水泥磨機主軸承的潤滑及其管理
2007-03-06
前言 磨機在運轉過程中，中空軸軸頸和主軸承球形瓦之間，不可避免地要產生磨擦、磨損和發熱，且消耗一部分動力，即磨擦功耗。為了減少磨擦功耗、降低磨損速度、緩和沖擊和控制球形瓦溫度，必須保證主軸承有良好的潤滑，以便提高磨機的工作效率和使用壽命。有的水泥廠，其磨機主軸承因進人雜質或潤滑不良等原因，造成主軸承燒瓦(屬重大事故)，甚至連帶導致中空軸軸頸磨損。磨機主軸承一旦發生燒瓦，需用十幾個小時甚至幾天的時間才能修復，影響生產并造成經濟損失。為了解決磨機主軸承的潤滑及管理問題，人們一直在尋求能保證主軸承正常運轉的制作安裝技術、密封方式和潤滑措施等。本文以02.2mx6.5m水泥磨機主軸承為例，就其制作、安裝、密封和潤滑談些看法。 1.制作安裝磨機主軸承軸瓦的正確澆鑄和機加工及刮研質量是保證其制作質量的關鍵。具體制作技術如下: (1).澆鑄軸瓦前要將軸瓦充分預熱，使瓦身的水分完全蒸發(尤其在將舊瓦重新澆鑄時更應注意，以防軸瓦空腔內有殘余冷卻水)，以防澆鑄時液態巴氏合金“炸鍋”傷人。 (2).充分預熱后，要用電動鋼絲砂輪將瓦面的氧化膜清除干凈(技術要求高的，還要在瓦面掛錫)，以保證瓦襯和鑄鐵瓦面牢固粘合，避免脫殼。 (3).軸瓦澆鑄完后，在檢查軸瓦沒有裂痕和砂眼后，還要作水壓試驗，檢查有無漏水現象，如有，一定要焊補好，直到沒有任何滲漏點為止。否則在使用過程中，軸瓦冷卻水就會滲漏到磨機主軸承的潤滑油中，使潤滑油變質，影響軸瓦的正常工作。 (4).用立車車軸瓦毛坯時，要嚴格控制進刀量和工作臺轉速，防止產生過高的切削熱，使瓦面發藍甚至發黃，導致瓦面局部硬化。 (5).軸瓦開好油槽后，應在對應的中空軸軸頸(這點很重要，因為軸瓦和中空軸是一一對應選配的)上涂機油和好的紅丹粉，并將軸瓦扣在中空軸軸頸上研磨，根據接觸點分布情況進行必要的刮研，直到瓦的接觸面在瓦的中心線附近且接觸點分布均勻為止，不能出現瓦口夾幫、底面接觸和斜對角接觸等現象。 (6).將中空軸頸和軸瓦之間的間隙控制在技術要求范圍內是軸瓦刮研質量的基本保證。把相關參數(軸瓦的接觸角一般為700, 02.2mx6.5m球磨機中空軸軸頸直徑D為900mm，瓦口張角為1200)代入分式120/70 =7rD2/X，可計算出接觸弧長X=824.25mm;然后把X=824.25mm代人分式L= ('irD-2X )/4可計算出間隙弧長L=294.375mm。軸瓦瓦口側間隙H為:H=D/1000=0.9mm，則利用公式L/H=L,IH.即可算出任何濃度L:時的間隙數值H,。這個經驗公式很重要，它是中空軸頸和軸瓦之間的間隙是否合理的測量依據。在測量時應注意:在深度為lOmm處測量Z大側間隙H;在間隙H，為0.5mm處要測量一點，并且整個間隙弧長深度內測量點不少于5個，在軸向的測量點不少于8個;為了防止潤滑油在磨機運轉時從瓦側流出，直兩側瓦口深l Omm(指弧長)處的間隙必須小于規定的間隙值。 (7).為了使空軸和瓦接觸面處儲存一定的潤滑油，接觸面應點接觸，使1cm2內有1-2個接觸點即可。但接觸點數太少，軸瓦的接觸強度不能保證。 (8).02.2mx6.5m球磨機主軸承軸瓦為自動調心球面瓦，為了使球面瓦與瓦座受力均勻，需對球形瓦瓦背與瓦座的凹型球面刮研，并在瓦座的凹型球面抹紅丹粉，利用瓦背和凹型球面進行研磨的方法觀察接觸點在凹型球面上的分布，直到均布為止。 (9).新安裝磨機剛起動的瞬間，軸瓦瓦面尚未形成油膜，所以在試車前，要預先在磨機兩端軸瓦瓦面淋上潤滑油，以防軸瓦面被拉傷。試車完畢應及時更換干凈的潤滑油，因為軸瓦和中空軸軸頸跑合時會產生一些微小的巴氏合金顆粒，混在潤滑油中會導致磨料磨損，所以通過換油清除它是很必要的。 2.密封方式 傳統的磨機主軸承采用羊毛氈圈密封，易被磨損，密封不可靠。實踐證明，灰塵顆粒主要通過被磨損后的羊毛氈圈與中空軸之間的縫隙進人主軸承，這些灰塵顆粒是造成球形軸瓦磨料磨損和油路堵塞的主要原因，因此應改進密封裝置。