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MLS立磨磨辊轴承温度异常原因分析及处理措施

2016-11-25

付铁 董晓宇
(北方重工集团有限公司)
  摘 要:在水泥行业方面,立磨越来越多的得到世界水泥行业及国内外的重视。磨辊是立磨关键的研磨部件,轴承又是磨辊的重要部件,决定着磨机是否能够长期稳定的运行,本文主要论述引起磨辊轴承温度过高的原因及处理措施。
  关键词:磨辊;轴承;温度异常
  立式辊磨机又称立磨,该磨以其占地小、电耗低及烘干粉磨选粉于一体等优点越来越多的被用于粉磨水泥生料及其它建筑、化工、陶瓷等工业原料。
  在水泥行业方面,随着窑外分解技术的诞生,立磨在工作原理、研磨机理、机械结构、系统工艺性能方面以其独特的优点与特点越来越多的得到世界水泥行业及国内外的重视。
  一、立式辊磨机的工作原理及磨辊结构
  磨机的磨辊靠张紧系统拉紧,分离器靠变频调速电机驱动,并可无级变速。
  主要承担研磨的三个辊子安装在压力框架下部,由推力构件和铰链连接件组成磨辊组件。张紧装置的三支张紧杆产生的拉紧力通过压力框架传到三个辊子上,再传到磨盘与磨盘之间的料层中,在地基、张紧杆、框架、磨辊、磨盘、减速器这些构件中形成力封闭环形体。在各张紧杆的液压系统中装有吸收振动的蓄能器。由主电机通过减速器带动的旋转运动使磨盘转动,而磨辊则在磨盘的摩擦作用下做围绕磨辊轴的自转。磨盘转动通过磨辊将扭矩传到框架上,而框架在周向将此力传到机器外壳。
  物料通过锁风三道闸门及进料口送到磨盘的轨道上,磨盘转动时,物料通过辊和盘之间的运动被碾压粉碎,被粉碎到一定细度的物料由磨盘的转动离心力向外溢出。磨盘外沿处有一风环,上升的气流(在粉磨兼烘干系统中则为热气体)通过风环作用于物料,上升的气流既能阻止物料通过风环下落,也能允许物料中比重较大的废质落入风环下面,经过刮板排出机体。符合某一细度要求的物料由气流向上输送,物料到达磨机上部后,由分离器进行分离,将某一细度的物料送出磨机,粒度较大的物料由分离器甩到磨腔内壁上,再落入磨盘,重新粉磨。
  其中磨辊是立磨关键的研磨部件,决定着磨机是否能够长期稳定的运行,轴承又是磨辊的重要部件(见附图),随着水泥生产线向着绿色、节能、环保方向的发展,水泥装备也逐渐趋于大型化,对于轴承的要求更加苛刻,用户的选择也趋于进口,如NSK、FAG、SKF、TIMKEN等品牌均在立磨上得以应用。同时由于进口轴承的价格昂贵且生产周期长,故引起了用户的高度重视。
  数年来,笔者参加立磨的设计及调试工作,并对现场的运行进行了调研跟踪,结合实际经验,本文对磨辊轴承的温度异常的原因进行了分析并进行总结,以供读者参考。
  二、磨辊轴承温度异常原因分析及处理
  (一)轴承的设计选择
  MLS立磨的磨辊的轴承采用双列圆柱滚子轴承和球面滚子轴承的组合设计方案,通过合理设计保证轴承使用100000h,在新产品设计中,要严格计算,否则影响使用寿命,并至轴承在不负重载的情况下导致温度过高。
  (二)轴承装配原因引起的温度过高
  磨辊轴承的装配质量是影响其使用寿命的主要原因,多数轴承的提前实效或损坏都与装配质量有关。在设计时,轴承内套与轴为过渡配合,外套与轴套为过盈配合。磨辊轴承的损坏、提前失效和装配不当有比较大的关系,在磨辊正常运行时,由于磨内的温度比较高,磨辊的内圈静止不动,轴承外墙的温度一般要高出内圈很多,致使外圈的热膨胀量也远大于内圈的热膨胀量,用户在进行磨辊的装配时,要按照说明书进行安装,如果安装过紧或者过松都会导致磨辊轴承被损坏,从而使轴承温度升温过高过快。
  (三)保证轴承的润滑条件
  在磨辊运行的过程中,由于轴承处于冲击、高温、重载且润滑方式为油池润滑,由于油池润滑方式不能够将油池中油的温度及时散发掉,且磨机内温度很高,故轴承的运行条件是十分恶劣的。同时轴承处于低速的环境下,很难形成良好的润滑条件,会对润滑造成影响,经过诸多现场的实际应用证明,大部分磨辊轴承出现损坏都是因为对轴承进行润滑时操作不正确,其中包括润滑油牌号选择不正确、清洁度不好、润滑油充填不到位等情况。为了保证轴承的使用寿命且正常稳定连续的运行,必须保证轴承的一侧浸泡在油池中,并需要按说明书选择正确的润滑油,同时保证润滑油的清洁,加注润滑油时不能过多也不能过少,少时不能保证足够的润滑,多时亦造成漏油空隙不足,空隙不足会导致磨辊轴承温度过高。
  由于磨辊轴承工作条件恶劣,为了保证轴承的性能及使用寿命,润滑油要选用相对黏度比较高的润滑油。一般情况下,使用在100℃下,粘度仍然在90cst的润滑油,通过形成具有足够厚的的润滑油膜,来提高磨辊轴承的使用年限。
  (四)确保磨辊轴承密封性
  立磨磨辊在运行时,磨辊的密封性会对磨辊轴承的使用寿命造成很大的影响,为了保证磨辊轴承腔的密封完好,在装配结束后,要按说明书对磨辊轴承腔室进行打压试验。为了保证磨辊轴承腔的密封性,在设计时采用专用的旋转油封,对材质要求为高耐温且加弹簧箍紧的方式,保证自动回调,由于磨内风粉混合物且磨内随着系统的不同承压方式的多样化,保证密封圈的使用寿命,设计时采用通密封风的方式,保证承压腔无粉进入,带压的密封气体会从环形密封区溢出来,防止磨机中的粉尘进入到运动轴承的内部,一旦密封风失效,会使较小的粉尘颗粒进入到轴承腔的内部,造成润滑油与粉尘的混合在一起,导致轴承的工作环境恶化,以至导致轨道的表面有压痕出现,滚珠等受到腐蚀,轴承的温度瞬间升高,已致磨机无法运行。因此,密封部件的可靠性,是保证轴承寿命的基础。
  (五)立磨入口风温过高
  在磨机运行的过程中,适当控制立磨的入口风温,风温过高也会导致磨辊轴承的逐渐升温,导致磨辊温度的报警,已致停机事故的发生。处理方法为系统安装时,磨机入口处安装测温元件,实时监控磨机入口温度,以免此类事情的发生。
  三、结语
  在磨机的运行过程中,磨辊是立磨运行的关键部件且造价成本高,为了不给用户造成过多的损失,笔者建议用户应对轴承进行正确有效的安装与维护,并对上述的问题引起高度的重视,从而提升磨机的运转效率。
来源:《中国科技投资》2016年10期

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