淺析輥磨磨輥漏油的原因Analysis of Roller Mill Grinding Roller Oil Leakage

劉　剛，許艷玲，王友亮

淺析輥磨磨輥漏油的原因
Analysis of Roller Mill Grinding Roller Oil Leakage

劉剛，許艷玲，王友亮

磨輥?zhàn)鳛檩伳ズ诵牟考伳サ恼＿\(yùn)轉(zhuǎn)起著關(guān)鍵作用，磨輥漏油是輥磨運(yùn)轉(zhuǎn)時經(jīng)常出現(xiàn)的問題，它不僅浪費(fèi)材料，還會影響物料的研磨效果，因此對漏油現(xiàn)象應(yīng)引起重視。

1　磨輥結(jié)構(gòu)示意圖及密封原理（圖1）

工作時磨輥由兩組軸承支承，輥軸固定在搖臂上，輥套隨著磨盤旋轉(zhuǎn)，在外力作用下碾壓物料。

磨輥軸承的潤滑為稀油循環(huán)潤滑，循環(huán)油通過油泵從進(jìn)油管路進(jìn)入輪轂內(nèi)腔，達(dá)到一定的液位后，多余的潤滑油從回油管路流出。輥軸的中心通孔中的油管的位置保證磨輥內(nèi)潤滑油的最低限度的油位，在輥軸上設(shè)置有透氣孔，以保證輥?zhàn)觾?nèi)部氣壓與外部大氣壓強(qiáng)一致。

磨輥含有多個密封件，其中安裝在輪轂上的透蓋和悶蓋與輪轂之間采用○型橡膠圈密封，透蓋與軸套之間采用骨架油封進(jìn)行密封。常見結(jié)構(gòu)有三道骨架油封或兩道骨架油封+端面密封兩種形式，同時還有一道由密封架與透蓋構(gòu)成的環(huán)行間隙氣封結(jié)構(gòu)，過濾的空氣由密封風(fēng)機(jī)通過搖臂通氣孔吹入，阻止物料進(jìn)入骨架油封處，避免物料與油封直接接觸而產(chǎn)生油封磨損。

圖1　磨輥結(jié)構(gòu)示意圖

2　漏油的原因分析

磨輥運(yùn)行過程中出現(xiàn)的漏油位置多集中在骨架油封處，其次是悶蓋和透蓋與輪轂接觸部位，另外輥軸端部的通氣孔處也會出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。

2.1設(shè)計方面的原因

（1）早期設(shè)計考慮軸套是易損件，為便于軸套的拆卸和安裝，與軸的配合公差多選為H7/h7，導(dǎo)致軸與軸套之間存在間隙，運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后軸套會隨著轉(zhuǎn)動，潤滑油就會從間隙處流出。

改進(jìn)措施：

修改軸與軸套的配合公差，采用過盈配合，保證軸套與軸的緊密接觸。

（2）環(huán)形氣密封的間隙尺寸設(shè)計過大，氣封壓力不夠，物料進(jìn)入骨架油封外的氣封腔內(nèi)，使骨架油封被磨損而導(dǎo)致漏油。

改進(jìn)措施：

修改氣封結(jié)構(gòu)的間隙尺寸，常規(guī)間隙控制在2～3mm之間，與密封風(fēng)機(jī)的壓力匹配合理。

2.2加工制造的原因

這是造成漏油的重要原因之一，較多地體現(xiàn)在軸套的加工問題上，具體表現(xiàn)在加工精度、硬度和表面粗糙度等方面。軸套作為一種薄壁零件，需要經(jīng)過鍛造、粗加工、熱處理、精加工、磨削等多道工序，如對需要磨削處理的地方只采用車削的方式，會造成密封處的粗糙度不符合要求；材料選擇不當(dāng)或未進(jìn)行有效熱處理，容易出現(xiàn)硬度偏低現(xiàn)象；加工工裝和工藝不合理會導(dǎo)致內(nèi)外圓同軸度偏差大，端面與內(nèi)孔的垂直度偏差大。這些問題都會對漏油和油封的壽命產(chǎn)生影響。

