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          立磨磨輥軸承損壞原因分析

          2020-11-04 09:15:20

                 立磨磨輥部件立磨粉磨的關鍵部件,其運行狀態的好壞直接關系到生產的安全運行以及生產效率的高低,尤其對水泥礦粉等企業節約運行維護成本起著關鍵作用。


          一、失效件拆解分析

          通過對失效的磨輥拆解檢查發現,圓柱軸承與圓錐軸承均出現不同程度的損壞,主要表現為以下幾個方面:

          (1)圓柱軸承、圓錐軸承滾動體表面點蝕(銹蝕)嚴重,局部有剝落;(2)圓錐軸承外圈滾道面碳化發黑,剝落嚴重;

          (3)圓錐軸承保持架局部變形嚴重,局部掉塊,個別滾動體脫離保持架;(4)圓柱軸承有2個滾動體碎裂。


          二、 軸承損壞的原因

          磨輥是立磨的核心部件,而軸承則是核心部件的心臟,軸承的正常工作是磨輥可靠運行的關鍵。磨輥軸承是在高溫、沖擊、低速、重載的復雜工況下運行的,外部有高溫粉塵的惡劣環境?;诖?,磨輥軸承一般選擇知名品牌的進口軸承,滿足設計壽命在80?000 h以上,正常使用壽命保證50?000 h以上。


          磨輥軸承在短時間出現損壞,需要認真分析軸承損壞原因,利于徹底解決問題,化解客戶疑慮及判斷事故責任。


          1、 潤滑不良

          磨輥軸承潤滑是通過集中潤滑系統來實現的,通過稀油站向磨輥內部供油,油品為460#極壓工業齒輪油。磨輥裝置結構及潤滑油走向


          現場檢查發現,磨輥腔體內部油品發黑、油品黏度較低,現場對油品取樣進行分析,結果如表1所示。由表1可以看出,該牌號油品40 ℃正常的運動黏度應該在460 mm2/s,實測值為287.7 mm2/s,水分超標,潤滑油本身碳化嚴重,品質下降,鐵與鋅雜質含量增加。從分析結果判斷,該型立磨使用的油品已不滿足磨輥軸承正常運行所需要的油品條件

          立磨磨輥軸承損壞原因分析

                                             磨輥裝置結構


          2、現場操作維護不當

          立磨潤滑系統原理如圖2所示,磨輥潤滑系統工作原理為:潤滑系統工作時,油液經供油泵從油箱抽出,經過濾器、冷卻器、分流器等進入磨輥內部,經循環潤滑換熱后,由回油泵從磨內強制抽出,送回油箱,潤滑系統通過循環往復實現磨輥的潤滑功能。單個磨輥供油泵分配流量為13 L/min,單輥配置一個能力為20 L/min的回油泵強制回油。

           立磨磨輥軸承損壞原因分析                                  磨輥潤滑系統原理

               

                 正常工作時磨輥的回油溫度一般比環境溫度高30~50 ℃,中控聯鎖設置回油溫度要求75 ℃報警,85 ℃停主機。正常情況下停磨4~6 h后打開磨門,停機后拆開磨輥后端蓋檢查內部軸承,軸承溫度應在70~90 ℃,該項目磨輥內軸承溫度約為120 ℃。

                 中控記錄顯示在軸承損壞前2周回油溫度長時間基本接近環境溫度,中控人員未重視該異常情況,也未把該異常情況及時通知現場人員進行檢查,同時現場維護人員也未對潤滑系統供、回油情況等進行定期檢查。經復查,損壞磨輥對應的潤滑油站供油閥門開度較低,單獨開啟油站驗證,該磨輥后端測試供油量約為0.5 L/min,遠遠低于正常要求。

                 以上現象說明由于操作人員維護不當或者不及時,致使磨輥內部供油不足,導致磨輥內部熱量無法及時帶出,潤滑油黏度下降較多,無法正常形成潤滑油膜,使磨輥內部潤滑工況惡劣,連續運轉導致軸承損傷或損壞。



          3、油封失效

          檢查發現磨輥油封處有漏油現象,根據磨輥油封設計原則,漏油表明磨輥內部油封損壞,但因磨輥本身還有2道防塵密封,防止外界物料等細小雜物進入損壞軸承,故暫時無法判斷是否有粉料等雜物進入軸承。

                 拆卸檢查,發現磨輥防油密封損傷,橡膠部位有劃傷,密封唇口無物料等雜物,說明油封防油功能雖然失效,導致磨輥部分有漏油,但防塵功能正常,無金屬、粉料顆粒進入磨輥軸承內部影響軸承正常運轉,基本排除油封失效造成軸承損傷。


          4、軸承本身質量問題

          通過查驗軸承原始制造記錄,軸承出廠前熱處理、尺寸等相關檢驗數據合格,同時通過核對同型號的同批次軸承,均未出現上述情況的損傷。進一步對失效軸承硬度、化學成分與金相進行了分析。

          (1)硬度分析結果為59.5~59.7HRC,符合訂貨要求中對軸承材質的要求。


          (2)金相分析結果顯示,軸承材質中未發現屈氏體,符合訂貨要求中對材質的熱處理要求。


          上述結果說明,軸承本身不存在缺陷,軸承損傷與軸承本身無關。


          5、裝配問題

          按照磨輥出廠編號,查驗相關部件的尺寸記錄,符合圖紙設計要求,磨輥最終裝配記錄符合磨輥安裝指導步驟要求,出廠游隙符合要求。


          結合軸承損壞現象,通過分析可知,現場人員操作維護不當,加之潤滑油品質低,造成潤滑不良,是導致軸承損壞的主要原因。


          三、改進措施

          結合損壞結果與原因分析,為保證該廠后續持續正常生產,從以下幾個方面改進:

          (1)拆卸完畢后,對所有部件進行清洗,然后嚴格按照設計圖紙復檢相關尺寸,保證所有部件符合出廠要求。

          (2)對軸承等損傷部件更換,并對相關關鍵尺寸進行檢查,保證符合使用要求。

          (3)嚴格按照新產品出廠要求,裝配相關部件,控制磨輥軸承出廠游隙。

          (4)發貨前磨輥內部灌裝防銹油,保護軸承防止銹蝕。

          (5)將原磨輥潤滑油站中的潤滑油全部排出,并且清洗所有磨輥潤滑相關管路,保證管路內部清潔,無金屬雜質、無水銹,然后檢測相關泵組的供回油能力、溫控系統的靈敏度與精度等。

          (6)磨輥發往現場后,派出專業人員安裝磨輥,調試油站,保證軸承供油充足,檢查磨輥內潤滑與軸承運轉情況。

          (7)從生產維護、故障判斷、油品選擇、油品檢測等角度對企業員工進行免費的技術指導與培訓,杜絕該類事件的再次發生。


          四、結束語

                 企業在生產設備出現故障時,往往首先從加工精度、安裝等機械方面找原因,特別是在軸承、齒輪等關鍵部件出現損壞時,會直接懷疑設備本身質量問題,而很少從潤滑方面進行分析,往往導致不能有效解決問題或不能從根本上解決問題,造成額外的附加經濟損失。企業在設備維護管理中,應將潤滑維護管理作為重點。潤滑維護管理是一套完整體系,主要包括潤滑劑選擇、潤滑方式、潤滑操作、潤滑檢測分析和潤滑劑管理五個方面,環環相扣,缺一不可。


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