球磨機主軸承燒瓦故障的原因和預防

張名勝

(銅陵有色股份安慶月山礦業有限公司,安徽安慶 246001)

球磨機主軸承燒瓦故障的原因和預防

張名勝

(銅陵有色股份安慶月山礦業有限公司,安徽安慶 246001)

球磨機是礦山關鍵設備,其能否安全運行和開動率的高低,直接影響著礦山的經濟效益。球磨機主軸承燒瓦故障是影響球磨機安全運行的主要原因之一。本文主要對球磨機燒瓦故障的原因進行了分析,并結合多年的實踐經驗提出了相關的預防措施,對實際工作具有一定的參考價值。

球磨機 軸瓦(主軸承) 刮研 潤滑油

球磨機是礦山關鍵設備，其能否安全運行和開動率的高低，直接影響著礦山的經濟效益。球磨機主軸承燒瓦故障是影響球磨機安全運行的主要原因之一。因此了解球磨機燒瓦故障的原因、掌握預防措施，對于提高球磨機利用率、降低維修費用是十分必要的。筆者結合自己多年來的實踐經驗，在此談一些粗淺的認識。

1 主軸承燒瓦故障的原因

球磨機主軸承的潤滑是基于流體動壓或流體靜壓的理論，近年來有采用動靜結合的潤滑方式，本文僅討論中小型球磨機常用的流體動壓180°部分球面瓦滑動軸承。主軸承燒瓦故障的本質是實現流體動壓潤滑的條件遭到破壞，導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。運轉時的接觸狀態主要取決于球磨機兩中空軸頸的同軸度和瓦面的刮研質量，軸承座與瓦背球面的配合也有一定影響。所有這些都應符合球磨機安裝及檢修質量標準的要求和設備技術文件的規定，否則本應均布于整個瓦面的載荷集中于某一局部，使該局部應力增大，導致過熱和燒瓦故障，新安裝的球磨機兩軸相拱繞(傾斜度方向相反)是導致軸瓦局部載荷集中，頻繁燒瓦的主要原因。當然研刮質量不好也將引起軸瓦局部接觸、應力集中，潤滑狀態不但依賴于潤滑系統的合理性和可靠性，而且軸瓦的研刮質量對其也有很大的影響。對于安裝、檢修后驗收合格，已正常使用的球磨機，發生主軸承燒瓦故障大都是潤滑油不足或供油中斷造成的，潤滑油變質或進入雜質也占一定比例。軸瓦的刮研除應滿足接觸精度的要求外，最關鍵的要保證有合適的側間隙(球磨機主軸承無上瓦、沒有頂間隙)，并使軸和軸瓦兩表面要保持平行(即側間隙沿全長相等)。實際刮研中有些人往往只注意接觸點和接觸角，而忽略了側間隙。實踐證明，在潤滑系統正常的情況下，如軸瓦的側間隙不合理 ，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生燒瓦故障，反之，如側間隙合理，接觸精度差一些也是可以正常運轉的。

2 主軸承燒瓦故障的預防

2.1 保證安裝精度和檢修質量

安裝和檢修球磨機時，必須保證兩中空軸的同軸度，這是保證軸瓦與軸頸在運轉時有良好接觸狀態的關鍵。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值來判斷。跳動值應在允許的范圍內，必要時可將端蓋拆下處理后重新裝配調整。兩中空軸軸肩與軸瓦的軸向間隙也應符合技術文件的規定，一般固定端為0.5～1.0mm，自由端為10mm，且自由端兩側都要有伸縮的余地。

2.2 保證軸瓦的刮研質量

刮研軸瓦時應采用合理的工藝，按粗、細、精刮的次序一遍一遍地進行。粗刮時可使軸瓦倒放在軸頸上對研，當軸瓦底部已接觸且接觸點分布達1/3時，可進行細刮和精刮。細刮和精刮時應將球磨機筒體部落在主軸承上，按正常方向轉動使軸頸在軸瓦上轉動研點。這樣不但能真正體現運轉時的接觸狀態，根據瓦面接觸部位是否隨刮研軸瓦的次數而變動來判斷兩中空軸是否同心，而且可減少刮研次數、提高工作效率。刮研時不僅要使接觸點、接觸角符合技術要求，而且要使側間隙達到允許的數值。通常是先刮接觸點同時照顧接觸角，然后刮側間隙，最后開瓦口、刮存油點。刮接觸點是為了使軸瓦載荷均布，實現理想的配合，接觸面上的接觸點應在2個點(25×25)以上，接觸角應為90°～110°。側間隙是實現流體動壓潤滑的關鍵，兩側間隙的總和應為軸頸的0.15%～0.2%，實踐證明，球磨機主軸承軸瓦的側間隙稍大一些較好。刮側間隙時軸瓦的接觸區和非接觸區不允許有棱角，應使其平滑過渡，側間隙沿全長應相等。開瓦口即在兩邊瓦口下方非承載區各開一個舌形油囊，目的是為了儲存磨粒、存油和增加散熱效果，并保證連續地將潤滑油吸到軸承的受載部分。開瓦口時兩端不要開通，否則運轉時會漏油。刮存油點是為了儲存潤滑油和臟物，保證良好的潤滑條件。存油點應刮成與軸線成45°的網狀花紋并使與瓦面逐漸過渡。

2.3 正確使用、合理潤滑

球磨機操作者必有經技術培訓考試合格后持證上崗，嚴格遵守設備使用維護規程和潤滑制度。對潤滑系統要按時巡回檢查，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。主軸承溫度不得超過45℃，油壓保持在0.15～0.2Mpa。經常檢查油箱的油量是否達到油標線，潤滑系統和主軸承密封是否良好，定期檢驗潤滑油的質量指標，如不符合要求要及時補加、過濾或更換。潤滑油的牌號應符合技術文件的規定，溫差大的地區冬夏兩季應用不同牌號的潤滑油。主軸承發生故障，溫度超過80℃時，必須采取快速強制冷卻措施，待溫度降至正常后方可停車檢修。

2.4 加強對潤滑系統的故障監測

目前國內在多數選礦廠采用人工巡視，用溫度計測量回油溫度，或憑手感判斷軸承溫度，也有選礦廠安裝了斷油保護裝置，通常采用水銀開關控制。實踐證明，當主軸承發生故障時，溫度會急劇升高，靠人工巡檢很難及時發現。斷油保護裝置作用單一，對油量、油溫等不能監測，可靠性差。因此要想真正達到預防主軸承燒瓦的故障目的，就必須貫徹預防為主的方針，關鍵是采用先進的在線動態監測手段和綜合預防措施。因為主軸承燒瓦故障的發生都是以溫度變化為先兆的，所以要特別注意對主軸承溫度的監測，即通過靈敏的溫度傳感器監測主軸承的溫升，同時對油量、油壓等也要進行監測，當油壓變化、油量不足，溫度升到設定值時發出報警信號或自動停車。

3 結語

綜上所述，球磨機主軸承燒瓦故障是運轉時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主軸承燒瓦的主要原因；刮研質量問題(側間隙不合理)是引起燒瓦故障的主要原因，正常使用的球磨機發生燒瓦故障，大多是潤滑不良的結果。為防止燒瓦故障的發生，要保證軸瓦與軸頸有良好的接觸狀態和潤滑狀態，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量來保證，良好的潤滑則依賴于潤滑系統和刮研質量。因此不但要保證球磨機的安裝和檢修質量，還要正確使用、精心維護、合理潤滑，最關鍵的是要采用先進的狀態檢測與故障診斷手段和綜合防范措施，提高潤滑系統的可行性，以保證球磨機的安全運行。

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