前言
在新型干法水泥線的生產(chǎn)過程中，生料輥壓機(jī)已經(jīng)被廣泛使用，并且取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，其顯著的增產(chǎn)節(jié)能效果亦被廣大的使用廠家認(rèn)可。但在其使用過程中，軸承使用壽命短，損壞及更換過程周期長(zhǎng)，費(fèi)用高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，卻制約了回轉(zhuǎn)窯的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
我公司2012年底投產(chǎn)的兩條4500t/d熟料生產(chǎn)線，運(yùn)行至03年6月份，4套成都利君實(shí)業(yè)股份有限公司制造的CLF180-120輥壓機(jī)不同程度出現(xiàn)過軸承溫度高的問題，7月中旬2號(hào)輥壓機(jī)動(dòng)輥靠近減速機(jī)端軸承損壞。累計(jì)運(yùn)行時(shí)間2041小時(shí)，使用壽命不足3個(gè)月。
一、設(shè)備前期運(yùn)行狀況
輥壓機(jī)運(yùn)行初期軸承溫度在50-60度之間，也沒有異常響聲，軸承潤(rùn)滑脂采用美國(guó)嘉實(shí)多品牌的Molub-Alloy 777-2 ES型號(hào)輥壓機(jī)專用潤(rùn)滑脂，加油量嚴(yán)格按照設(shè)備廠家要求執(zhí)行。五至六月份，曾出現(xiàn)多次循環(huán)水堵塞，導(dǎo)致軸承溫度高達(dá)70多度。六月中旬，發(fā)現(xiàn)軸承座下部?jī)?nèi)側(cè)排油口出現(xiàn)循環(huán)水排出現(xiàn)象，懷疑軸承側(cè)面端蓋內(nèi)冷卻水管破裂造成，隨即關(guān)閉內(nèi)側(cè)循環(huán)水，重新補(bǔ)充新潤(rùn)滑脂，將廢油排出后輥壓機(jī)投入生產(chǎn)。7月初，輥壓機(jī)軸承溫度一直徘徊在55度至75度之間，期間輥壓機(jī)因各種原因總是開開停停，沒有出現(xiàn)過連續(xù)投料超過24小時(shí)的情況。7月10日開始，輥壓機(jī)多次出現(xiàn)連續(xù)投料超過4小時(shí)就因溫度超過75度跳停。7月12日潤(rùn)滑工在檢查輥壓機(jī)排出的廢油時(shí)發(fā)現(xiàn)了軸承碎片。確定輥壓機(jī)軸承已經(jīng)損壞。輥壓機(jī)自從投產(chǎn)后一直是輥縫偏差大，壓力不穩(wěn)定。因輥縫偏差超限、壓力超限、輥縫寬度超過極限等因素頻繁調(diào)停，幾乎沒有出現(xiàn)過連續(xù)投料超過48小時(shí)的情況。
二、軸承損壞解體排查
輥壓機(jī)減速機(jī)拆除后打開軸承座端蓋，發(fā)現(xiàn)軸承外徑有一道裂痕，一個(gè)軸承滾珠破碎，內(nèi)、外徑有5處出崩裂，軸承內(nèi)、外徑滾道嚴(yán)重磨損，軸承保持架磨損。軸承端蓋上兩側(cè)環(huán)繞的循環(huán)水冷卻銅管各有兩處擠壓斷裂現(xiàn)象，圓銅管被壓扁，導(dǎo)致斷裂，寬度約100mm。檢查輥壓機(jī)動(dòng)輥另外一側(cè)軸承，完好無損，軸承游隙為0.75mm，在正常范圍內(nèi)。
三、軸承損壞原因分析及改進(jìn)
1.首先，軸承使用壽命如此短暫不排查軸承本身質(zhì)量及制造商組裝問題，但也應(yīng)該與軸承運(yùn)行的惡劣環(huán)境和工況有很大的關(guān)系。
2.軸承的散熱設(shè)計(jì)存在缺陷。如此大的軸承運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量摩擦熱，所以制造商在軸承兩側(cè)端蓋設(shè)計(jì)了循環(huán)水路，軸承產(chǎn)生的熱量經(jīng)過潤(rùn)滑脂及殼體傳導(dǎo)給冷卻銅管，銅管內(nèi)循環(huán)水吸收熱量流出設(shè)備本體，降低軸承溫度。但冷卻銅管安裝位置卻不合理，軸承擺動(dòng)過大容易擠壓到銅管，造成銅管變形堵塞、斷裂，失去冷卻效果。要避免銅管被擠壓，只能增大銅管與軸承之間的間隙，確保軸承擺動(dòng)有較大的自由空間，這就要求廠家重新設(shè)計(jì)、制作軸承端蓋或者另外設(shè)計(jì)一套冷卻裝置。
