球磨機接觸軸瓦故障頻發的原因及應對措施

劉權和 叢姍

摘 要：球磨機的現場工況條件較惡劣，在球磨機運行中接觸軸瓦經常會產生嚴重磨損，對生產運行產生不利影響。本文對導致球磨機接觸軸瓦使用壽命下降的影響因素進行分析并提出了有針對性的應對措施。

關鍵詞：球磨機；接觸軸瓦；磨損

1 球磨機工作原理

本文闡述的球磨機為干式球磨機，采用滑動軸瓦結構，球磨機主要由傳動齒輪、軸瓦和筒體組成。把待磨物料經喂料裝置裝入研磨機后，傳動機構帶動筒體，進行低速回轉運動，筒體轉動時，裝于桶內的平均直徑較大的研磨體和物料在摩擦力和離心力作用下，鋼球對物料產生研磨和沖擊力，物料被粉碎，在進行精細研磨，然后通過出料格子、出料裝置排出磨煤機。軸瓦是球磨機主軸承的最重要零部件之一，可在軸承座上自由轉動，在機械轉動時球磨機筒體上的全部動荷載通過二端軸頸傳遞到主軸瓦和主軸承。球磨機經常處于超負荷工作狀態，轉筒的重量主要集中在球磨機接觸軸瓦上，使軸瓦因磨損產生設備故障的頻率也最高，備件消耗高，對作業區的生產造成不利影響。

2 球磨機接觸軸瓦產生故障的原因

2.1 接觸軸瓦本身質量問題

表面鑲嵌石墨釘的巴氏合金層具有潤滑作用，巴氏合金層硬度較高且延展性不好，軸承受到長時間研磨后，軸瓦產生局部高溫點而產生局部燒蝕，軸頸也容易產生刮傷，產生環形溝槽。巴氏合金層澆筑過程中，存在細微裂紋、氣孔、表面粗糙等問題，在機械運轉過程中，因受到動荷載作用，達到其疲勞強度，降低了球磨機接觸軸瓦的使用壽命，使得球磨機接觸軸瓦產生破壞；此外球磨機接觸軸瓦屬于鑄鐵基體，其表面及內部易帶有氣孔等缺陷，工作時冷卻水易沿著這些缺陷位置流入接觸軸瓦的工作面上，引起軸頸銹蝕甚至軸瓦燒毀；在球磨機運行時，接觸軸瓦位置因受到長期摩擦作用，會產生局部溫度升高現象，這就使得磨煤機在工作中，接觸軸瓦和中空軸頸不能借助潤滑油脂來產生優良的潤滑效果，造成接觸軸瓦產生嚴重的磨損。

2.2 軸瓦瓦面的研磨質量

為保證中空軸頸和接觸軸瓦間能產生良好接觸，在安裝接觸軸瓦前，需對接觸軸瓦和中空軸頸的接觸面開展刮研，在中空軸頸和接觸軸瓦間形成油膜，以防產生過度干摩現象。但在實際的設備安裝中，沒有嚴格對球磨機接觸軸瓦刮研質量進行控制，產生軸瓦表面粗糙、接觸斑點數量不夠和分布不均，導致二者接觸不良，球磨機在運轉過程中，產生局部溫度升高，也加劇了接觸軸瓦的磨損，甚至會產生接觸軸瓦燒毀的故障。

2.3 軸承座和接觸軸瓦外球面配合不嚴密

因球磨機的筒體重和安裝精度不高，使得接觸軸瓦和筒體的接觸面二端產生中空軸翹起現象，若軸承座和接觸軸瓦的配合存在很大偏差，會引起接觸軸瓦上的作用力分布不均，導致接觸軸瓦受到的筒體壓力集中分布在靠近筒體側的環形條帶位置，潤滑油不能進入其內產生潤滑油膜，最終引起局部磨損和過熱，產生巴氏合金層燒毀和融化，造成球磨機故障。