改進(jìn)措施：

解決該問題可以改用軸承鋼或者調(diào)整熱處理工藝，表面作滲碳或淬火處理，表面硬度控制在HRC40左右，采用適宜工裝滿足加工精度的要求。

2.3裝配方面的原因

磨輥的安裝質(zhì)量對是否漏油也有較大影響。實際工作中，工人不按照正確的裝配工藝進(jìn)行裝配，或者安裝方法不正確，不注意工作原理或者忽視圖紙要求，導(dǎo)致油封損壞，油封方向裝反，密封條粘接處不牢固等，運(yùn)轉(zhuǎn)后導(dǎo)致漏油問題的發(fā)生。

改進(jìn)措施：

（1）安裝骨架油封時在軸套上涂抹潤滑油，使用專用的工裝，輕輕地對稱敲入透蓋中，橡膠唇封部位填滿潤滑脂。

（2）安裝徑向密封○型密封圈時在輪轂內(nèi)表面涂抹潤滑油，注意吊裝的位置和壓緊力的大小，避免○型密封圈出現(xiàn)切邊等損壞現(xiàn)象，從而保證密封效果。

（3）在與密封有關(guān)的工件結(jié)合面涂抹密封膠，減少粗糙度及形位公差的影響。

（4）密封結(jié)構(gòu)安裝完畢后進(jìn)行磨輥內(nèi)腔的沖洗和保壓滲油實驗。

2.4密封材料方面的原因

磨輥所用密封元件一般有兩種類型：骨架油封和○型密封圈。

（1）骨架油封的質(zhì)量對密封效果有很大影響。材料不耐油、不耐熱，制造粗糙，尺寸偏差較大，往往會使密封裝置使用壽命縮短，這樣一般運(yùn)轉(zhuǎn)初期會導(dǎo)致漏油現(xiàn)象發(fā)生。

改進(jìn)措施：

骨架油封的材料選擇氟橡膠，彈性好且具有一定的耐熱性和耐油性，質(zhì)量優(yōu)良的油封可以補(bǔ)償軸套偏心2mm左右，特別是一些國外品牌油封，外加特富龍防塵層，能夠更好地起到保護(hù)效果。

（2）○型密封圈材料常規(guī)有丁苯橡膠、丁腈橡膠及氟橡膠等材料，其中丁腈橡膠和丁苯橡膠的彈性較差，較短時間即出現(xiàn)老化變形而引起漏油。另外由于橡膠圈的直徑尺寸較大，原安裝時使用橡膠條粘結(jié)的方法，粘合劑多采用502膠水，這樣裝配后，由于502膠水不耐油和高溫，粘結(jié)處硬化使橡膠失去應(yīng)有的彈性，運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后在油的浸泡下，○型圈就會脫開，從而導(dǎo)致漏油。

改進(jìn)措施：

○型密封圈的材料要求為氟橡膠，彈性好且具有一定的耐熱性和耐油性。出廠安裝時采用整圈橡膠圈，現(xiàn)場更換時采用專用粘合劑粘接。為確保粘接效果，專門做了一個實驗，用502膠水和專用粘合劑分別將兩個氟橡膠條粘結(jié)兩個○型圈，凝固后，放入120℃左右的油池中，保溫浸泡24h后取出，采用502粘結(jié)的○型圈已完全脫開，而另一個卻完好無損，所以在安裝條件允許的情況下，采用整圈的○型圈效果最佳。

2.5安裝方面的原因

氣封系統(tǒng)通常需要在現(xiàn)場進(jìn)行施工，現(xiàn)場安裝時經(jīng)常會出現(xiàn)氣封管道堵塞未清理，管路焊接質(zhì)量不好存在漏氣現(xiàn)象，密封環(huán)間隙控制不勻等情況，在這種狀況下，輥磨一般運(yùn)轉(zhuǎn)2～3月后即出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，更換油封后就會解決漏油問題，但運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后又會出現(xiàn)漏油現(xiàn)象（圖2）。在問題初期，多數(shù)人會認(rèn)為是油封問題，實際是密封系統(tǒng)風(fēng)壓、風(fēng)量不足，密封效果不佳，未能有效地阻止物料進(jìn)入油封，油封逐步磨損失效，導(dǎo)致漏油。

改進(jìn)措施：現(xiàn)場安裝前清理氣封管路，保證管路暢通，對安裝焊接部位進(jìn)行氣密檢查，避免漏風(fēng)現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.6操作方面的原因

