水泥磨机主轴承的润滑及其管理

魔神

        磨机在运转过程中，中空轴轴颈和主轴承球形瓦之间，不可避免地要产生磨擦、磨损和发热，且消耗一部分动力，即磨擦功耗。为了减少磨擦功耗、降低磨损速度、缓和冲击和控制球形瓦温度，必须保证主轴承有良好的润滑，以便提高磨机的工作效率和使用寿命。有的水泥厂，其磨机主轴承因进人杂质或润滑不良等原因，造成主轴承烧瓦(属重大事故)，甚至连带导致中空轴轴颈磨损。磨机主轴承一旦发生烧瓦，需用十几个小时甚至几天的时间才能修复，影响生产并造成经济损失。为了解决磨机主轴承的润滑及管理问题，人们一直在寻求能保证主轴承正常运转的制作安装技术、密封方式和润滑措施等。本文以02.2mx6.5m水泥磨机主轴承为例，就其制作、安装、密封和润滑谈些看法。
    1.制作安装磨机主轴承轴瓦的正确浇铸和机加工及刮研质量是保证其制作质量的关键。具体制作技术如下:
    (1).浇铸轴瓦前要将轴瓦充分预热，使瓦身的水分完全蒸发(尤其在将旧瓦重新浇铸时更应注意，以防轴瓦空腔内有残余冷却水)，以防浇铸时液态巴氏合金“炸锅”伤人。
    (2).充分预热后，要用电动钢丝砂轮将瓦面的氧化膜清除干净(技术要求高的，还要在瓦面挂锡)，以保证瓦衬和铸铁瓦面牢固粘合，避免脱壳。
    (3).轴瓦浇铸完后，在检查轴瓦没有裂痕和砂眼后，还要作水压试验，检查有无漏水现象，如有，一定要焊补好，直到没有任何渗漏点为止。否则在使用过程中，轴瓦冷却水就会渗漏到磨机主轴承的润滑油中，使润滑油变质，影响轴瓦的正常工作。
    (4).用立车车轴瓦毛坯时，要严格控制进刀量和工作台转速，防止产生过高的切削热，使瓦面发蓝甚至发黄，导致瓦面局部硬化。
    (5).轴瓦开好油槽后，应在对应的中空轴轴颈(这点很重要，因为轴瓦和中空轴是一一对应选配的)上涂机油和好的红丹粉，并将轴瓦扣在中空轴轴颈上研磨，根据接触点分布情况进行必要的刮研，直到瓦的接触面在瓦的中心线附近且接触点分布均匀为止，不能出现瓦口夹帮、底面接触和斜对角接触等现象。
    (6).将中空轴颈和轴瓦之间的间隙控制在技术要求范围内是轴瓦刮研质量的基本保证。把相关参数(轴瓦的接触角一般为700, 02.2mx6.5m球磨机中空轴轴颈直径D为900mm，瓦口张角为1200)代入分式120/70 =7rD2/X，可计算出接触弧长X=824.25mm;然后把X=824.25mm代人分式L= (’irD-2X )/4可计算出间隙弧长L=294.375mm。轴瓦瓦口侧间隙H为:H=D/1000=0.9mm，则利用公式L/H=L,IH.即可算出任何浓度L:时的间隙数值H,。这个经验公式很重要，它是中空轴颈和轴瓦之间的间隙是否合理的测量依据。在测量时应注意:在深度为lOmm处测量最大侧间隙H;在间隙H，为0.5mm处要测量一点，并且整个间隙弧长深度内测量点不少于5个，在轴向的测量点不少于8个;为了防止润滑油在磨机运转时从瓦侧流出，直两侧瓦口深l Omm(指弧长)处的间隙必须小于规定的间隙值。
    (7).为了使空轴和瓦接触面处储存一定的润滑油，接触面应点接触，使1cm2内有1-2个接触点即可。但接触点数太少，轴瓦的接触强度不能保证。
    (8).02.2mx6.5m球磨机主轴承轴瓦为自动调心球面瓦，为了使球面瓦与瓦座受力均匀，需对球形瓦瓦背与瓦座的凹型球面刮研，并在瓦座的凹型球面抹红丹粉，利用瓦背和凹型球面进行研磨的方法观察接触点在凹型球面上的分布，直到均布为止。
    (9).新安装磨机刚起动的瞬间，轴瓦瓦面尚未形成油膜，所以在试车前，要预先在磨机两端轴瓦瓦面淋上润滑油，以防轴瓦面被拉伤。试车完毕应及时更换干净的润滑油，因为轴瓦和中空轴轴颈跑合时会产生一些微小的巴氏合金颗粒，混在润滑油中会导致磨料磨损，所以通过换油清除它是很必要的。
    2.密封方式