筆者在工作中利用徑向迷宮密封方式對主軸承的密封方式進行了改進。具體方法是:利用原鋼板車制一公一母兩個密封鋼圈，公、母密封鋼圈根據徑向迷宮密封要求對應車制環形迷宮槽，再把公、母密封鋼圈分別安裝在磨機主軸承蓋和中空軸上，(安裝前在迷宮槽抹上黃油，以減輕磨擦，并有一定的密封效果)。這樣，固定在磨機主軸承蓋上的密封鋼圈是不動的，而固定在中空軸上的密封鋼圈隨中空軸一起運轉，利用密封迷宮槽阻擋灰塵顆粒和其它雜物進入磨機主軸承內。實踐表明，其密封效果很好，軸瓦的運轉率也大為提高。 3.潤滑技術 水泥廠02.2mx6.5m磨機主軸承軸瓦的潤滑一般均采用動壓潤滑。這里重點討論該潤滑方式。 (1).應選擇合適的潤滑油并加入適當添加劑，這樣可改善磨機主軸承的潤滑狀態。磨機主軸承的工作特點是載荷大、線速度大，且受沖擊和振動;軸瓦和中空軸的尺寸也大，其形狀、尺寸精度和表面光潔度的進一步提高受制造加工等條件的限制。因此，磨機主軸承一般不能保證完全液體潤滑，而處于邊界潤滑狀態.良好的邊界潤滑(取決于邊界膜的性能和強度)能夠明顯降低摩擦系數，減少軸瓦的磨損。所以，首先要根據溫度、中空軸軸頸運轉的線速度以及主軸承所承受的載荷等因素選好潤滑油品種。在南方，02.2mx6.5m水泥磨主軸承冬季和夏季可分別選用N220及N320工業齒輪油。其次，由于磨機出料端主軸承的工作溫度比進料端高，所承受載荷也較大，所以可考慮在出料端主軸承選用粘度較大的潤滑油。在主軸承潤滑油中還應加入硬脂酸類極性添加劑來提高邊界膜的強度，以防邊界膜破裂。 (2).根據潤滑油的正常使用期，定時、適量地添加或更換潤滑油，并做好潤滑油的保管和廢油再生利用工作。 (3).建立健全磨機工巡查制度。磨機工要定時檢查磨機主軸承的油溫、油質和油量，特別當主軸承溫度不太正常時，應增加巡查頻率，一旦發現異常應及時上報。在生產實踐中，有兩種情況Z易麻痹磨機工而引起燒瓦的重大事故：一是由于主軸承上蓋固定刮油器的螺栓松動而導致刮油器與固定帶油環脫位，使潤滑油刮不下，并通過淋油槽淋在中空軸軸頸上，造成軸瓦缺油而燒瓦；二是由于灰塵等雜質堵塞主軸承底座回油油路，固定帶油環不能從底座油腔中攪上潤滑油，也會導致因缺油而燒瓦。 4.運行故障判斷及處理 一般主軸承運行故障主要有以下幾種情形: (1).潤滑油溫度逐漸升高，在中空軸軸頸外表面形成粘有巴氏合金的條痕，深的條痕可達2mm左右，且疏密不均。其原因主要是中空軸軸頸的光潔度不夠，使瓦面接觸點受剪應力作用而引起大面積拉傷(剪切破壞)。巴氏合金顆粒粘貼在中空軸軸頸表面，隨中空軸轉到上部與冷潤滑油相遇并被冷處理，從而提高了硬度，當其隨中空軸轉到下方時，就將瓦面拉傷，出現間距不等的條狀痕跡。同時，粘有巴氏合金顆粒的中空軸經循環運轉磨擦后，主軸承潤滑油溫逐漸升高產生高溫。這時應將軸瓦拉出，重新刮研瓦面，條痕過深處，還應補焊同質巴氏合金。 (2).軸瓦一邊出現高溫。這是由于瓦座調整故障，使瓦面與中空軸軸頸小面積接觸、靜載荷變大造成的。這時要將磨機筒體頂起，檢查球面瓦瓦背與瓦座的接觸情況，必要時應重新研磨瓦座和瓦背，使其調心自如。同時需重新刮研瓦面，將氧化層徹底刮掉，并用油石磨光中空軸軸頸。 (3).溫度升高時，有t時主軸光澤灰暗，并有粘連現象，這是由于瓦面局部高溫而出現膠合造成的，此時應對軸瓦進行刮研;有時主軸光亮，這是由于油質不良，油內雜質多造成的，應換油。 (4).油溫偏高，但沒有巴氏合金粘連現象。其原因可能有以下幾個方面:一是潤滑油供給量少及粘度較低，不能形成油膜；二是或油質不良；三是研瓦沒有達到規范要求，瓦口間隙過小；四是軸瓦的冷卻水不暢通。可分別采取換油、重新刮瓦和暢通冷卻水等措施處理。 5.結束語 水泥磨機的故障很大一部分是由于磨機主軸承的潤滑不良造成。因此，提高軸承軸瓦的制作安裝技術、改進主軸承的密封方式和采取合理潤滑措施對磨機的正常運轉非常重要。隨著水泥工業的發展，水泥磨機也向大型化和自動化發展。因此，水泥企業對水泥磨機實施預防性維修，即制訂周密的預檢修計劃是十分必要的。
