球磨机主轴承烧瓦故障的原因和预防

张名胜

(铜陵有色股份安庆月山矿业有限公司,安徽安庆 246001)

球磨机主轴承烧瓦故障的原因和预防

张名胜

(铜陵有色股份安庆月山矿业有限公司,安徽安庆 246001)

球磨机是矿山关键设备,其能否安全运行和开动率的高低,直接影响着矿山的经济效益。球磨机主轴承烧瓦故障是影响球磨机安全运行的主要原因之一。本文主要对球磨机烧瓦故障的原因进行了分析,并结合多年的实践经验提出了相关的预防措施,对实际工作具有一定的参考价值。

球磨机 轴瓦(主轴承) 刮研 润滑油

球磨机是矿山关键设备，其能否安全运行和开动率的高低，直接影响着矿山的经济效益。球磨机主轴承烧瓦故障是影响球磨机安全运行的主要原因之一。因此了解球磨机烧瓦故障的原因、掌握预防措施，对于提高球磨机利用率、降低维修费用是十分必要的。笔者结合自己多年来的实践经验，在此谈一些粗浅的认识。

1 主轴承烧瓦故障的原因

球磨机主轴承的润滑是基于流体动压或流体静压的理论，近年来有采用动静结合的润滑方式，本文仅讨论中小型球磨机常用的流体动压180°部分球面瓦滑动轴承。主轴承烧瓦故障的本质是实现流体动压润滑的条件遭到破坏，导致轴瓦与轴颈直接接触，由于摩擦热使轴瓦温度升高，瓦面合金损伤甚至熔化。运转时的接触状态主要取决于球磨机两中空轴颈的同轴度和瓦面的刮研质量，轴承座与瓦背球面的配合也有一定影响。所有这些都应符合球磨机安装及检修质量标准的要求和设备技术文件的规定，否则本应均布于整个瓦面的载荷集中于某一局部，使该局部应力增大，导致过热和烧瓦故障，新安装的球磨机两轴相拱绕(倾斜度方向相反)是导致轴瓦局部载荷集中，频繁烧瓦的主要原因。当然研刮质量不好也将引起轴瓦局部接触、应力集中，润滑状态不但依赖于润滑系统的合理性和可靠性，而且轴瓦的研刮质量对其也有很大的影响。对于安装、检修后验收合格，已正常使用的球磨机，发生主轴承烧瓦故障大都是润滑油不足或供油中断造成的，润滑油变质或进入杂质也占一定比例。轴瓦的刮研除应满足接触精度的要求外，最关键的要保证有合适的侧间隙(球磨机主轴承无上瓦、没有顶间隙)，并使轴和轴瓦两表面要保持平行(即侧间隙沿全长相等)。实际刮研中有些人往往只注意接触点和接触角，而忽略了侧间隙。实践证明，在润滑系统正常的情况下，如轴瓦的侧间隙不合理 ，尤其是过小，即使接触精度再高也容易引起轴瓦过热甚至发生烧瓦故障，反之，如侧间隙合理，接触精度差一些也是可以正常运转的。

2 主轴承烧瓦故障的预防

2.1 保证安装精度和检修质量

安装和检修球磨机时，必须保证两中空轴的同轴度，这是保证轴瓦与轴颈在运转时有良好接触状态的关键。两中空轴的同轴度，可用百分表在主轴承端面上间接测量其端面跳动值来判断。跳动值应在允许的范围内，必要时可将端盖拆下处理后重新装配调整。两中空轴轴肩与轴瓦的轴向间隙也应符合技术文件的规定，一般固定端为0.5～1.0mm，自由端为10mm，且自由端两侧都要有伸缩的余地。

