球磨機(jī)主軸承燒瓦故障的原因和預(yù)防

張名勝

(銅陵有色股份安慶月山礦業(yè)有限公司,安徽安慶 246001)

球磨機(jī)主軸承燒瓦故障的原因和預(yù)防

張名勝

(銅陵有色股份安慶月山礦業(yè)有限公司,安徽安慶 246001)

球磨機(jī)是礦山關(guān)鍵設(shè)備,其能否安全運(yùn)行和開動(dòng)率的高低,直接影響著礦山的經(jīng)濟(jì)效益。球磨機(jī)主軸承燒瓦故障是影響球磨機(jī)安全運(yùn)行的主要原因之一。本文主要對(duì)球磨機(jī)燒瓦故障的原因進(jìn)行了分析,并結(jié)合多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出了相關(guān)的預(yù)防措施,對(duì)實(shí)際工作具有一定的參考價(jià)值。

球磨機(jī) 軸瓦(主軸承) 刮研 潤滑油

球磨機(jī)是礦山關(guān)鍵設(shè)備，其能否安全運(yùn)行和開動(dòng)率的高低，直接影響著礦山的經(jīng)濟(jì)效益。球磨機(jī)主軸承燒瓦故障是影響球磨機(jī)安全運(yùn)行的主要原因之一。因此了解球磨機(jī)燒瓦故障的原因、掌握預(yù)防措施，對(duì)于提高球磨機(jī)利用率、降低維修費(fèi)用是十分必要的。筆者結(jié)合自己多年來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在此談一些粗淺的認(rèn)識(shí)。

1 主軸承燒瓦故障的原因

球磨機(jī)主軸承的潤滑是基于流體動(dòng)壓或流體靜壓的理論，近年來有采用動(dòng)靜結(jié)合的潤滑方式，本文僅討論中小型球磨機(jī)常用的流體動(dòng)壓180°部分球面瓦滑動(dòng)軸承。主軸承燒瓦故障的本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)流體動(dòng)壓潤滑的條件遭到破壞，導(dǎo)致軸瓦與軸頸直接接觸，由于摩擦熱使軸瓦溫度升高，瓦面合金損傷甚至熔化。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的接觸狀態(tài)主要取決于球磨機(jī)兩中空軸頸的同軸度和瓦面的刮研質(zhì)量，軸承座與瓦背球面的配合也有一定影響。所有這些都應(yīng)符合球磨機(jī)安裝及檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求和設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定，否則本應(yīng)均布于整個(gè)瓦面的載荷集中于某一局部，使該局部應(yīng)力增大，導(dǎo)致過熱和燒瓦故障，新安裝的球磨機(jī)兩軸相拱繞(傾斜度方向相反)是導(dǎo)致軸瓦局部載荷集中，頻繁燒瓦的主要原因。當(dāng)然研刮質(zhì)量不好也將引起軸瓦局部接觸、應(yīng)力集中，潤滑狀態(tài)不但依賴于潤滑系統(tǒng)的合理性和可靠性，而且軸瓦的研刮質(zhì)量對(duì)其也有很大的影響。對(duì)于安裝、檢修后驗(yàn)收合格，已正常使用的球磨機(jī)，發(fā)生主軸承燒瓦故障大都是潤滑油不足或供油中斷造成的，潤滑油變質(zhì)或進(jìn)入雜質(zhì)也占一定比例。軸瓦的刮研除應(yīng)滿足接觸精度的要求外，最關(guān)鍵的要保證有合適的側(cè)間隙(球磨機(jī)主軸承無上瓦、沒有頂間隙)，并使軸和軸瓦兩表面要保持平行(即側(cè)間隙沿全長相等)。實(shí)際刮研中有些人往往只注意接觸點(diǎn)和接觸角，而忽略了側(cè)間隙。實(shí)踐證明，在潤滑系統(tǒng)正常的情況下，如軸瓦的側(cè)間隙不合理 ，尤其是過小，即使接觸精度再高也容易引起軸瓦過熱甚至發(fā)生燒瓦故障，反之，如側(cè)間隙合理，接觸精度差一些也是可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)的。

2 主軸承燒瓦故障的預(yù)防

2.1 保證安裝精度和檢修質(zhì)量

安裝和檢修球磨機(jī)時(shí)，必須保證兩中空軸的同軸度，這是保證軸瓦與軸頸在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有良好接觸狀態(tài)的關(guān)鍵。兩中空軸的同軸度，可用百分表在主軸承端面上間接測量其端面跳動(dòng)值來判斷。跳動(dòng)值應(yīng)在允許的范圍內(nèi)，必要時(shí)可將端蓋拆下處理后重新裝配調(diào)整。兩中空軸軸肩與軸瓦的軸向間隙也應(yīng)符合技術(shù)文件的規(guī)定，一般固定端為0.5～1.0mm，自由端為10mm，且自由端兩側(cè)都要有伸縮的余地。

