10月截(jié)止到2012年12月,國產二線生料立磨運行日曆時間已達49個月,實際運(yùn)行時間截止到2012年底(dǐ),累計運行(háng)19517h,共生產生料8848585t,平均台時產量453.4t/h。作為國產大型生料立磨配套用國(guó)產軸承,能使用四年時間,近2萬小時,對比相關(guān)實際應用情況統計信息,常山南方水(shuǐ)泥的這台MLS453A生料立磨(mó)軸軸承目前使用的時間是較(jiào)長的。軸承出(chū)現疲勞剝落,是使用壽(shòu)命已到期的表現。再回過頭來看2012年(nián)2月大修(磨機運行了14714h)更換下的1號磨輥軸承照片(見圖1),軸承表麵已開(kāi)始出現疲勞缺陷。2號、3號(hào)磨(mó)輥軸承內套在2012年2月大修時從表觀看沒發現缺陷,但是也同(tóng)樣存在(zài)有疲勞(láo)層(céng)或(huò)微裂紋,隻是現場沒有精密檢測儀器,僅憑肉眼發現不了問題。所以再繼續使(shǐ)用一(yī)段時間後,2號、3號磨輥軸承內套工作麵也出現了疲勞剝落。
2.7備件存放(fàng)方法
那麽,1號磨輥軸(zhóu)承是2012年(nián)2月大修更換的,隻使用了4805h,為什麽其(qí)雙列滾子軸承內套也出(chū)現了剝落現象?專家分析認(rèn)為,可(kě)能是庫存備(bèi)用軸承(chéng)保管不當造成;庫(kù)存大型軸承應平放,不能站立存放,站立存放時間長了存在變形現象(xiàng)。查閱檔案發(fā)現,2012年2月(yuè)換上的1號磨輥軸承確實是在庫(kù)房裏站立存放了三年多的時間,且由於南方(fāng)空氣潮濕,使(shǐ)用前表麵有輕微鏽斑。所以使用壽命受到了影(yǐng)響(xiǎng)。
3 結束語
立磨軸承內圈工作麵剝落可能的(de)原因有:裝配質量、研(yán)磨軌跡發生變化、軸承質量、潤(rùn)滑油的選擇和(hé)使用不當、磨輥軸承(chéng)過載、軸承使用壽命到期而疲勞失效、備件存放(fàng)方法有誤。我(wǒ)公司立磨軸承內圈(quān)工作麵剝落的真正(zhèng)原因是軸承使用壽命到而(ér)疲勞失效和備件存放方法有誤。這次(cì)事故再(zài)次證明,設備的管理要從設備的製造、安裝和使用的各個環節著手,遇到問題要逐項排查(chá),隻有找準了原因,才能真正(zhèng)做到(dào)防範於未然(rán)。
來源:《新世紀水泥導報》2013年6期