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淺析水泥設(shè)備軸承的失效

2013-05-10

才世杰　楊希民
（河南省同力水泥有限公司，458008）
　　一條水泥生產(chǎn)線(xiàn)，無(wú)論在建設(shè)前期，還是在生產(chǎn)中，設(shè)備管理十分重要，其關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)成本和效益。設(shè)備管理的重點(diǎn)是設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率和完好率，這是生產(chǎn)線(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)的根本保證。多數(shù)設(shè)備事故的發(fā)生主要是由于設(shè)備軸承出現(xiàn)故障而引起的。本文僅對(duì)設(shè)備軸承失效進(jìn)行分析，找到軸承失效的根本原因，并采取適當(dāng)?shù)募m正預(yù)防措施，以避免事故的再次發(fā)生。
　　1　軸承的使用壽命
　　1.1  軸承的理論使用壽命
　　軸承理論使用壽命計(jì)算的前提是：軸承在使用過(guò)程中始終處于良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，在安裝過(guò)程中嚴(yán)格按照規(guī)范施工，軸承本身不存在先天缺陷，與軸承相關(guān)的零部件加工尺寸正確。
　　但即使在正確使用和維護(hù)軸承的情況下，軸承使用材料在循環(huán)應(yīng)力的直接作用下其金屬表面產(chǎn)生剝落或缺損的疲勞破壞仍然難以避免。由于上述原因造成的軸承的失效應(yīng)理解為正常的軸承失效，軸承的合理使用周期為軸承的理論使用壽命。
　　1.2  軸承的工作使用壽命
　　工作使用壽命是指某一軸承在出現(xiàn)故障前或者說(shuō)軸承失效前的使用周期。一般而言由于軸承本身缺陷和安裝不當(dāng)、使用過(guò)程中潤(rùn)滑存在問(wèn)題、密封裝置選擇不合理都可能導(dǎo)致軸承工作使用壽命遠(yuǎn)小于理論使用壽命。
　　作為正常生產(chǎn)的水泥企業(yè)而言，如果軸承本身存在缺陷及安裝不當(dāng)造成了設(shè)備損壞（這種情況是我們?cè)O(shè)備管理前期工作中相關(guān)環(huán)節(jié)存在問(wèn)題，不在本文討論之列），我們必須重視如何在這些隱患存在的前提下盡可能延長(zhǎng)軸承的工作使用壽命。在這種情況下，保證設(shè)備的良好潤(rùn)滑和良好的密封是提升設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的根本。
　　2　軸承的失效
　　2.1  軸承的潤(rùn)滑失效
　　軸承的潤(rùn)滑失效指軸承在使用過(guò)程中缺油或油品選擇不合理導(dǎo)致的軸承失效。一般而言，軸承中的潤(rùn)滑油（脂）本身同時(shí)具備散熱和潤(rùn)滑功能，設(shè)備在中速和高速的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，潤(rùn)滑油（脂）供應(yīng)不足或缺油（脂）狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn)軸承溫度升高并發(fā)出哨叫聲。金屬接觸面發(fā)生干摩擦，導(dǎo)致座圈表面被滾動(dòng)體表面碾碎的粒屑所壓裂。起初可以觀察到表面變暗，失去光澤，隨著時(shí)間的推移，失效繼續(xù)，形成凹痕和片狀疲勞脫落，如果散熱不及時(shí)，溫度過(guò)高可能還會(huì)使軸承鋼褪色軟化。當(dāng)然使用潤(rùn)滑油（脂）過(guò)多也會(huì)造成潤(rùn)滑劑的攪動(dòng)，導(dǎo)致整個(gè)潤(rùn)滑部件整體溫度上升。因此合理的潤(rùn)滑劑供應(yīng)量是保證軸承使用壽命的前提。
　　潤(rùn)滑劑的選擇，應(yīng)根據(jù)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行。保證合理的潤(rùn)滑油（脂）油品、潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑狀況是保證軸承使用壽命的前提。我公司在使用過(guò)程中就曾經(jīng)出現(xiàn)油品選擇不當(dāng)、油品基礎(chǔ)用油混合導(dǎo)致的磨機(jī)、回轉(zhuǎn)窯軸瓦發(fā)熱和風(fēng)機(jī)軸承燒毀等失效現(xiàn)象。
　　2.2  軸承的密封失效
　　由于管理上存在問(wèn)題，多數(shù)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中難免出現(xiàn)跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，污染物粒子會(huì)由于軸承的密封失效而污染潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂。一般而言，這些污染物粒子遠(yuǎn)小于油膜平均厚度，但因粒子很硬，仍會(huì)對(duì)軸承產(chǎn)生磨耗，大的粒子甚至可以穿透油膜，對(duì)軸承金屬表面直接產(chǎn)生局部應(yīng)力，從而大大縮短軸承壽命。我公司在生產(chǎn)過(guò)程中曾多次出現(xiàn)由于固體顆粒進(jìn)入風(fēng)機(jī)軸承導(dǎo)致軸承發(fā)熱的現(xiàn)象。
　　潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂中的游離水對(duì)軸承的失效也是Z大的危險(xiǎn)因素，在使用帶有冷卻水的潤(rùn)滑稀油站時(shí)應(yīng)對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行密封檢查，避免潤(rùn)滑油中混入水，加劇軸承失效。我公司一期水泥磨磨頭稀油站就曾出現(xiàn)由于循環(huán)水冷卻器泄露、潤(rùn)滑油乳化，導(dǎo)致大瓦油膜破壞、巴氏合金瓦被拉傷的重大設(shè)備事故。
　　2.3  軸承的其他失效
　　水泥企業(yè)除了使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的潤(rùn)滑失效、密封失效以外，有可能造成軸承失效的其他因素還有許多，例如修復(fù)過(guò)程中的軸和軸承座磨損造成的缺陷，加工工件軸和軸承座公差選取不當(dāng)、軸承在更換過(guò)程中由于安裝不當(dāng)造成的軸承偏心，軸承靜止時(shí)受到外力沖擊引起的振動(dòng)、軸承中由于電流通過(guò)引起的電蝕現(xiàn)象，運(yùn)輸、存儲(chǔ)和搬運(yùn)過(guò)程中的不當(dāng)引起的銹蝕、磕碰、變形。上述原因引起的軸承失效與有關(guān)工程技術(shù)人員、操作人員的責(zé)任心息息相關(guān)，一般是可以避免的。
　　3　避免軸承失效的措施
　　為保證軸承的正常使用周期，建立完善的軸承失效故障診斷預(yù)案、預(yù)防事故發(fā)生的保障體系是保證軸承正常工作的基礎(chǔ)。在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)建立設(shè)備臺(tái)賬，做好收集運(yùn)行過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)并定期分析，及時(shí)收集潤(rùn)滑油的試樣并進(jìn)行油品分析；選擇合適的潤(rùn)滑劑，并建立完善的設(shè)備潤(rùn)滑檔案；定期檢查軸承的工作環(huán)境并予以改善，對(duì)檢修過(guò)程中新?lián)Q軸承或修復(fù)軸承進(jìn)行更換方案設(shè)定；更換效果評(píng)估驗(yàn)收，定期檢查軸承座運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；對(duì)失效軸承進(jìn)行原因分析，建立設(shè)備運(yùn)行可追溯程序，確定造成軸承失效的原因并采取相應(yīng)糾正預(yù)防措施。
來(lái)源：《新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào)》2012年05期