球磨機主軸承是球磨機的重要組成部分，它支承著整個磨機的重量。主軸承由軸承底座、軸瓦、軸承蓋及潤滑系統(tǒng)組成，而軸瓦是其核心零件。主軸承的失效形式主要體現(xiàn)在軸瓦的燒損，燒瓦被看作是水泥廠的災難性事故，因為一旦燒瓦，處理起來停機時間長，檢修工作量大，不但影響設備運轉(zhuǎn)率，還會降低軸瓦的使用壽命。因此，正確的使用和維護主軸承，避免出現(xiàn)燒瓦事故以及縮短檢修時間等，對于水泥企業(yè)有重要的意義。

 

　　2　使用中出現(xiàn)的問題及處理經(jīng)驗

 

　　2.1  軸瓦溫度高及其溫度控制　

 

　　軸瓦溫度受環(huán)境及中空軸影響，環(huán)境溫度高，軸瓦的溫度會升高，而中空軸的溫度受磨內(nèi)物料溫度、磨內(nèi)氣體溫度以及中空軸與軸瓦的潤滑狀態(tài)等影響。降低軸瓦溫度的方法有：加大淋油量，加大軸瓦及稀油站的冷卻水量，筒體淋水等。

 

　　目前，大部分球磨機軸瓦的瓦襯材料為ZChSnSb11-6錫銻軸承合金（巴氏合金），其最高工作溫度為150℃，熔點約為241℃，但并不是說球磨機的軸瓦就能在150℃下工作，其允許的工作溫度受潤滑油的承載能力和巴氏合金的承載能力等的影響，也就是說，軸瓦最大工作溫度應在潤滑油和巴氏合金的允許工作溫度范圍之內(nèi)。早期的球磨機用中空軸上的油圈帶油潤滑，潤滑油為舊牌號的50～70號機械油，軸瓦的測溫點在軸瓦120°端面中部的深孔內(nèi)，采用WTZ-288型電接點壓力式溫度計測溫，允許工作溫度為60℃。新式磨機軸瓦測溫點在瓦寬度方向中部的端面，采用WZPM-201端面熱電阻測溫，熱電阻放在巴氏合金層的下面，采用XYZ型稀油站或GXYZ型高壓稀油站集中潤滑，潤滑油為帶極壓添加劑的N320中負荷閉式工業(yè)齒輪油（L-CKC320）或N220中負荷閉式工業(yè)齒輪油（L-CKC220），軸瓦的允許工作溫度為65℃。

 

　　因為軸瓦測溫點位置特殊，只能反映局部溫度，在軸瓦局部發(fā)熱升溫，尤其是新瓦試車時，不能及時反映整個軸瓦寬度方向的溫度情況，同時，有時會出現(xiàn)測溫裝置出現(xiàn)故障，測溫不準的情況。對此，我們通過現(xiàn)場積累的經(jīng)驗，采用測溫槍測量中空軸表面溫度或主軸承回油溫度來進行比較。根據(jù)經(jīng)驗，中空軸表面溫度一般要比瓦面的溫度高10℃～15℃，而主軸承回油溫度比軸瓦溫度低5℃左右，也就是說，可以控制回油溫度在60℃或中空軸表面溫度在75℃。另外，通過用測溫槍測量中空軸表面的溫度，我們還會發(fā)現(xiàn)中空軸表面的溫度差異，從而判斷中空軸與軸瓦的接觸是否正常、潤滑狀態(tài)是否正常，以便作出處理。

 

　　目前，很多潤滑油增加了油脂的抗極壓和抗磨能力，并有專門用于球磨機軸瓦的潤滑油，從而提高潤滑油的承載能力，使得軸瓦允許工作溫度提高到75℃甚至更高，這更有利于防止磨機軸瓦溫度升高。

 

　　2.2  主軸承燒瓦的原因及預防措施

 

