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φ2.2m×6.5m水泥磨主轴承的润滑及其管理
发布时间：2013-06-02 07:55 来源：未知
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、磨损和发热现象，并且要消耗一部分动力，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。
有很多水泥厂的磨机主轴承，因进入杂质或润滑不良等一些原因而烧瓦，甚至连带导致中空轴轴颈磨损。磨机主轴承一旦发生烧瓦，要用短则十几个小时，长则几天的时间才能修复，严重影响了生产。在水泥厂中，磨机主轴承烧瓦属于重大事故，可见磨机主轴承的润滑管理很重要。为了解决磨机主轴承的润滑管理问题，人们一直在寻求能保证主轴承运转正常的制作安装相关的技术要求、密封方式和润滑管理。下面以水泥厂很常见的∮2.2mx 6.5m水泥磨主轴承为例，谈谈自己的一些见解。
1、关于制作安装的相关技术参数
在制作方面，磨机主轴承轴瓦的正确浇铸、机加工和刮研是保证球面轴瓦质量的重要因素。本文作者总结出以下心得：
(1)浇铸轴瓦的巴氏合金要求尽量用同厂家同批量生产的，以保证材料的均一。在再利用旧轴瓦的巴氏合金时，一定注意不要混入其它金属或杂质，以免使浇铸成的轴瓦瓦面产生局部硬点和空洞等缺陷；
(2)浇铸轴瓦前要把轴瓦充分预热，使瓦身的水分完全蒸发（尤其在把1日瓦重新浇铸时，更要加以注意，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；
(3)充分预热后，要求用电动钢丝砂轮把瓦面的氧化膜清除干净（技术要求高的，还要求在瓦面锡），以保证瓦衬和铸铁瓦面牢靠牯合，避免脱壳现象；
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(4)轴瓦浇铸完成后，在检查轴瓦没有裂痕和砂眼的基础上，还要求做水压试验，检查有无漏水现象。如有渗漏，一定要焊补好，直到没有任何渗漏点为止。如果这一关没把握好，那么在使用过程中，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，从而影响轴瓦的正常工作；
(5)在立车上对轴瓦毛坯进行机加工时，要严格控制进给量和立车工作台的转速，防止因切削产生的过高切削热使瓦面发兰，甚至发黄，导致瓦面局部硬化；
(6)轴瓦开好油槽后，应在对应~的中空轴轴颈（这点很重要，因为辅瓦和中空轴是一一对应选配的）上涂上用机油和好的红丹粉，并把轴瓦扣在中空轴轴颈上进行研磨。根据接触点的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，并且接触点分布均匀为止，不许出现瓦口夹帮、底面接触和斜对角接触等现象发生；
(7)中空轴颈和轴瓦之间的间隙控制在技术要求以内是轴瓦的刮研质量的基本保证。把相关参数（轴瓦的接触角一般为70°，∮2.2m×6.5m球磨机中空轴轴颈直径D为中900mm，瓦口张角为120°）代入公式120：70=πD/2：x，可计算出接触弧长x=824.25mm;把x=824.25mm代入公式L=(πD-2x)／4可以计算出间隙弧长L=294. 375mm；轴瓦瓦口侧间隙H为：H= D/1000 -0.9mm；最后利用公式L:H=L1:Hi即可算出任何深度L1时的间隙数值H1。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判据。在测量时应注意以下几点：在深度为10mm处测量最大侧间隙H;在间隙Hi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过程中从瓦侧流出，直两侧瓦口深10mm（指弧长）处的间隙必须小于规定的间隙值；
(8)为了使中空轴和瓦接触面处储存一定的润滑油，接触面应是点接触，达到每平方厘米l—2个接触点（可用专用放大镜观测）。当然接触点数太少了也不行，否则轴瓦的接触强度不能保证。
(9)∮2.2m×6.5m球磨机主轴承轴瓦是自动调心的球面瓦，为了使球面瓦与瓦座受力均匀，也需将球形瓦瓦背与瓦座的凹型球面进行刮研，并利用在瓦座的凹型球面抹红丹粉，把瓦背和凹型球面进行研磨的方法，进行检查，直到接触点在整个瓦座的凹型球面均布为止。
(10)因为新安装的磨机刚起动的瞬间，轴瓦瓦面还没形成油膜，所以新安装的磨机在试车前，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。试车完成后，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，它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、关于密封方式