2.2 保证轴瓦的刮研质量

刮研轴瓦时应采用合理的工艺，按粗、细、精刮的次序一遍一遍地进行。粗刮时可使轴瓦倒放在轴颈上对研，当轴瓦底部已接触且接触点分布达1/3时，可进行细刮和精刮。细刮和精刮时应将球磨机筒体部落在主轴承上，按正常方向转动使轴颈在轴瓦上转动研点。这样不但能真正体现运转时的接触状态，根据瓦面接触部位是否随刮研轴瓦的次数而变动来判断两中空轴是否同心，而且可减少刮研次数、提高工作效率。刮研时不仅要使接触点、接触角符合技术要求，而且要使侧间隙达到允许的数值。通常是先刮接触点同时照顾接触角，然后刮侧间隙，最后开瓦口、刮存油点。刮接触点是为了使轴瓦载荷均布，实现理想的配合，接触面上的接触点应在2个点(25×25)以上，接触角应为90°～110°。侧间隙是实现流体动压润滑的关键，两侧间隙的总和应为轴颈的0.15%～0.2%，实践证明，球磨机主轴承轴瓦的侧间隙稍大一些较好。刮侧间隙时轴瓦的接触区和非接触区不允许有棱角，应使其平滑过渡，侧间隙沿全长应相等。开瓦口即在两边瓦口下方非承载区各开一个舌形油囊，目的是为了储存磨粒、存油和增加散热效果，并保证连续地将润滑油吸到轴承的受载部分。开瓦口时两端不要开通，否则运转时会漏油。刮存油点是为了储存润滑油和脏物，保证良好的润滑条件。存油点应刮成与轴线成45°的网状花纹并使与瓦面逐渐过渡。

2.3 正确使用、合理润滑

球磨机操作者必有经技术培训考试合格后持证上岗，严格遵守设备使用维护规程和润滑制度。对润滑系统要按时巡回检查，特别要注意主轴承温度和给油量是否正常，确保主轴承处于良好的润滑状态。主轴承温度不得超过45℃，油压保持在0.15～0.2Mpa。经常检查油箱的油量是否达到油标线，润滑系统和主轴承密封是否良好，定期检验润滑油的质量指标，如不符合要求要及时补加、过滤或更换。润滑油的牌号应符合技术文件的规定，温差大的地区冬夏两季应用不同牌号的润滑油。主轴承发生故障，温度超过80℃时，必须采取快速强制冷却措施，待温度降至正常后方可停车检修。

2.4 加强对润滑系统的故障监测

目前国内在多数选矿厂采用人工巡视，用温度计测量回油温度，或凭手感判断轴承温度，也有选矿厂安装了断油保护装置，通常采用水银开关控制。实践证明，当主轴承发生故障时，温度会急剧升高，靠人工巡检很难及时发现。断油保护装置作用单一，对油量、油温等不能监测，可靠性差。因此要想真正达到预防主轴承烧瓦的故障目的，就必须贯彻预防为主的方针，关键是采用先进的在线动态监测手段和综合预防措施。因为主轴承烧瓦故障的发生都是以温度变化为先兆的，所以要特别注意对主轴承温度的监测，即通过灵敏的温度传感器监测主轴承的温升，同时对油量、油压等也要进行监测，当油压变化、油量不足，温度升到设定值时发出报警信号或自动停车。

3 结语

综上所述，球磨机主轴承烧瓦故障是运转时瓦面与轴面接触不好、载荷集中和润滑失效造成的。两中空轴同轴度偏差超限是新安装的球磨机主轴承烧瓦的主要原因；刮研质量问题(侧间隙不合理)是引起烧瓦故障的主要原因，正常使用的球磨机发生烧瓦故障，大多是润滑不良的结果。为防止烧瓦故障的发生，要保证轴瓦与轴颈有良好的接触状态和润滑状态，载荷均布靠中空轴与主轴承的相互位置精度和轴瓦的刮研质量来保证，良好的润滑则依赖于润滑系统和刮研质量。因此不但要保证球磨机的安装和检修质量，还要正确使用、精心维护、合理润滑，最关键的是要采用先进的状态检测与故障诊断手段和综合防范措施，提高润滑系统的可行性，以保证球磨机的安全运行。

张名胜(1977—),男,安徽怀宁人,大专,助理工程师,研究方向：多绳摩擦式提升机提升绳张力不平衡的研究。