水泥设备轴承的失效问题及其对策分析

 
楼主   帖子创建时间:  2022-02-08 11:18 回复:0 关注量:31

设备管理在水泥生产线正常运转中起到了重要作用,其中作为重要构件的轴承一旦发生失效问题,将直接导致设备出现故障,因此必须要对轴承失效的主要原因进行分析,从轴承选择、轴承安装以及润滑工作等环节予以严格把控,保证轴承在正常使用寿命中发挥最大工作价值,保障设备顺利运行。


一、水泥设备轴承失效类型分析


1.1 密封失效


部分企业在设备管理中存在疏漏,导致水泥设备生产过程中出现跑、冒、滴、漏等问题。由于轴承密封失效导致粒子尺寸小于油膜平均厚度,硬度较大的污染物固体颗粒进入到润滑油中,在轴承金属表面产生局部应力,出现摩擦发热现象,进而导致轴承损耗严重、使用寿命降低。同时,循环水系统密封性不佳也会导致润滑油中掺入游离水,加剧轴承失效,诱发重大设备事故。


1.2 润滑失效


轴承润滑油具有润滑和散热两种功效,如果在水泥设备高速运转过程中出现缺油或油品选择不当等问题,将导致轴承温度迅速升高并发出哨叫声,此时金属接触面会出现干摩擦现象,导致轴承座圈被表面粒屑摩擦甚至压裂。在上述过程中,可以发现轴承表面首先失去原有光泽,随着润滑失效加剧,轴承表面会出现凹痕或片状疲劳脱落现象,若此时仍未及时进行润滑与散热,轴承温度将会持续升高,进而诱发轴承钢褪色软化;若润滑剂用量过多,将会造成润滑剂搅动问题,导致润滑部件升温,诱发设备故障。所以要合理选择油品种类、润滑方式以及润滑情况,最大限度地避免润滑失效问题。


1.3 轴承偏转与网状炭化物问题


水泥设备所处工况环境较为复杂,重载、大冲击载荷、粉尘等恶劣条件都可能导致轴承在运转过程中发生偏转问题,使设备内部部件之间间隙遭到挤压,轴承内部滚动体运动幅度受限,进而影响其自动调心功能,最终造成轴承局部承载过大。在上述过程中,轴承一侧滚子与滚道之间受挤压力产生摩擦热,加之润滑油散热效果不明显,破坏了润滑油膜,滚子与套圈在干摩擦中产生大量热,致使轴承材料抗拉强度出现变化,材料表面裂纹逐渐扩展直至引发轴承断裂问题。另外,网状炭化物也降低了金属基体晶粒联系度,导致轴承钢冲击韧性、力学性能以及耐冲击性大幅度降低,导致内圈失效 。


二、水泥设备轴承失效问题处理对策


2.1 水泥设备轴承失效实例分析


以某公司为实例,该公司拥有一台 φ3500mm离心式选粉机,选用 27311 轴承为高速轴,减速机为一级传动,设备运行2周后出现故障。通过计算该设备一级传动高速轴的载荷,发现其轴承所承受载荷超出限定值,经技术人员设计后将减速机更改为二级传动,并以每2年为限进行定期更换,保证离心式选粉机正常运行。


再例如某公司水泥厂拥有一台 φ2.5/3.1×78m回转窑,回转窑内部为四档支撑,日均产熟料为200~ 250t,为保证公司日常生产正常化起到了重要作用。该回转窑托轮采用铜瓦支撑,技术人员通过测量每块铜瓦负荷值,确保其受力均匀,待完成新铜瓦安装后启动回转窑,根据实际运行情况调整托轮位置,使发热瓦负荷能够均匀分散。由于回转窑属于重载设备,其转速的最大值为1.5r/min,托轮的最大受力值为 250t,能够更好地满足生产需要 。


2.2 采用多种振动监测技术


现阶段,在水泥设备轴承失效问题研究过程中,研究重点放在了监测环节,换句话说就是利用现有监测技术进行诊断,并结合其机理进行故障维修,保证水泥设备轴承失效问题能够得到有效解决。当前较为常见的监测技术有光线诊断技术、振动诊断技术、油液诊断技术以及声学诊断技术,不同技术具有不同的特点,工作人员应结合实际情况进行选择。在上述多种技术中,振动诊断技术是最为常见、最为实用的技术,在应用该技术时应注意测点选择,保证信息精确,在靠近轴承位置确定其振动敏感点,并对该点进行定时信号采集与综合比对分析,保证结论精准性。与此同时,明确振动检测技术重要性,采取有效方法进行分析,尤其是对精准仪器进行故障诊断时,可选择共振解跳法,通过分析时间与频率进行检测,某故障水泥轴承如图1所示。



图1 水泥设备轴承


2.3 选取匹配轴承、明确安装要点


水泥设备之所以经常出现失效问题,其中很大一部分原因是轴承与水泥设备不相符,阻碍了设备的高效运行。为了避免这一问题出现,需要对轴承的选取与安装加以重视。在轴承选取过程中,需要明确水泥机械设备特点,选取与之相匹配的轴承,以便满足设备需求强度。在确保轴承质量基础上,还需要保证其型号与机械设备相符。最后,选择合理、科学的参数,既能提高设备性能,又可以在一定程度上延长设备使用寿命。


轴承的安装也是非常关键的环节,必须严格按照相关流程进行安装操作。同时,还要确保轴承受力均衡。在实际安装过程中,在确保受力点正确之外,还要根据实际情况,校正安装位置,敲打轴承外套内面,提高安装科学性。


2.4 完善润滑工作,提高轴承密闭性


无论轴承类型属于滚动轴承还是滑动轴承,其润滑处理的目的都是为了保障轴承处于正常运转状态,延长轴承使用寿命,因此应当进一步完善润滑工作,选用性能高、匹配度较强的润滑剂,针对轴承进行不间断式润滑,保障轴承顺利运转。需要注意的是,由于水泥设备生产工况较为复杂,常常会受到坚硬异物干扰,所以在开展润滑作业前应做好清理工作,保障轴承各表面清洁,同时还需严格把控润滑剂质量,杜绝润滑剂中掺杂坚硬颗粒物杂质或含有游离水,尽量避免轴承运转过程中出现异常磨损现象,确保轴承安全运转。


另外,水泥设备轴承极易受到磨损与腐蚀,因此还需提高轴承维护力度,尽量选择在密闭环境中进行生产作业,避免设备运转过程中流入对轴承造成腐蚀作用的液体,提高轴承密闭性。此外,还需要定期对轴承的使用情况进行检测,及时记录轴承颜色、温度以及摩擦槽深度等数据,消除潜在安全隐患,延长轴承使用寿命。


三、结论


要想提高轴承使用寿命,应当不断完善轴承失效故障诊断与处理体系,记录水泥设备运行过程中的相关数据,完善润滑剂试样与润滑效果评估工作,定期检查轴承运转情况,发现问题及时修复、更新,为水泥设备的正常运行提供保障。


 
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