2.4 結構密封不好

物料主要通過二種途經進入機接觸軸瓦接觸面內：首先，因球磨機進料位置漏料，導致在中空軸頸位置物料產生堆積，當物料堆積高度大于中空軸頸密封氈的高度時，物料極易進入接觸軸瓦中，形成磨粒磨損，導致中空軸頸和接觸軸瓦間的潤滑遭受迫壞；此外因球磨機的工作環境極惡劣，環境中的粉塵通過接觸軸瓦的觀察孔進入到接觸軸瓦室內，對中空軸頸和接觸軸瓦間的潤滑油膜產生破壞作用。

3 提高球磨機接觸軸瓦使用壽命的對策

3.1 注重接觸軸瓦檢修質量控制

接觸軸瓦的裝配質量對機接觸軸瓦的生產運行會產生極其重要的影響。接觸軸瓦安裝中要做好中空軸頸和接觸軸瓦間的刮研質量控制，以獲得良好的接觸斑點分布區，使中空軸頸和接觸軸瓦間的接觸斑點產生一條連續的接觸帶，擴大接觸面積，使接觸軸瓦受到均勻的作用力。在25mm×25mm區域內觸點大于6，且觸點間距要小于5mm。通常中空軸頸和接觸軸瓦間的接觸面要均勻分布在軸母線下部的全瓦面上，若中空軸頸和接觸軸瓦的接觸斑點僅存在于兩端或中間，還要繼續對中空軸頸和接觸軸瓦的接觸面開展刮研，直到兩者充分接觸。

進行安裝時，還要嚴格控制軸承座內球面和軸瓦外球面的安裝精度，球面接觸帶的周向包角要小于45°，軸承座和接觸軸瓦間要充分接觸且觸點均勻分布，間距要小于5mm，且在25mm×25mm區域內觸點大于1，在接觸軸瓦接觸面四周設置0.2～1.5mm楔形空間間隙，深度20～25mm，以使潤滑油充分進入，使系統具有良好的冷卻和潤滑效果，球磨機運轉中，軸瓦端面的跳動量小于0.5mm。

3.2 安裝完畢后進行試車

設備進行不低于8h空負荷試運行，以觀察中空軸頸和接觸軸瓦間的配合度，經檢驗其配合度滿足要求后，方可進行負荷試車，負荷運行要根據規范要求，加入20-30%的物料和鋼珠，之后每30min投入10%直到滿負荷，連續運行72h后，溫升和軸瓦磨損程度滿足要求后，方可進行正常生產。

3.3 實行點檢方法

下料量、出料量、球磨機填充率、粒度、倒鐵粒的時間、鋼球調整時間等工藝參數對中空軸頸和接觸軸瓦配合面的磨損情況都會產生影響，加強分析這些工藝參數變化對接觸軸瓦磨損的影響程度，借助合理的設置生產工藝參數，降低接觸軸瓦產生故障的頻率；還要選擇合理的設備潤滑油，以保證配合接觸面間產生良好的潤滑。

3.4 強化設備管理

密切監視中空軸頸和接觸軸瓦配合面的磨損情況，通過對油口磨損情況、接觸軸瓦巴氏合金厚度、石墨釘的磨損程度的監測分析，每10d為一周期，編制裂化傾向表格和曲線，為制定檢修周期提供科學依據。此外，接觸軸瓦的備件材質直接影響著球磨機接觸軸瓦的使用壽命，要強化接觸軸瓦表面巴氏合金硬度的檢測，防止質量不合格接觸軸瓦備件投入生產。

4 結語

進行設備管理時，要杜絕以修待管的事后消極應對，要加強對設備全壽命周期的管理和控制，還要根據點檢定修的要求，落實好各項設備管理工作，才能取得最優的投入產出比。

參考文獻：

[1]劉樹英.選礦機械[M].東北工學院教材，1993.

作者簡介：劉權和（1983-），男，漢族，專科，助理工程師，從事技術管理工作；叢姍（1990-），女，漢族，本科，助理工程師，從事技術管理工作。