2.2 保證軸瓦的刮研質(zhì)量

刮研軸瓦時(shí)應(yīng)采用合理的工藝，按粗、細(xì)、精刮的次序一遍一遍地進(jìn)行。粗刮時(shí)可使軸瓦倒放在軸頸上對(duì)研，當(dāng)軸瓦底部已接觸且接觸點(diǎn)分布達(dá)1/3時(shí)，可進(jìn)行細(xì)刮和精刮。細(xì)刮和精刮時(shí)應(yīng)將球磨機(jī)筒體部落在主軸承上，按正常方向轉(zhuǎn)動(dòng)使軸頸在軸瓦上轉(zhuǎn)動(dòng)研點(diǎn)。這樣不但能真正體現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的接觸狀態(tài)，根據(jù)瓦面接觸部位是否隨刮研軸瓦的次數(shù)而變動(dòng)來判斷兩中空軸是否同心，而且可減少刮研次數(shù)、提高工作效率。刮研時(shí)不僅要使接觸點(diǎn)、接觸角符合技術(shù)要求，而且要使側(cè)間隙達(dá)到允許的數(shù)值。通常是先刮接觸點(diǎn)同時(shí)照顧接觸角，然后刮側(cè)間隙，最后開瓦口、刮存油點(diǎn)。刮接觸點(diǎn)是為了使軸瓦載荷均布，實(shí)現(xiàn)理想的配合，接觸面上的接觸點(diǎn)應(yīng)在2個(gè)點(diǎn)(25×25)以上，接觸角應(yīng)為90°～110°。側(cè)間隙是實(shí)現(xiàn)流體動(dòng)壓潤滑的關(guān)鍵，兩側(cè)間隙的總和應(yīng)為軸頸的0.15%～0.2%，實(shí)踐證明，球磨機(jī)主軸承軸瓦的側(cè)間隙稍大一些較好。刮側(cè)間隙時(shí)軸瓦的接觸區(qū)和非接觸區(qū)不允許有棱角，應(yīng)使其平滑過渡，側(cè)間隙沿全長應(yīng)相等。開瓦口即在兩邊瓦口下方非承載區(qū)各開一個(gè)舌形油囊，目的是為了儲(chǔ)存磨粒、存油和增加散熱效果，并保證連續(xù)地將潤滑油吸到軸承的受載部分。開瓦口時(shí)兩端不要開通，否則運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)漏油。刮存油點(diǎn)是為了儲(chǔ)存潤滑油和臟物，保證良好的潤滑條件。存油點(diǎn)應(yīng)刮成與軸線成45°的網(wǎng)狀花紋并使與瓦面逐漸過渡。

2.3 正確使用、合理潤滑

球磨機(jī)操作者必有經(jīng)技術(shù)培訓(xùn)考試合格后持證上崗，嚴(yán)格遵守設(shè)備使用維護(hù)規(guī)程和潤滑制度。對(duì)潤滑系統(tǒng)要按時(shí)巡回檢查，特別要注意主軸承溫度和給油量是否正常，確保主軸承處于良好的潤滑狀態(tài)。主軸承溫度不得超過45℃，油壓保持在0.15～0.2Mpa。經(jīng)常檢查油箱的油量是否達(dá)到油標(biāo)線，潤滑系統(tǒng)和主軸承密封是否良好，定期檢驗(yàn)潤滑油的質(zhì)量指標(biāo)，如不符合要求要及時(shí)補(bǔ)加、過濾或更換。潤滑油的牌號(hào)應(yīng)符合技術(shù)文件的規(guī)定，溫差大的地區(qū)冬夏兩季應(yīng)用不同牌號(hào)的潤滑油。主軸承發(fā)生故障，溫度超過80℃時(shí)，必須采取快速強(qiáng)制冷卻措施，待溫度降至正常后方可停車檢修。

2.4 加強(qiáng)對(duì)潤滑系統(tǒng)的故障監(jiān)測

目前國內(nèi)在多數(shù)選礦廠采用人工巡視，用溫度計(jì)測量回油溫度，或憑手感判斷軸承溫度，也有選礦廠安裝了斷油保護(hù)裝置，通常采用水銀開關(guān)控制。實(shí)踐證明，當(dāng)主軸承發(fā)生故障時(shí)，溫度會(huì)急劇升高，靠人工巡檢很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)。斷油保護(hù)裝置作用單一，對(duì)油量、油溫等不能監(jiān)測，可靠性差。因此要想真正達(dá)到預(yù)防主軸承燒瓦的故障目的，就必須貫徹預(yù)防為主的方針，關(guān)鍵是采用先進(jìn)的在線動(dòng)態(tài)監(jiān)測手段和綜合預(yù)防措施。因?yàn)橹鬏S承燒瓦故障的發(fā)生都是以溫度變化為先兆的，所以要特別注意對(duì)主軸承溫度的監(jiān)測，即通過靈敏的溫度傳感器監(jiān)測主軸承的溫升，同時(shí)對(duì)油量、油壓等也要進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)油壓變化、油量不足，溫度升到設(shè)定值時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)或自動(dòng)停車。

3 結(jié)語

綜上所述，球磨機(jī)主軸承燒瓦故障是運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)瓦面與軸面接觸不好、載荷集中和潤滑失效造成的。兩中空軸同軸度偏差超限是新安裝的球磨機(jī)主軸承燒瓦的主要原因；刮研質(zhì)量問題(側(cè)間隙不合理)是引起燒瓦故障的主要原因，正常使用的球磨機(jī)發(fā)生燒瓦故障，大多是潤滑不良的結(jié)果。為防止燒瓦故障的發(fā)生，要保證軸瓦與軸頸有良好的接觸狀態(tài)和潤滑狀態(tài)，載荷均布靠中空軸與主軸承的相互位置精度和軸瓦的刮研質(zhì)量來保證，良好的潤滑則依賴于潤滑系統(tǒng)和刮研質(zhì)量。因此不但要保證球磨機(jī)的安裝和檢修質(zhì)量，還要正確使用、精心維護(hù)、合理潤滑，最關(guān)鍵的是要采用先進(jìn)的狀態(tài)檢測與故障診斷手段和綜合防范措施，提高潤滑系統(tǒng)的可行性，以保證球磨機(jī)的安全運(yùn)行。

張名勝(1977—),男,安徽懷寧人,大專,助理工程師,研究方向：多繩摩擦式提升機(jī)提升繩張力不平衡的研究。