李向陽(yáng)　馬嘉　崔軍利

（天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司）

摘　要：針對(duì)立磨磨輥軸承在使用過程中時(shí)常會(huì)損壞的問題，文章結(jié)合某水泥廠的實(shí)際案例，通過對(duì)油品品質(zhì)、設(shè)備本體、油站和操作等方面進(jìn)行分析，結(jié)合油品檢測(cè)等技術(shù)手段，找到損壞原因并給出改進(jìn)措施，提供了此類問題的解決思路。
關(guān)鍵詞：立磨；軸承損壞；解決思路
立磨磨輥部件是立磨粉磨的關(guān)鍵部件，其運(yùn)行狀態(tài)的好壞直接關(guān)系到生產(chǎn)的安全運(yùn)行以及生產(chǎn)效率的高低，尤其對(duì)水泥礦粉等企業(yè)節(jié)約運(yùn)行維護(hù)成本起著關(guān)鍵作用。
由我公司供貨的某水泥廠立磨于2017年10月投入使用，2018年6月發(fā)現(xiàn)磨機(jī)振動(dòng)偏大、產(chǎn)量降低、運(yùn)行工況較差，停機(jī)檢查過程中發(fā)現(xiàn)磨輥軸承盤動(dòng)困難。專業(yè)技術(shù)人員對(duì)磨輥軸承進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，有2套磨輥軸承出現(xiàn)損傷，借助專業(yè)工具檢查后，發(fā)現(xiàn)軸承出現(xiàn)剝落、掉塊等現(xiàn)象，于是安排返廠進(jìn)行進(jìn)一步分析檢查。
1　失效件拆解分析

通過對(duì)失效的磨輥拆解檢查發(fā)現(xiàn)，圓柱軸承與圓錐軸承均出現(xiàn)不同程度的損壞，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：（1）圓柱軸承、圓錐軸承滾動(dòng)體表面點(diǎn)蝕（銹蝕）嚴(yán)重，局部有剝落；（2）圓錐軸承外圈滾道面碳化發(fā)黑，剝落嚴(yán)重；（3）圓錐軸承保持架局部變形嚴(yán)重，局部掉塊，個(gè)別滾動(dòng)體脫離保持架；（4）圓柱軸承有2個(gè)滾動(dòng)體碎裂。
2　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(yùn)行的關(guān)鍵。磨輥軸承是在高溫、沖擊、低速、重載的復(fù)雜工況下運(yùn)行的，外部有高溫粉塵的惡劣環(huán)境?；诖?，磨輥軸承一般選擇知名品牌的進(jìn)口軸承，滿足設(shè)計(jì)壽命在80000h以上，正常使用壽命保證50000h以上。
磨輥軸承在短時(shí)間出現(xiàn)損壞，需要認(rèn)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(zé)任。
2.1　潤(rùn)滑不良
磨輥軸承潤(rùn)滑是通過集中潤(rùn)滑系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過稀油站向磨輥內(nèi)部供油，油品為460#極壓工業(yè)齒輪油。磨輥裝置結(jié)構(gòu)及潤(rùn)滑油走向如圖1所示。

圖1　磨輥裝置結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，磨輥腔體內(nèi)部油品發(fā)黑、油品黏度較低，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)油品取樣進(jìn)行分析，結(jié)果如表1所示。由表1可以看出，該牌號(hào)油品40 ℃正常的運(yùn)動(dòng)黏度應(yīng)該在460mm²/s，實(shí)測(cè)值為287.7mm²/s，水分超標(biāo)，潤(rùn)滑油本身碳化嚴(yán)重，品質(zhì)下降，鐵與鋅雜質(zhì)含量增加。從分析結(jié)果判斷，該型立磨使用的油品已不滿足磨輥軸承正常運(yùn)行所需要的油品條件。

表1　油品分析結(jié)果

2.2　現(xiàn)場(chǎng)操作維護(hù)不當(dāng)
立磨潤(rùn)滑系統(tǒng)原理如圖2所示，磨輥潤(rùn)滑系統(tǒng)工作原理為：潤(rùn)滑系統(tǒng)工作時(shí)，油液經(jīng)供油泵從油箱抽出，經(jīng)過濾器、冷卻器、分流器等進(jìn)入磨輥內(nèi)部，經(jīng)循環(huán)潤(rùn)滑換熱后，由回油泵從磨內(nèi)強(qiáng)制抽出，送回油箱，潤(rùn)滑系統(tǒng)通過循環(huán)往復(fù)實(shí)現(xiàn)磨輥的潤(rùn)滑功能。單個(gè)磨輥供油泵分配流量為13 L/min，單輥配置一個(gè)能力為20 L/min的回油泵強(qiáng)制回油。