　　燒瓦的原因較多，主要有以下幾方面：①設計方面：筒體鋼板厚度薄，容易使筒體產(chǎn)生撓度過大、永久性彎曲和熱變形的現(xiàn)象。瓦口間隙設計不合理，進油不暢或形不成承載油膜等設計缺陷，也可能構(gòu)成燒瓦事故；②制造方面：中空軸的徑向偏擺大，兩中空軸出廠安裝不同心；軸瓦瓦襯澆鑄質(zhì)量差，在承載區(qū)內(nèi)有較大空洞或離殼現(xiàn)象等；③安裝方面，軸承研刮不當，軸瓦瓦口間隙小或軸瓦與中空軸的接觸不良或軸瓦球面與軸承底座不能靈活擺動，或者把允許軸瓦在軸承底座內(nèi)一定范圍內(nèi)擺動（但不允許軸瓦從軸承底座脫離）的定位螺栓頂住軸瓦，使軸瓦不能靈活擺動等；④使用維護方面，潤滑油選用不當，油的黏度低或抗極壓、抗磨能力差等，軸瓦及稀油站的冷卻水量小或進水溫度高，少油、缺油或油臟等，測溫裝置失靈導致測溫不準，未能及時發(fā)現(xiàn)溫度異常等。以上原因中，大多數(shù)企業(yè)的主軸承燒瓦是因潤滑故障引起的。因此，應從以下方面加以預防。

 

　　（1）加強潤滑管理，選用合適的潤滑油，并按季節(jié)適時換油；同時，要保持稀油站控制系統(tǒng)的可靠性和靈活性，使稀油站的供油溫度保護和供油壓力保護發(fā)揮作用，避免因供油溫度高或少油、缺油而引起燒瓦。

 

　　（2）注意主軸承的密封，防止灰塵進入及潤滑油外漏。灰塵進入主軸承后，不僅會加速軸瓦的磨損，同時還會使?jié)櫥妥冑|(zhì)，降低潤滑油的使用壽命。

 

　　（3）保持軸瓦冷卻水的暢通，防止堵塞、漏水造成潤滑失效而引起軸瓦過熱甚至燒瓦。

 

　　（4）運行中，一方面要注意軸瓦溫度的變化情況，控制溫度在允許范圍內(nèi)，同時要對中空軸溫度、稀油站的供油溫度和回油溫度等進行比較，以防止軸瓦測溫熱電阻失靈，測溫不準而造成燒瓦。中控室操作人員要經(jīng)常查看電流及軸瓦溫度曲線，及時發(fā)現(xiàn)及時處理。

 

　　（5）停磨時，要用輔傳慢轉(zhuǎn)磨機約30min，以降低軸瓦溫度，等軸瓦溫度正常后才停機；停磨時間較長時，還需在中途開稀油站或高壓稀油站的高低壓油泵慢轉(zhuǎn)磨機，以避免磨機筒體在無潤滑油的情況下因熱脹冷縮而受到阻卡而拉傷軸瓦。為了防止筒體在熱態(tài)停機時產(chǎn)生過大撓度，一些廠用千斤頂在磨機筒體中部托住筒體，也具有一定作用。

 

　　一旦發(fā)生燒瓦事故，視程度不同，我們的處理經(jīng)驗措施是：

 

　　輕度燒瓦。指燒瓦時間較短，瓦面受傷程度較小，只是局部磨損或出現(xiàn)高點，磨損并被帶出的只是呈片狀巴氏合金，且進油處瓦口間隙沒有被堵塞等情況。如按傳統(tǒng)處理方法，必須頂磨取瓦研刮，既費時也費力。對此，我們總結(jié)出不頂磨取瓦的快速處理方法，即：輔傳慢轉(zhuǎn)磨機，加大磨機的通風量及燒瓦處的淋油量，一方面使軸瓦及中空軸快速冷卻下來；另一方面則在慢轉(zhuǎn)過程中，把中空軸表面粘附或燒結(jié)的巴氏合金刮去，并用油石打磨中空軸，等中空軸溫度正常后，停磨吊出軸承蓋，清理瓦口進出油處的巴氏合金屑（主要是清理瓦口間隙），清洗稀油站回油處濾網(wǎng)及進油過濾網(wǎng)，油臟時要更換潤滑油。然后按正常生產(chǎn)減小投料量啟動磨機，加大燒瓦處的淋油量使磨機在運轉(zhuǎn)中把瓦面產(chǎn)生的高點磨去。運轉(zhuǎn)中要注意控制中空軸表面的溫度不超過75℃，溫度高時把磨機停下來，慢轉(zhuǎn)磨冷卻，等中空軸表面的溫度降到30℃再重新啟動磨機。經(jīng)過幾次磨合，就可使高點磨去，中空軸溫度達到正常范圍之內(nèi)。此方法在Φ1.7ｍ×2.5ｍ煤磨、Φ2.4ｍ×12ｍ和Φ2.6ｍ×10ｍ水泥磨等輕度燒瓦時應用過，只要1～3個程序就可處理好，效果較好。