3.銅管破裂后軸承進(jìn)水導(dǎo)致潤(rùn)滑失效，也可能是本次軸承使用壽命短暫的一個(gè)重要因素。巡檢工在巡查設(shè)備時(shí)發(fā)現(xiàn)軸承座下部排油口有漏水現(xiàn)象，立即進(jìn)行了匯報(bào)，但這并不可能是在冷卻銅管斷裂后第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)的。由于軸承端蓋內(nèi)側(cè)銅管受擠壓斷裂，循環(huán)水進(jìn)入軸承內(nèi)，破壞了的潤(rùn)滑環(huán)境，使軸承滾珠與滾道嚴(yán)重摩擦，產(chǎn)生大量熱，軸承內(nèi)各零部件滾珠和外徑等損壞。
4.冷卻銅管頻繁堵塞及設(shè)計(jì)過細(xì)，散熱效果差也對(duì)軸承壽命有影響。冷卻銅管直徑過小，循環(huán)水中的雜物和水垢沉積粘附容易堵塞銅管，在輥壓機(jī)運(yùn)行期間經(jīng)常發(fā)生軸承溫度高，檢查發(fā)現(xiàn)銅管進(jìn)出水口多次堵塞，影響了散熱效果，最后在進(jìn)水管處安裝Y型過濾器才緩解了堵塞現(xiàn)象。
5.入輥壓機(jī)物料粒度的控制不力，直徑超200mm的大塊過多，輥縫長(zhǎng)期偏差大，糾偏頻繁導(dǎo)致軸承過載，縮短了使用壽命。礦山破碎投產(chǎn)初期，破碎機(jī)的安全門沒有控制好，導(dǎo)致個(gè)別粒度超過150mm以上的石灰石塊進(jìn)入下道工序，堵塞輥壓機(jī)下料口，導(dǎo)致進(jìn)料不均，引起輥縫偏差大，甚至導(dǎo)致輥縫過大設(shè)備調(diào)停。粒度超過100mm的硬質(zhì)物料頻繁進(jìn)入輥壓機(jī)，在輥壓機(jī)擠壓時(shí)瞬間產(chǎn)生的超大反作用力全部承載于軸承本身，對(duì)軸承的壽命造成了根本的影響。石灰石粒度改善后，輔料砂巖和粘土破碎機(jī)又相續(xù)出現(xiàn)故障長(zhǎng)達(dá)2個(gè)多月，沒有破碎、水分大的輔料通過旁路上料進(jìn)入輥壓機(jī)供料系統(tǒng)，粒度超過250mm以上的大塊幾乎每個(gè)班都出現(xiàn)卡死輥縫，導(dǎo)致輥縫寬度超限調(diào)停。這就是輥壓機(jī)運(yùn)行半年多沒有出現(xiàn)過連續(xù)投料超過48小時(shí)的根本原因。
6.沒有定期清除穩(wěn)流倉(cāng)物料，排除富集金屬物，使設(shè)備頻繁過載調(diào)停影響軸承壽命。進(jìn)入輥壓機(jī)的物料不可能避免金屬物的存在及積累，輥壓機(jī)原始輥縫寬度為20mm左右，輥縫超過70mm就會(huì)過載泄壓，小于50mm的金屬物只會(huì)加重輥面磨損，大于50mm的金屬物或粒度過大物料進(jìn)入輥壓機(jī)，就會(huì)使輥?zhàn)铀查g產(chǎn)生過大沖擊力，導(dǎo)致輥縫超過70mm，壓力超過15MPa，超過了軸承承載極限，輥壓機(jī)控制系統(tǒng)就會(huì)突然泄壓或者調(diào)停。尤其是金屬物會(huì)周而復(fù)始循環(huán)于輥壓機(jī)，對(duì)輥壓機(jī)傷害最大。所以要求必須定期清倉(cāng)，清除積累在輥壓機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的金屬物，減少或避免對(duì)設(shè)備尤其是軸承的傷害。
7.液壓系統(tǒng)隱患時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，輥縫長(zhǎng)期偏差現(xiàn)象嚴(yán)重。由于液壓系統(tǒng)隱患，經(jīng)常出現(xiàn)輥壓機(jī)一側(cè)壓力低于工作壓力，兩側(cè)輥縫偏差大，液壓油泵長(zhǎng)期頻繁糾偏，導(dǎo)致輥壓機(jī)軸承運(yùn)行工況差，負(fù)荷重，使用壽命減小。
四、后期運(yùn)行注意事項(xiàng)
輥壓機(jī)軸承壽命短，設(shè)備故障率高是當(dāng)前水泥行業(yè)的通病，通過以上原因分析，生產(chǎn)工藝管理是重中之重，只要控制好入輥壓機(jī)物料的粒度，定期安排清倉(cāng)，減少金屬物對(duì)輥壓機(jī)過載損壞軸承的機(jī)率，排除液壓系統(tǒng)隱患，消除輥縫長(zhǎng)期偏差現(xiàn)象，解決偏下料問題，保重軸承均勻受力。只要做到以上幾點(diǎn)，改善了設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境，設(shè)備才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，各零件壽命才能延長(zhǎng)，運(yùn)轉(zhuǎn)率才能提高。
【作者：新豐越堡水泥有限公司 李亞強(qiáng)】