圖2　磨輥潤(rùn)滑系統(tǒng)原理

正常工作時(shí)磨輥的回油溫度一般比環(huán)境溫度高30~50 ℃，中控聯(lián)鎖設(shè)置回油溫度要求75 ℃報(bào)警，85 ℃停主機(jī)。正常情況下停磨4~6 h后打開磨門，停機(jī)后拆開磨輥后端蓋檢查內(nèi)部軸承，軸承溫度應(yīng)在70~90 ℃，該項(xiàng)目磨輥內(nèi)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(zhǎng)時(shí)間基本接近環(huán)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(shí)通知現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行檢查，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員也未對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)供、回油情況等進(jìn)行定期檢查。經(jīng)復(fù)查，損壞磨輥對(duì)應(yīng)的潤(rùn)滑油站供油閥門開度較低，單獨(dú)開啟油站驗(yàn)證，該磨輥后端測(cè)試供油量約為0.5 L/min，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常要求。
從2017年10月投產(chǎn)以來(lái)，磨輥潤(rùn)滑油站從未更換過油站濾芯，拆下檢查發(fā)現(xiàn)濾芯金屬泥較多，油品中的雜質(zhì)也會(huì)導(dǎo)致軸承損傷。
以上現(xiàn)象說(shuō)明由于操作人員維護(hù)不當(dāng)或者不及時(shí)，致使磨輥內(nèi)部供油不足，導(dǎo)致磨輥內(nèi)部熱量無(wú)法及時(shí)帶出，潤(rùn)滑油黏度下降較多，無(wú)法正常形成潤(rùn)滑油膜，使磨輥內(nèi)部潤(rùn)滑工況惡劣，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致軸承損傷或損壞。
2.3　油封失效
檢查發(fā)現(xiàn)磨輥油封處有漏油現(xiàn)象，根據(jù)磨輥油封設(shè)計(jì)原則，漏油表明磨輥內(nèi)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(xì)小雜物進(jìn)入損壞軸承，故暫時(shí)無(wú)法判斷是否有粉料等雜物進(jìn)入軸承。
拆卸檢查，發(fā)現(xiàn)磨輥防油密封損傷，橡膠部位有劃傷，密封唇口無(wú)物料等雜物，說(shuō)明油封防油功能雖然失效，導(dǎo)致磨輥部分有漏油，但防塵功能正常，無(wú)金屬、粉料顆粒進(jìn)入磨輥軸承內(nèi)部影響軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)，基本排除油封失效造成軸承損傷。
2.4　軸承本身質(zhì)量問題
通過查驗(yàn)軸承原始制造記錄，軸承出廠前熱處理、尺寸等相關(guān)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)合格，同時(shí)通過核對(duì)同型號(hào)的同批次軸承，均未出現(xiàn)上述情況的損傷。進(jìn)一步對(duì)失效軸承硬度、化學(xué)成分與金相進(jìn)行了分析。
（1）硬度分析結(jié)果為59.5~59.7HRC，符合訂貨要求中對(duì)軸承材質(zhì)的要求。
（2）化學(xué)成分結(jié)果見表2，結(jié)果符合訂貨要求中對(duì)軸承鋼100CrMnMoSi8-4-6的要求。

（3）金相分析結(jié)果顯示，軸承材質(zhì)中未發(fā)現(xiàn)屈氏體，符合訂貨要求中對(duì)材質(zhì)的熱處理要求。
上述結(jié)果說(shuō)明，軸承本身不存在缺陷，軸承損傷與軸承本身無(wú)關(guān)。
2.5　裝配問題
按照磨輥出廠編號(hào)，查驗(yàn)相關(guān)部件的尺寸記錄，符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，磨輥?zhàn)罱K裝配記錄符合磨輥安裝指導(dǎo)步驟要求，出廠游隙符合要求。
結(jié)合軸承損壞現(xiàn)象，通過分析可知，現(xiàn)場(chǎng)人員操作維護(hù)不當(dāng)，加之潤(rùn)滑油品質(zhì)低，造成潤(rùn)滑不良，是導(dǎo)致軸承損壞的主要原因。
3　改進(jìn)措施
結(jié)合損壞結(jié)果與原因分析，為保證該廠后續(xù)持續(xù)正常生產(chǎn)，從以下幾個(gè)方面改進(jìn)：
（1）拆卸完畢后，對(duì)所有部件進(jìn)行清洗，然后嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙復(fù)檢相關(guān)尺寸，保證所有部件符合出廠要求。
（2）對(duì)軸承等損傷部件更換，并對(duì)相關(guān)關(guān)鍵尺寸進(jìn)行檢查，保證符合使用要求。
（3）嚴(yán)格按照新產(chǎn)品出廠要求，裝配相關(guān)部件，控制磨輥軸承出廠游隙。
（4）發(fā)貨前磨輥內(nèi)部灌裝防銹油，保護(hù)軸承防止銹蝕。
（5）將原磨輥潤(rùn)滑油站中的潤(rùn)滑油全部排出，并且清洗所有磨輥潤(rùn)滑相關(guān)管路，保證管路內(nèi)部清潔，無(wú)金屬雜質(zhì)、無(wú)水銹，然后檢測(cè)相關(guān)泵組的供回油能力、溫控系統(tǒng)的靈敏度與精度等。
（6）磨輥發(fā)往現(xiàn)場(chǎng)后，派出專業(yè)人員安裝磨輥，調(diào)試油站，保證軸承供油充足，檢查磨輥內(nèi)潤(rùn)滑與軸承運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
（7）從生產(chǎn)維護(hù)、故障判斷、油品選擇、油品檢測(cè)等角度對(duì)企業(yè)員工進(jìn)行免費(fèi)的技術(shù)指導(dǎo)與培訓(xùn)，杜絕該類事件的再次發(fā)生。
4　結(jié)束語(yǔ)
企業(yè)在生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，往往首先從加工精度、安裝等機(jī)械方面找原因，特別是在軸承、齒輪等關(guān)鍵部件出現(xiàn)損壞時(shí)，會(huì)直接懷疑設(shè)備本身質(zhì)量問題，而很少?gòu)臐?rùn)滑方面進(jìn)行分析，往往導(dǎo)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(jīng)濟(jì)損失。企業(yè)在設(shè)備維護(hù)管理中，應(yīng)將潤(rùn)滑維護(hù)管理作為重點(diǎn)。潤(rùn)滑維護(hù)管理是一套完整體系，主要包括潤(rùn)滑劑選擇、潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑操作、潤(rùn)滑檢測(cè)分析和潤(rùn)滑劑管理五個(gè)方面，環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。

來(lái)源：《水泥》雜志