 

 　　重度燒瓦。指燒瓦持續(xù)時間長，燒瓦程度嚴重，巴氏合金帶出量較多，進油處瓦口嚴重堵塞，中空軸被劃出溝槽及整個瓦襯無法再繼續(xù)使用等。每次重度燒瓦，輕則要損失0.4～0.7ｍｍ巴氏合金，縮短主軸承軸瓦3～5年的使用壽命，重則使巴氏合金在高溫下軟化，并在中空軸的壓力下被擠壓出來，最終導致巴氏合金層報廢。如圖1。

 

　　

  圖1  重度燒瓦實例

 

　　處理重度燒瓦時，必須倒出磨內(nèi)球鍛，頂磨取瓦及重新研刮軸瓦，檢修時長。傳統(tǒng)的刮瓦方法為25ｍｍ×25ｍｍ接觸點應不少于2～3點，接觸角為60°～90°，現(xiàn)在，都采用江旭昌高工發(fā)明的新式刮瓦法（江氏刮瓦法），新式刮瓦法省事、省時，筆者在處理Φ2.6ｍ×13ｍ水泥磨磨尾軸瓦重度燒瓦時，就采用這種方法，具體步驟為：把軸瓦寬度方向的兩邊約30ｍｍ倒坡，接觸角30°內(nèi)不刮，用砂紙背面打磨光滑即可，適當加大進油口處的瓦口間隙，軸瓦球面用砂紙打磨后，在四周研刮，中部不研刮等等。經(jīng)四次與中空軸研配，就放入軸承底座內(nèi)加全部球鍛試車。試車時，中空軸溫度最高處43℃，大部分溫度在38℃，運行正常時，中空軸大溫度為28℃，局部溫度為43℃。

 

　　2.3  軸瓦瓦襯磨損量的控制　

 

　　由于軸瓦與中空軸之間的潤滑屬于動壓潤滑（一些新磨機采用動靜壓軸瓦，也僅在啟動或情況危急時采用），運行中存在一定的磨損，再加上安裝、使用維護等方面的原因，可能造成軸瓦瓦襯燒損，因此，軸瓦會越用越薄，一方面使瓦襯的承載能力變差，另一方面，磨機筒體的軸線中心會下降，從而使磨機大小齒輪的中心距和齒頂間隙變小而產(chǎn)生振動，加劇磨損。實踐表明，Φ2.2ｍ×6.5ｍ磨機的軸瓦磨損5ｍｍ，齒頂間隙將減小1.18ｍｍ，Φ2.4ｍ×12ｍ和Φ2.6ｍ×13ｍ磨機軸瓦磨損5ｍｍ，齒頂間隙將分別減小1.71mm和1.70ｍｍ。所以，當軸瓦瓦襯的磨損量超過允許值時應予以更換。

 

　　筆者根據(jù)主軸承的結(jié)構(gòu)及軸瓦的實際使用，得出了一個軸瓦瓦襯最大磨損量的經(jīng)驗值為5ｍｍ，在此范圍內(nèi)，不會使中空軸與主軸承底座孔壁接觸摩擦，也不會破壞主軸承的密封裝置，因為軸瓦瓦襯的厚度一般為11～13ｍｍ，5ｍｍ的最大磨損量對于正常運行的磨機，按瓦襯年磨損量0.15ｍｍ計算，使用壽命約為33年，與中空軸及筒體的設計壽命基本一致。