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燒結(jié)機臺車車輪軸承故障分析及對策措施
2023-08-11
方明，薛林濤
（寶鋼集團(tuán)八鋼公司煉鐵分公司燒結(jié)分廠，新疆烏魯木齊 830022）
摘 要：針對430m2燒結(jié)機臺投產(chǎn)以來，每年燒結(jié)機臺車因車輪軸承損壞，頻繁下線，對臺車車輪軸承損壞的原因進(jìn)行分析，通過改進(jìn)臺車車輪密封形式以及軸承隔環(huán)結(jié)構(gòu)、改善臺車車輪潤滑的方法，來進(jìn)一步提高臺車車輪的壽命，提高設(shè)備的穩(wěn)定性，同時降低設(shè)備修復(fù)費用。本文主要對燒結(jié)機臺車車輪軸承故障進(jìn)行分析，采取相應(yīng)對策改善軸承工況，提高車輪軸承使用壽命。
關(guān)鍵詞：燒結(jié)機臺車輪，軸承密封，軸承隔環(huán)，改進(jìn)
往年430m2燒結(jié)機臺車故障較頻繁，2015年1-8月臺車下線次數(shù)分別為：16、13、12、14、20、13、12、14。2016年從3月份正常生產(chǎn)，4月份下線23次，5月14次，6月35次，嚴(yán)重影響生產(chǎn)節(jié)奏，對節(jié)約燒結(jié)礦成本、維修成本等造成很大影響。針對近期430m2燒結(jié)臺車輪軸承故障頻繁，導(dǎo)致臺車大量下線，經(jīng)過管理及業(yè)務(wù)診斷，從臺車密封形式和潤滑油路著手，結(jié)合同類設(shè)備故障現(xiàn)象及設(shè)計對比，對發(fā)生故障的原因進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的改善措施。
1 燒結(jié)機臺車軸承密封形式及潤滑方法
燒結(jié)機臺車采用車輪與軸承分體安裝的結(jié)構(gòu)型式，車輪與軸承組合安裝，可分別維護(hù)。軸承為雙列圓錐滾子（型號352026´2-4），雙列軸承中間有軸承隔環(huán)，潤滑脂使用1#極壓鋰基脂，軸承上機時涂滿油脂，在線運行時每周人工加一次油，通過臺車輪油道進(jìn)行加油潤滑。430系列臺車輪密封形式主要是靠密封圈密封，其有兩道密封組成，第一道隔環(huán)密封，第二道密封圈密封，其型號是U型軸封TD190。其結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。
2 臺車車輪軸承主要故障分析
430系列臺車輪使用過程中，在線溫度高，現(xiàn)場粉塵固體顆粒多，密封圈易受高溫及固體顆粒破損，易從臺車輪與自潤滑卡輪接縫處進(jìn)入臺車輪軸承，造成車輪內(nèi)油品污染，造成軸承磨損加劇，使臺車輪子經(jīng)常發(fā)生脫落、卡阻、輪蓋破裂等故障。臺車車輪軸承的磨損失效，不僅增加了臺車非周期更換次數(shù)，增加了燒結(jié)機停機時間，同時增加了臺車維修費用。
由于臺車輪軸油路設(shè)計上是從軸端加油孔進(jìn)行加油，通過油道進(jìn)入軸承內(nèi)部潤滑，由于軸承內(nèi)部有軸承隔環(huán)的存在，軸承裝配后，軸承內(nèi)圈與隔環(huán)形成密閉空間，阻礙潤滑油脂進(jìn)入軸承內(nèi)部，導(dǎo)致軸承內(nèi)部油量不足，促使軸承磨損加劇。其配合結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
3 臺車車輪軸承故障原因分析
（1）車輪密封形式設(shè)計不良，密封圈在高溫及固體雜質(zhì)的作用下極易損壞。
（2）車輪油路設(shè)計時，未考慮軸承隔環(huán)與軸承內(nèi)圈配合形成的密閉空間。
（3）長期使用過程中軸頭磨損未能及時更換，與軸承間配合不能保證，在較大軸向力作用下，軸承軸向移動。
（4）臺車下行起拱在進(jìn)入傳動齒板時存在突然下落，軸承存在徑向沖擊力。
（5）臺車跑偏后軸承受力加大。
（6）長期使用過程中車輪內(nèi)安裝表面磨損，與軸承配合間隙無法保證過盈量。
（7）車輪后部的密封臺階與對應(yīng)隔離環(huán)長期處于相對滑動狀態(tài)，磨損加劇后出現(xiàn)間隙，軸承進(jìn)散料而損壞。
4 對策措施
針對現(xiàn)有故障分析的原因，分別對隔離環(huán)、密封圈、軸承隔環(huán)等進(jìn)行改造，具體改進(jìn)措施如下：
（1）改變密封圈形式，提高密封橡膠材質(zhì)來增強密封性能。原密封U型軸封，強度不足。建議密封采用氟橡膠骨架密封，強度增加，提高密封性能，使固體顆粒及雜質(zhì)不易進(jìn)入軸承內(nèi)部。
（2）軸承隔環(huán)改進(jìn)，消除軸承隔環(huán)與軸承內(nèi)圈配合形成的密閉空間，提高潤滑。軸承內(nèi)圈中間隔環(huán)內(nèi)圈車去3~5mm，深度為5mm，并在徑向上開4個φ3mm油孔，既保證隔環(huán)的強度，又提高了潤滑性，同時縮短潤滑周期，提高潤滑。其結(jié)構(gòu)如圖3所示。
（3）安裝過程中對軸頭磨損情況進(jìn)行測量，不能保證與軸承配合的臺車輪軸進(jìn)行更換。
（4）針對臺車下行起拱，查找起拱原因并進(jìn)行處理。
（5）針對臺車跑偏的各種原因進(jìn)行治理。
（6）嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，把控安裝過程，對不能保證臺車輪內(nèi)圈與軸承外圈配合的臺車輪進(jìn)行更換。
（7）由于?輪后部的密封臺階磨損加劇后出現(xiàn)間隙，采取加厚隔離環(huán)進(jìn)行間隙消除。原有隔離環(huán)厚度為5mm，根據(jù)磨損情況，加厚2~3mm，如臺車后部密封臺階磨損過嚴(yán)重，便更換臺車輪。
5 結(jié)束語
針對燒結(jié)機臺車輪軸承故障頻繁，開展故障及業(yè)務(wù)診斷，對故障現(xiàn)象進(jìn)行定期跟蹤分析，結(jié)合同類設(shè)備故障及設(shè)備設(shè)計對比，查找問題的原因，采取針對措施進(jìn)行改善及治理是十分必要的。希望通過以上措施的實施,能夠?qū)Y(jié)機臺車軸承的使用壽命延長,大大減少臺車下線的頻次。
參考文獻(xiàn)
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（來源：第十一屆中國鋼鐵年會論文集——S01.煉鐵與原料）
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