（1）潤滑油粘度的原因

由于油的粘度隨著溫度變化而改變，所以夏季和冬季用油是有所區(qū)別的。目前多數(shù)用戶采用460號極壓工業(yè)齒輪油，在秋冬換季時節(jié)，部分用戶開機(jī)時磨輥端部的透氣孔會出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。主要原因是回油不暢，正常工作時油從進(jìn)油管進(jìn)入磨輥內(nèi)腔，達(dá)到一定液位后從回油管流回油箱中，由于環(huán)境溫度低，且油站加熱器未達(dá)到設(shè)定溫度未啟動，油的粘度過大，回油管內(nèi)無油，進(jìn)油還在正常進(jìn)行，隨著液面增加，油就會從透氣孔中流出。但這種現(xiàn)象往往在磨輥運(yùn)轉(zhuǎn)30min后回油變得正常，漏油現(xiàn)象就會消失（圖3）。

圖2　某現(xiàn)場管路堵塞現(xiàn)象

圖3　某現(xiàn)場透氣孔漏油現(xiàn)象

改進(jìn)措施：

發(fā)生該問題時可以在輥磨開機(jī)時控制進(jìn)油量，油箱液面達(dá)到正常工況液面時停止進(jìn)回油，30min后開啟油泵。

（2）潤滑油壓力的原因

磨輥的潤滑由專門的供油系統(tǒng)進(jìn)行，如果進(jìn)入磨輥內(nèi)腔油壓力過大，部分用戶壓力＞0.8MPa，高壓油將會使骨架油封的密封唇口翻轉(zhuǎn)，油封失去密封作用，將會導(dǎo)致大量的潤滑油流出。

改進(jìn)措施：

需要控制進(jìn)油壓力，通?！?.4MPa，保持進(jìn)油回油的相對平衡。

（3）密封系統(tǒng)的原因

部分用戶未能嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，開磨前，未先開密封風(fēng)機(jī)，停機(jī)時，后停風(fēng)機(jī)，或者風(fēng)機(jī)損壞未及時發(fā)現(xiàn)，物料進(jìn)入油封處，導(dǎo)致油封失效漏油。

改進(jìn)措施：

用戶在磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中嚴(yán)格執(zhí)行輥磨操作規(guī)程，加強(qiáng)巡檢工作，及時發(fā)現(xiàn)問題。

（4）喇叭套的原因

喇叭套一般采用耐磨鋼板制作，用以保護(hù)輪轂上半部分，避免與物料直接接觸造成磨損，但部分用戶未能及時檢查更換，導(dǎo)致物料直接進(jìn)入密封部位，油封磨損嚴(yán)重，潤滑油大量流出。

圖4　物料進(jìn)入油封后狀況

改進(jìn)措施：

喇叭套作為易損件，在每次磨輥檢修時要注意檢查，耐磨層磨損完畢后或所剩無幾時應(yīng)及時更換，避免后續(xù)問題的發(fā)生。

（5）保養(yǎng)維護(hù)的原因

輥磨運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，骨架油封與軸套間有相對運(yùn)轉(zhuǎn)，因此骨架油封需定期加注油脂保證油封唇口的潤滑及潤滑油的清潔。部分用戶未按照維護(hù)工藝要求定期加油，油封唇口與軸套長期處在干摩擦狀態(tài)，導(dǎo)致油封損壞而引起漏油。

改進(jìn)措施：

在磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，嚴(yán)格按照操作要求，定期加油，及時進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

3　結(jié)語

磨輥的漏油問題涉及因素較多，要徹底解決漏油問題，需要制造、安裝、使用及維護(hù)各個環(huán)節(jié)都應(yīng)加以重視，保證各個階段的工作完全符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。隨著制造和裝配水平的明顯提高，質(zhì)量控制要求的提升，磨輥出廠前增加了加壓滲漏實驗要求，極大地降低了制造方面漏油的幾率。在設(shè)備使用過程中，應(yīng)加強(qiáng)巡檢工作，準(zhǔn)確掌握設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，及時發(fā)現(xiàn)問題，避免滲漏發(fā)展到滴漏，最終發(fā)展到流油現(xiàn)象的發(fā)生，切實提高輥磨的運(yùn)轉(zhuǎn)率。

TQ TQ172172..632632..55文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A A

10011001--61716171（20152015）0505--00500050--0303

通訊地址：徐州中材裝備重型機(jī)械有限公司，江蘇徐州221006；2015-01-28；編輯：趙蓮