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生料輥壓機軸承損壞原因分析及維護建議
2013-08-19
李亞強
（新豐越堡水泥有限公司）
前言（新豐越堡水泥有限公司）
在新型干法水泥線的生產過程中，生料輥壓機已經被廣泛使用，并且取得了可觀的經濟效益和社會效益，其顯著的增產節能效果亦被廣大的使用廠家認可。但在其使用過程中，軸承使用壽命短，損壞及更換過程周期長，費用高，勞動強度大，制約了回轉窯的正常運轉。
我公司2012年底投產的兩條4500t/d熟料生產線，運行至03年6月份，4套成都利君實業股份有限公司制造的CLF180-120輥壓機不同程度出現過軸承溫度高的問題，7月中旬2號輥壓機動輥靠近減速機端軸承損壞。累計運行時間2041小時，使用壽命不足3個月。
一、設備前期運行狀況
輥壓機運行初期軸承溫度在50-60度之間，也沒有異常響聲，軸承潤滑脂采用美國嘉實多品牌的Molub-Alloy 777-2ES型號輥壓機專用潤滑脂，加油量嚴格按照設備廠家要求執行。五至六月份，曾出現多次循環水堵塞，導致軸承溫度高達70多度。六月中旬，發現軸承座下部內側排油口出現循環水排出現象，懷疑軸承側面端蓋內冷卻水管破裂造成，隨即關閉內側循環水，重新補充新潤滑脂，將廢油排出后輥壓機投入生產。7月初，輥壓機軸承溫度一直徘徊在55度至75度之間，期間輥壓機因各種原因總是開開停停，沒有出現過連續投料超過24小時的情況。7月10日開始，輥壓機多次出現連續投料超過4小時就因溫度超過75度跳停。7月12日潤滑工在檢查輥壓機排出的廢油時發現了軸承碎片。確定輥壓機軸承已經損壞。輥壓機自從投產后一直是輥縫偏差大，壓力不穩定。因輥縫偏差超限、壓力超限、輥縫寬度超過極限等因素頻繁調停，幾乎沒有出現過連續投料超過48小時的情況。
二、軸承損壞解體排查
輥壓機減速機拆除后打開軸承座端蓋，發現軸承外徑有一道裂痕，一個軸承滾珠破碎，內、外徑有5處出崩裂，軸承內、外徑滾道嚴重磨損，軸承保持架磨損。軸承端蓋上兩側環繞的循環水冷卻銅管各有兩處擠壓斷裂現象，圓銅管被壓扁，導致斷裂，寬度約100mm。檢查輥壓機動輥另外一側軸承，完好無損，軸承游隙為0.75mm，在正常范圍內。
三、軸承損壞原因分析及改進
1.首先，軸承使用壽命如此短暫不排查軸承本身質量及制造商組裝問題，但也應該與軸承運行的惡劣環境和工況有很大的關系。
2.軸承的散熱設計存在缺陷。如此大的軸承運行過程中會產生大量摩擦熱，所以制造商在軸承兩側端蓋設計了循環水路，軸承產生的熱量經過潤滑脂及殼體傳導給冷卻銅管，銅管內循環水吸收熱量流出設備本體，降低軸承溫度。但冷卻銅管安裝位置卻不合理，軸承擺動過大容易擠壓到銅管，造成銅管變形堵塞、斷裂，失去冷卻效果。要避免銅管被擠壓，只能增大銅管與軸承之間的間隙，確保軸承擺動有較大的自由空間，這就要求廠家重新設計、制作軸承端蓋或者另外設計一套冷卻裝置。
3.銅管破裂后軸承進水導致潤滑失效，也可能是本次軸承使用壽命短暫的一個重要因素。巡檢工在巡查設備時發現軸承座下部排油口有漏水現象，立即進行了匯報，但這并不可能是在冷卻銅管斷裂后時間發現的。由于軸承端蓋內側銅管受擠壓斷裂，循環水進入軸承內，破壞了的潤滑環境，使軸承滾珠與滾道嚴重摩擦，產生大量熱，軸承內各零部件滾珠和外徑等損壞。
4.冷卻銅管頻繁堵塞及設計過細，散熱效果差也對軸承壽命有影響。冷卻銅管直徑過小，循環水中的雜物和水垢沉積粘附容易堵塞銅管，在輥壓機運行期間經常發生軸承溫度高，檢查發現銅管進出水口多次堵塞，影響了散熱效果，Z后在進水管處安裝Y型過濾器才緩解了堵塞現象。
5.入輥壓機物料粒度的控制不力，直徑超200mm的大塊過多，輥縫長期偏差大，糾偏頻繁導致軸承過載，縮短了使用壽命。礦山破碎投產初期，破碎機的安全門沒有控制好，導致個別粒度超過150mm以上的石灰石塊進入下道工序，堵塞輥壓機下料口，導致進料不均，引起輥縫偏差大，甚至導致輥縫過大設備調停。粒度超過100mm的硬質物料頻繁進入輥壓機，在輥壓機擠壓時瞬間產生的超大反作用力全部承載于軸承本身，對軸承的壽命造成了根本的影響。石灰石粒度改善后，輔料砂巖和粘土破碎機又相續出現故障長達2個多月，沒有破碎、水分大的輔料通過旁路上料進入輥壓機供料系統，粒度超過250mm以上的大塊幾乎每個班都出現卡死輥縫，導致輥縫寬度超限調停。這就是輥壓機運行半年多沒有出現過連續投料超過48小時的根本原因。
6.沒有定期清除穩流倉物料，排除富集金屬物，使設備頻繁過載調停影響軸承壽命。進入輥壓機的物料不可能避免金屬物的存在及積累，輥壓機原始輥縫寬度為20mm左右，輥縫超過70mm就會過載泄壓，小于50mm的金屬物只會加重輥面磨損，大于50mm的金屬物或粒度過大物料進入輥壓機，就會使輥子瞬間產生過大沖擊力，導致輥縫超過70mm，壓力超過15MPa，超過了軸承承載極限，輥壓機控制系統就會突然泄壓或者調停。尤其是金屬物會周而復始循環于輥壓機，對輥壓機傷害Z大。所以要求必須定期清倉，清除積累在輥壓機系統內的金屬物，減少或避免對設備尤其是軸承的傷害。
7.液壓系統隱患時隱時現，輥縫長期偏差現象嚴重。由于液壓系統隱患，經常出現輥壓機一側壓力低于工作壓力，兩側輥縫偏差大，液壓油泵長期頻繁糾偏，導致輥壓機軸承運行工況差，負荷重，使用壽命減小。
四、后期運行注意事項
輥壓機軸承壽命短，設備故障率高是當前水泥行業的通病，通過以上原因分析，生產工藝管理是重中之重，只要控制好入輥壓機物料的粒度，定期安排清倉，減少金屬物對輥壓機過載損壞軸承的機率，排除液壓系統隱患，消除輥縫長期偏差現象，解決偏下料問題，保重軸承均勻受力。只要做到以上幾點，改善了設備的運行環境，設備才能正常運轉，各零件壽命才能延長，運轉率才能提高。
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