传统的磨机主轴承是采用羊毛毡圈密封，它有一个致命的缺点：易被磨损，密封不可靠。实践也表明，进入主轴承的灰尘颗粒主要是通过被磨损后的羊毛毡圈与中空轴之间的缝隙进入的，而进入的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，可见改进密封装置势在必行。
本文作者在工作实践中，利用径向迷官密封方式对主轴承的密封方式进行了改进。利用厚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盏和中空轴上（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），即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，它的密封效果很好，轴瓦的运转率也大为提高。限于篇幅，作者没有在本文中提供具体的结构图。
3、关于润滑管理
考虑到一般水泥厂的∮2.2m×6,5m磨机主轴承轴瓦都是采用动压润滑方式润滑，本文重点围绕这种润滑方式开展讨论。本文作者认为要搞好润滑管理要特别注意做好以下几点：
(1)选择合适的润滑油并加入适当的添加剂改善磨机主轴承的润滑状态。由于磨机主轴承的工作特点是载荷大、线速度大、有冲击和振动。另外，轴瓦和中空轴的尺寸也大，进一步提高形状、尺寸精度和表面光洁度受到制造加工等条件的限制。因此，磨机主轴承一般是不能保证完全液体润滑的，而是处于一种边界润滑状态。良好的边界润滑能够明显降低摩擦系数，减少轴瓦的磨损，其性能取决于边界膜的性能和强度。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种类：在南方，∮2.2m×6.Sm水泥磨机主轴承一般在冬季选用N220工业齿轮油，夏季选用N320工业齿轮油，并且由于磨机出料端主轴承比进料端主轴承的工作温度较高，所承受载何也较大，所以可以考虑在出料端主轴承选用粘度较大些的润滑油。其次，在主轴承润滑油中加入硬脂酸类极性添加剂来有效地提高边界膜的强度，防止边界膜的破裂；
(2)根据润滑油的正常使用期，适时、适量和适地地给磨机主轴承添加或更换润滑油，并且相应做好润滑油的保管和废润滑油的再生利用工作；
(3)建立健全的磨机工巡查制度。磨机工要定时检查磨机主轴承的油温、油质和油量，特别是在主轴承温度不太正常时，更应增加巡查的频率，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，这会导致润滑油不能被刮下，并通过淋油槽淋在中空轴轴颈上，最终因为轴瓦缺油而很快导致烧瓦；二是由于灰尘等杂质堵塞了主轴承底座的回油油路，固定带油环不能从底座油腔中搅上润滑油，这也会导致因缺油而烧瓦。所以磨机工巡查时要做到认真负责；
(4)磨机技术管理机械工程师能准确迅速判断主轴承运行故障。主轴承运行故障主要有以下几种情形：①主轴承润滑油温逐渐升高，在中空轴轴颈外表面形成粘有巴氏合金的条状痕迹，深的条痕可达2mm左右，并且条痕疏密间距不等。这主要是瓦面受剪应力引起的大面积拉伤。其产生的原因主要是由于中空轴轴颈的光洁度不够，瓦面接触点被剪切破坏，巴氏合金颗粒贴在中空轴轴颈表面，循环磨擦后产生高温。其机理为：贴在主轴的巴氏合金颗粒，随中空轴转到上部与冷润滑油相遇，巴氏合金颗粒被冷处理，提高了硬度。当中空轴把巴氏合金颗粒转到下方时，巴氏合金颗粒就将瓦面拉伤，出现间距不等的条状痕迹。这时应把轴瓦拉出，重新刮研瓦面，条痕过深处，应补焊同质的巴氏合金。②轴瓦一边出现高温。这是由于瓦座调整出现故障，使瓦面与中空轴轴颈小面积接触，静载荷变大。这时要将磨简体顶起，检查球面瓦瓦背与瓦座的接触情况，必要时重新研磨瓦座和瓦背，使其调心自如。同时要重新刮研瓦面，将氧化层彻底刮掉，并且要用油石磨光中空轴轴颈。③温度升高时，主轴光泽灰暗，并有贴连现象。这是由于瓦面局部出现高温而出现胶合。此时应对轴瓦进行刮研。主轴光亮，这是由于油质不良，油内杂质过多造成的，应进行换油处理。④油温偏高，但有没有巴氏合金粘连现象。这可能是由于以下几个原因造成的：
·使用的润滑油供给量少及粘度较低，不能形成油膜；
·油质不良；
·研瓦没有达到规范要求，瓦口间隙过�。�
·轴瓦的冷却水不畅通。
针对各种情况分别进行换油、重新刮瓦和畅通冷却水处理。
磨机技术管理机械工程师只有通过长期的刻苦摸索和领会才能准确迅速地对故障原因作出判断。所以，作为事故处理的技术指挥者，磨机技术管理机械工程师的素质在磨机的润滑管理中尤为重要。
3、结束语
随着水泥工业的发展，水泥磨机也向大型化和自动化发展，因此每当水泥磨机突然发生故障时，其修理费用和停车造成的损失必然很大。预防性维修就是预防意外故障引起停车，因此，制定周密预防性维修计划对水泥磨进行维修保养是十分必要的。从另一方面来看，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的。因此水泥生产厂家在预防性维修中，做好以上3个方面的工作，实行“行之有效的科学的润滑技术管理”是很必要的。
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