    传统的磨机主轴承采用羊毛毡圈密封，易被磨损，密封不可靠。实践证明，灰尘颗粒主要通过被磨损后的羊毛毡圈与中空轴之间的缝隙进人主轴承，这些灰尘颗粒是造成球形轴瓦磨料磨损和油路堵塞的主要原因，因此应改进密封装置。笔者在工作中利用径向迷宫密封方式对主轴承的密封方式进行了改进。具体方法是:利用原钢板车制一公一母两个密封钢圈，公、母密封钢圈根据径向迷宫密封要求对应车制环形迷宫槽，再把公、母密封钢圈分别安装在磨机主轴承盖和中空轴上，(安装前在迷宫槽抹上黄油，以减轻磨擦，并有一定的密封效果)。这样，固定在磨机主轴承盖上的密封钢圈是不动的，而固定在中空轴上的密封钢圈随中空轴一起运转，利用密封迷宫槽阻挡灰尘颗粒和其它杂物进入磨机主轴承内。实践表明，其密封效果很好，轴瓦的运转率也大为提高。
    3.润滑技术
    水泥厂02.2mx6.5m磨机主轴承轴瓦的润滑一般均采用动压润滑。这里重点讨论该润滑方式。
    (1).应选择合适的润滑油并加入适当添加剂，这样可改善磨机主轴承的润滑状态。磨机主轴承的工作特点是载荷大、线速度大，且受冲击和振动;轴瓦和中空轴的尺寸也大，其形状、尺寸精度和表面光洁度的进一步提高受制造加工等条件的限制。因此，磨机主轴承一般不能保证完全液体润滑，而处于边界润滑状态.良好的边界润滑(取决于边界膜的性能和强度)能够明显降低摩擦系数，减少轴瓦的磨损。所以，首先要根据温度、中空轴轴颈运转的线速度以及主轴承所承受的载荷等因素选好润滑油品种。在南方，02.2mx6.5m水泥磨主轴承冬季和夏季可分别选用N220及N320工业齿轮油。其次，由于磨机出料端主轴承的工作温度比进料端高，所承受载荷也较大，所以可考虑在出料端主轴承选用粘度较大的润滑油。在主轴承润滑油中还应加入硬脂酸类极性添加剂来提高边界膜的强度，以防边界膜破裂。
    (2).根据润滑油的正常使用期，定时、适量地添加或更换润滑油，并做好润滑油的保管和废油再生利用工作。
    (3).建立健全磨机工巡查制度。磨机工要定时检查磨机主轴承的油温、油质和油量，特别当主轴承温度不太正常时，应增加巡查频率，一旦发现异常应及时上报。在生产实践中，有两种情况最易麻痹磨机工而引起烧瓦的重大事故：一是由于主轴承上盖固定刮油器的螺栓松动而导致刮油器与固定带油环脱位，使润滑油刮不下，并通过淋油槽淋在中空轴轴颈上，造成轴瓦缺油而烧瓦；二是由于灰尘等杂质堵塞主轴承底座回油油路，固定带油环不能从底座油腔中搅上润滑油，也会导致因缺油而烧瓦。
    4.运行故障判断及处理
    一般主轴承运行故障主要有以下几种情形:
    (1).润滑油温度逐渐升高，在中空轴轴颈外表面形成粘有巴氏合金的条痕，深的条痕可达2mm左右，且疏密不均。其原因主要是中空轴轴颈的光洁度不够，使瓦面接触点受剪应力作用而引起大面积拉伤(剪切破坏)。巴氏合金颗粒粘贴在中空轴轴颈表面，随中空轴转到上部与冷润滑油相遇并被冷处理，从而提高了硬度，当其随中空轴转到下方时，就将瓦面拉伤，出现间距不等的条状痕迹。同时，粘有巴氏合金颗粒的中空轴经循环运转磨擦后，主轴承润滑油温逐渐升高产生高温。这时应将轴瓦拉出，重新刮研瓦面，条痕过深处，还应补焊同质巴氏合金。
    (2).轴瓦一边出现高温。这是由于瓦座调整故障，使瓦面与中空轴轴颈小面积接触、静载荷变大造成的。这时要将磨机筒体顶起，检查球面瓦瓦背与瓦座的接触情况，必要时应重新研磨瓦座和瓦背，使其调心自如。同时需重新刮研瓦面，将氧化层彻底刮掉，并用油石磨光中空轴轴颈。
    (3).温度升高时，有t时主轴光泽灰暗，并有粘连现象，这是由于瓦面局部高温而出现胶合造成的，此时应对轴瓦进行刮研;有时主轴光亮，这是由于油质不良，油内杂质多造成的，应换油。
    (4).油温偏高，但没有巴氏合金粘连现象。其原因可能有以下几个方面:一是润滑油供给量少及粘度较低，不能形成油膜；二是或油质不良；三是研瓦没有达到规范要求，瓦口间隙过小；四是轴瓦的冷却水不畅通。可分别采取换油、重新刮瓦和畅通冷却水等措施处理。
    5.结束语
    水泥磨机的故障很大一部分是由于磨机主轴承的润滑不良造成。因此，提高轴承轴瓦的制作安装技术、改进主轴承的密封方式和采取合理润滑措施对磨机的正常运转非常重要。随着水泥工业的发展，水泥磨机也向大型化和自动化发展。因此，水泥企业对水泥磨机实施预防性维修，即制订周密的预检修计划是十分必要的。