水泥立磨選粉機(jī)下軸承密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
2024-09-02
史剛
（冀東水泥銅川有限公司）
摘 要：某Φ5.4 m水泥立磨選粉機(jī)主軸部分下軸承密封采用浸油石棉盤根形式，密封不良，水泥粉容易進(jìn)入損壞軸承。對(duì)此進(jìn)行多次改進(jìn)，增加測(cè)溫裝置、密封罩和迷宮密封，引入密封風(fēng)等多重密封形式，取得了較好的效果。
0 引言
某公司原Φ5.4 m水泥立磨于2013年左右投產(chǎn)，產(chǎn)量180~200 t/h，選粉機(jī)主軸下軸承故障較多。后期對(duì)軸承的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，軸承使用壽命有所增加，但仍存在一定問(wèn)題。又與立磨廠家共同研發(fā)優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)選粉機(jī)主軸下軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)一步升級(jí)改造，采用多重密封結(jié)構(gòu)，并增加測(cè)溫裝置，改后使用效果良好。
1 下軸承密封原結(jié)構(gòu)形式及問(wèn)題分析
水泥立磨選粉機(jī)下軸承處原密封結(jié)構(gòu)形式見圖1所示，采用的是浸油石棉盤根形式，軸承供油從立磨外部管道打到軸承上部，油脂進(jìn)入后滴入軸承上，實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑。更換石棉盤根不用拆卸與轉(zhuǎn)子相連的半聯(lián)軸器，更換相對(duì)方便，成本低。
正常使用一年后，出現(xiàn)主軸振動(dòng)大、異響問(wèn)題，經(jīng)拆解發(fā)現(xiàn)下軸承出現(xiàn)損壞，內(nèi)部有水泥粉進(jìn)入。更換軸承、新的浸油石棉盤根后，繼續(xù)投入使用。但后期軸承使用周期不斷縮短，依次為10個(gè)月、8個(gè)月、5個(gè)月，頻繁出現(xiàn)損壞，損壞原因基本類似。
經(jīng)分析認(rèn)為，此部分結(jié)構(gòu)在選粉機(jī)內(nèi)部，周圍溫度在80 ℃左右，浸油石棉盤根容易老化，密封失效，使水泥粉進(jìn)入軸承內(nèi)部，造成軸承損壞；軸表面磨損，安裝面質(zhì)量變差又造成軸承壽命縮短。
圖1 Φ5.4 m水泥立磨選粉機(jī)下軸承處結(jié)構(gòu)
2 下軸承密封及測(cè)溫裝置的增加
2017年初夏，將原浸油石棉盤根更換為兩組SKF唇形密封圈，并對(duì)軸承的安裝面、唇形密封圈接觸面進(jìn)行了堆焊加工修復(fù)。為更好地了解此軸承的實(shí)際工作溫度，以及軸承溫度出現(xiàn)異常變化時(shí)，可以盡快做出調(diào)整或準(zhǔn)備相關(guān)備件等，通過(guò)對(duì)軸承座打孔的方式增加了軸承測(cè)溫裝置，對(duì)軸承溫度及時(shí)觀察，并根據(jù)溫度趨勢(shì)范圍適當(dāng)調(diào)整供脂量。
此次改進(jìn)后，工作中軸承未出現(xiàn)異常情況，使用約1.5年后，在定檢中檢查軸承和密封圈，軸承游隙有增大，密封圈緊固程度降低，第二組密封圈中已存在水泥粉，雖判定仍可正常使用一段時(shí)間，但考慮到臨檢對(duì)旺季生產(chǎn)的影響，對(duì)軸承與密封圈全部進(jìn)行了更換。后期因運(yùn)轉(zhuǎn)率降低等問(wèn)題，在2021年左右定檢中再次更換。
3 多重保護(hù)結(jié)構(gòu)的持續(xù)優(yōu)化
2020年在定制新的Φ5.4 m水泥立磨時(shí)，公司與裝備廠家一起探討選粉機(jī)主軸部分下軸承問(wèn)題，提出了即使密封圈損壞，水泥粉仍不能進(jìn)入軸承，確保軸承的正常使用的研究思路，經(jīng)共同討論，最終確定以下多種保護(hù)結(jié)構(gòu)（見圖2）：
圖2 選粉機(jī)下軸承多重密封保護(hù)結(jié)構(gòu)
（1）靠近軸承的部位仍采用兩組SKF耐高溫防塵唇形密封圈。
（2）密封圈外部利用半聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)和密封圈座形成了三層迷宮密封。
（3）軸承座與半聯(lián)軸器外部加裝了整體的隔熱密封罩，密封罩外部與密封風(fēng)機(jī)的一路正壓風(fēng)連接。隔熱密封罩內(nèi)部是正壓，外部是磨內(nèi)負(fù)壓，水泥粉已很難進(jìn)入隔離罩內(nèi)，保證軸承座及迷宮部位處于潔凈的環(huán)境里。
（4）在軸承供油方面也做了優(yōu)化。軸承選用帶潤(rùn)滑油槽的調(diào)心滾子軸承，在軸承座加工潤(rùn)滑脂通道，從磨機(jī)外部接入獨(dú)立的供油管路直接到軸承座，確保供油直接進(jìn)入軸承。引入軸承測(cè)溫專用管路，測(cè)溫線在管路內(nèi)部，供油管路和測(cè)溫管路外部現(xiàn)場(chǎng)焊接角鋼，且均位于磨機(jī)的出風(fēng)口側(cè)，利用主軸部分的阻擋保護(hù)，進(jìn)一步防止磨內(nèi)物料對(duì)測(cè)溫、供油的損壞（見圖3）。
圖3 選粉機(jī)下軸承密封防護(hù)結(jié)構(gòu)外觀
4 效果
新優(yōu)化后的選粉機(jī)主軸下軸承密封防護(hù)結(jié)構(gòu)自2021年初夏投入運(yùn)行后，軸承溫度保持在60 ℃以下，對(duì)比原水泥立磨相同出口溫度下，軸承溫度降低了20 ℃左右。2023年年初停機(jī)檢查時(shí)，隔離密封罩內(nèi)部無(wú)明顯水泥粉，機(jī)械迷宮處較潔凈，密封圈及軸承良好。鑒于市場(chǎng)對(duì)水泥立磨成品的歡迎度高，銷售旺盛，新投產(chǎn)水泥立磨運(yùn)轉(zhuǎn)率很高，產(chǎn)量220 t/h左右，截止到停 機(jī)檢查時(shí)按照生產(chǎn)水泥總產(chǎn)量核算，相當(dāng)于原水泥立磨約兩年的運(yùn)行時(shí)間。實(shí)踐說(shuō)明，新形式的選粉機(jī)主軸結(jié)構(gòu)對(duì)水泥立磨工況適應(yīng)性強(qiáng)，獲得了較好的效果。
來(lái)源：《水泥雜志》
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