凹山選礦廠高壓輥磨機(jī)動輥軸承密封故障分析及處理

信曼娜

（馬鋼礦業(yè)資源集團(tuán)南山礦業(yè)有限公司）

馬鋼南山礦業(yè)有限公司凹山選礦廠是國內(nèi)最早使用高壓輥磨機(jī)的選礦廠，采用高壓輥磨機(jī)將30～0 mm 碎礦產(chǎn)品閉路（濕式篩分）破碎至3～0 mm，然后進(jìn)行弱磁選高效拋尾，大幅度減少后續(xù)磨選處理量，提高入磨品位，減少細(xì)粒尾礦進(jìn)入尾礦庫。項(xiàng)目取得了理想的效果，為高壓輥磨機(jī)在國內(nèi)選礦廠廣泛應(yīng)用提供了示范［1-7］。

高壓輥磨機(jī)總體故障較少，作業(yè)率較高，動輥軸承密封故障是其常見故障之一。針對該常見故障，本文將分析產(chǎn)生故障的原因，并介紹處理方法。

1 故障描述

凹山選礦廠自2017 年12 月開始使用國產(chǎn)輥套總成，2018 年5 月發(fā)現(xiàn)動輥驅(qū)動端軸承座不出油，現(xiàn)場使用氣動加油泵對該處進(jìn)行單獨(dú)強(qiáng)制加油后開始出油，2018 年6 月發(fā)現(xiàn)動輥驅(qū)動端螺母后退，鎖緊螺母上的卡箍拉裂，動輥水端密封圈起火（圖1），現(xiàn)場在拆卸水端鎖緊螺母時(shí)，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動端鎖緊螺母卡死，無法前進(jìn)和后退（圖2）。

2 故障處理過程

對于現(xiàn)場卡死的驅(qū)動端鎖緊螺母，使用天車、千斤頂、火烤、抹油等方法拆卸始終無法奏效，最后將鎖緊螺母割掉。檢查擠壓輥內(nèi)部元件損壞情況以及裝配尺寸時(shí)發(fā)現(xiàn)，雖然擠壓輥軸裝配尺寸與出廠尺寸一致，沒有發(fā)生輥軸躥動現(xiàn)象，內(nèi)部元件完好，但驅(qū)動端輥軸上螺紋嚴(yán)重拉傷、變形（圖3），水端輥軸上螺紋正常；驅(qū)動端與水端鎖緊螺母靠近端蓋處有摩擦痕跡；驅(qū)動端端蓋靠近鎖緊螺母處有摩擦痕跡；水端端蓋密封擋板變形。

對動輥輥軸螺紋進(jìn)行修復(fù)，試裝鎖緊螺母時(shí)，使用天車起吊，導(dǎo)致鎖緊螺母卡死，無法前進(jìn)和后退，將第二個(gè)鎖緊螺母割掉，輥軸螺紋損傷比之前嚴(yán)重。螺紋修復(fù)完成，更換密封圈，將鎖緊螺母安裝完畢后，高壓輥磨機(jī)滿足生產(chǎn)要求。

3 故障分析

（1）動輥驅(qū)動端軸承座不出油。高壓輥磨機(jī)驅(qū)動端軸承座進(jìn)油部位結(jié)構(gòu)見圖4，出油部位結(jié)構(gòu)見圖5?，F(xiàn)場油路、管道檢查后排除了進(jìn)油故障，檢查后發(fā)現(xiàn)軸承座迷宮密封處的下側(cè)變形，導(dǎo)致出油不暢，系軸承座裝配時(shí)沒有認(rèn)真校對安裝尺寸造成。

（2）密封圈損壞。通過檢查，動輥側(cè)擠壓輥裝配尺寸符合要求，輥軸也無躥動現(xiàn)象。但在驅(qū)動端鎖緊螺母、水端鎖緊螺母、驅(qū)動端端蓋內(nèi)側(cè)、水端端蓋內(nèi)側(cè)均出現(xiàn)了嚴(yán)重摩擦痕跡，且驅(qū)動端端蓋內(nèi)側(cè)和水端端蓋內(nèi)側(cè)摩擦位置呈180°分布。

從以上現(xiàn)象可知，動輥兩側(cè)螺母和端蓋均發(fā)生了嚴(yán)重摩擦，且位置呈180°分布，表明高壓輥磨機(jī)運(yùn)行時(shí)，動輥曾發(fā)生嚴(yán)重輥偏，導(dǎo)致螺母與端蓋碰撞摩擦。同時(shí)，根據(jù)動輥運(yùn)動方向，當(dāng)驅(qū)動端螺母與端蓋摩擦?xí)r，摩擦力使鎖緊螺母松開（圖6），而水端螺母與端蓋摩擦?xí)r，摩擦力使鎖緊螺母擰緊，由于水端螺母被脹緊套限制，因而無法躥動。根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)形式，水端軸承為活動端，其軸承共有16 mm 左右的活動量，當(dāng)發(fā)生輥偏時(shí)，輥軸和軸承一起向驅(qū)動端移動，鎖緊螺母與水端端蓋碰撞，導(dǎo)致端蓋上的密封圈擋板變形，把密封圈卷入端蓋，密封圈燒毀，見圖7。

現(xiàn)場高壓輥磨機(jī)電控系統(tǒng)中無自動糾偏裝置，高壓輥磨機(jī)輥縫檢測傳感器的初始位移設(shè)置為16 mm，正常工作時(shí)輥縫在60 mm 左右，發(fā)生輥偏時(shí)會十分嚴(yán)重。

綜上所述，出現(xiàn)驅(qū)動端鎖緊螺母松動，水端密封圈燒毀的原因是高壓輥磨機(jī)曾有一段時(shí)間出現(xiàn)嚴(yán)重輥偏，鎖緊螺母多次與端蓋發(fā)生碰撞和摩擦，最終導(dǎo)致一系列問題。

4 結(jié)論

（1）凹山選礦廠高壓輥磨機(jī)鎖緊螺母松動和密封圈燒毀的原因是擠壓輥出現(xiàn)了嚴(yán)重輥偏。因此，毎次調(diào)整變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，都必須調(diào)整電機(jī)和水端的液壓缸壓力，否則容易發(fā)生輥偏。

（2）應(yīng)密切關(guān)注輥偏，并對造成原因進(jìn)行分析。設(shè)定輥偏報(bào)警，當(dāng)輥偏較大時(shí)，電控系統(tǒng)應(yīng)報(bào)警。當(dāng)輥偏超過10 mm時(shí)需要進(jìn)行糾偏處理。

（3）應(yīng)持續(xù)觀察動輥驅(qū)動端軸承座的出油狀況、軸承溫度，同時(shí)在加油泵出口處安裝壓力表，若進(jìn)油壓力異常，要盡快查找原因，避免損壞軸承和油泵。