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生料辊压机轴承损坏原因分析及维护建议

2013-08-19

李亚强
（新丰越堡水泥有限公司）
　　前言
　　在新型干法水泥线的生产过程中，生料辊压机已经被广泛使用，并且取得了可观的经济效益和社会效益，其显著的增产节能效果亦被广大的使用厂家认可。但在其使用过程中，轴承使用寿命短，损坏及更换过程周期长，费用高，劳动强度大，制约了回转窑的正常运转。
　　我公司2012年底投产的两条4500t/d熟料生产线，运行至03年6月份，4套成都利君实业股份有限公司制造的CLF180-120辊压机不同程度出现过轴承温度高的问题，7月中旬2号辊压机动辊靠近减速机端轴承损坏。累计运行时间2041小时，使用寿命不足3个月。
　　一、设备前期运行状况
　　辊压机运行初期轴承温度在50-60度之间，也没有异常响声，轴承润滑脂采用美国嘉实多品牌的Molub-Alloy 777-2ES型号辊压机专用润滑脂，加油量严格按照设备厂家要求执行。五至六月份，曾出现多次循环水堵塞，导致轴承温度高达70多度。六月中旬，发现轴承座下部内侧排油口出现循环水排出现象，怀疑轴承侧面端盖内冷却水管破裂造成，随即关闭内侧循环水，重新补充新润滑脂，将废油排出后辊压机投入生产。7月初，辊压机轴承温度一直徘徊在55度至75度之间，期间辊压机因各种原因总是开开停停，没有出现过连续投料超过24小时的情况。7月10日开始，辊压机多次出现连续投料超过4小时就因温度超过75度跳停。7月12日润滑工在检查辊压机排出的废油时发现了轴承碎片。确定辊压机轴承已经损坏。辊压机自从投产后一直是辊缝偏差大，压力不稳定。因辊缝偏差超限、压力超限、辊缝宽度超过极限等因素频繁调停，几乎没有出现过连续投料超过48小时的情况。
　　二、轴承损坏解体排查
　　辊压机减速机拆除后打开轴承座端盖，发现轴承外径有一道裂痕，一个轴承滚珠破碎，内、外径有5处出崩裂，轴承内、外径滚道严重磨损，轴承保持架磨损。轴承端盖上两侧环绕的循环水冷却铜管各有两处挤压断裂现象，圆铜管被压扁，导致断裂，宽度约100mm。检查辊压机动辊另外一侧轴承，完好无损，轴承游隙为0.75mm，在正常范围内。
　　三、轴承损坏原因分析及改进
　　1.首先，轴承使用寿命如此短暂不排查轴承本身质量及制造商组装问题，但也应该与轴承运行的恶劣环境和工况有很大的关系。
　　2.轴承的散热设计存在缺陷。如此大的轴承运行过程中会产生大量摩擦热，所以制造商在轴承两侧端盖设计了循环水路，轴承产生的热量经过润滑脂及壳体传导给冷却铜管，铜管内循环水吸收热量流出设备本体，降低轴承温度。但冷却铜管安装位置却不合理，轴承摆动过大容易挤压到铜管，造成铜管变形堵塞、断裂，失去冷却效果。要避免铜管被挤压，只能增大铜管与轴承之间的间隙，确保轴承摆动有较大的自由空间，这就要求厂家重新设计、制作轴承端盖或者另外设计一套冷却装置。
　　3.铜管破裂后轴承进水导致润滑失效，也可能是本次轴承使用寿命短暂的一个重要因素。巡检工在巡查设备时发现轴承座下部排油口有漏水现象，立即进行了汇报，但这并不可能是在冷却铜管断裂后时间发现的。由于轴承端盖内侧铜管受挤压断裂，循环水进入轴承内，破坏了的润滑环境，使轴承滚珠与滚道严重摩擦，产生大量热，轴承内各零部件滚珠和外径等损坏。
　　4.冷却铜管频繁堵塞及设计过细，散热效果差也对轴承寿命有影响。冷却铜管直径过小，循环水中的杂物和水垢沉积粘附容易堵塞铜管，在辊压机运行期间经常发生轴承温度高，检查发现铜管进出水口多次堵塞，影响了散热效果，Z后在进水管处安装Y型过滤器才缓解了堵塞现象。
　　5.入辊压机物料粒度的控制不力，直径超200mm的大块过多，辊缝长期偏差大，纠偏频繁导致轴承过载，缩短了使用寿命。矿山破碎投产初期，破碎机的安全门没有控制好，导致个别粒度超过150mm以上的石灰石块进入下道工序，堵塞辊压机下料口，导致进料不均，引起辊缝偏差大，甚至导致辊缝过大设备调停。粒度超过100mm的硬质物料频繁进入辊压机，在辊压机挤压时瞬间产生的超大反作用力全部承载于轴承本身，对轴承的寿命造成了根本的影响。石灰石粒度改善后，辅料砂岩和粘土破碎机又相续出现故障长达2个多月，没有破碎、水分大的辅料通过旁路上料进入辊压机供料系统，粒度超过250mm以上的大块几乎每个班都出现卡死辊缝，导致辊缝宽度超限调停。这就是辊压机运行半年多没有出现过连续投料超过48小时的根本原因。
　　6.没有定期清除稳流仓物料，排除富集金属物，使设备频繁过载调停影响轴承寿命。进入辊压机的物料不可能避免金属物的存在及积累，辊压机原始辊缝宽度为20mm左右，辊缝超过70mm就会过载泄压，小于50mm的金属物只会加重辊面磨损，大于50mm的金属物或粒度过大物料进入辊压机，就会使辊子瞬间产生过大冲击力，导致辊缝超过70mm，压力超过15MPa，超过了轴承承载极限，辊压机控制系统就会突然泄压或者调停。尤其是金属物会周而复始循环于辊压机，对辊压机伤害Z大。所以要求必须定期清仓，清除积累在辊压机系统内的金属物，减少或避免对设备尤其是轴承的伤害。
　　7.液压系统隐患时隐时现，辊缝长期偏差现象严重。由于液压系统隐患，经常出现辊压机一侧压力低于工作压力，两侧辊缝偏差大，液压油泵长期频繁纠偏，导致辊压机轴承运行工况差，负荷重，使用寿命减小。
　　四、后期运行注意事项
　　辊压机轴承寿命短，设备故障率高是当前水泥行业的通病，通过以上原因分析，生产工艺管理是重中之重，只要控制好入辊压机物料的粒度，定期安排清仓，减少金属物对辊压机过载损坏轴承的机率，排除液压系统隐患，消除辊缝长期偏差现象，解决偏下料问题，保重轴承均匀受力。只要做到以上几点，改善了设备的运行环境，设备才能正常运转，各零件寿命才能延长，运转率才能提高。

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