球磨机接触轴瓦故障频发的原因及应对措施

刘权和 丛姗

摘 要：球磨机的现场工况条件较恶劣，在球磨机运行中接触轴瓦经常会产生严重磨损，对生产运行产生不利影响。本文对导致球磨机接触轴瓦使用寿命下降的影响因素进行分析并提出了有针对性的应对措施。

关键词：球磨机；接触轴瓦；磨损

1 球磨机工作原理

本文阐述的球磨机为干式球磨机，采用滑动轴瓦结构，球磨机主要由传动齿轮、轴瓦和筒体组成。把待磨物料经喂料装置装入研磨机后，传动机构带动筒体，进行低速回转运动，筒体转动时，装于桶内的平均直径较大的研磨体和物料在摩擦力和离心力作用下，钢球对物料产生研磨和冲击力，物料被粉碎，在进行精细研磨，然后通过出料格子、出料装置排出磨煤机。轴瓦是球磨机主轴承的最重要零部件之一，可在轴承座上自由转动，在机械转动时球磨机筒体上的全部动荷载通过二端轴颈传递到主轴瓦和主轴承。球磨机经常处于超负荷工作状态，转筒的重量主要集中在球磨机接触轴瓦上，使轴瓦因磨损产生设备故障的频率也最高，备件消耗高，对作业区的生产造成不利影响。

2 球磨机接触轴瓦产生故障的原因

2.1 接觸轴瓦本身质量问题

表面镶嵌石墨钉的巴氏合金层具有润滑作用，巴氏合金层硬度较高且延展性不好，轴承受到长时间研磨后，轴瓦产生局部高温点而产生局部烧蚀，轴颈也容易产生刮伤，产生环形沟槽。巴氏合金层浇筑过程中，存在细微裂纹、气孔、表面粗糙等问题，在机械运转过程中，因受到动荷载作用，达到其疲劳强度，降低了球磨机接触轴瓦的使用寿命，使得球磨机接触轴瓦产生破坏；此外球磨机接触轴瓦属于铸铁基体，其表面及内部易带有气孔等缺陷，工作时冷却水易沿着这些缺陷位置流入接触轴瓦的工作面上，引起轴颈锈蚀甚至轴瓦烧毁；在球磨机运行时，接触轴瓦位置因受到长期摩擦作用，会产生局部温度升高现象，这就使得磨煤机在工作中，接触轴瓦和中空轴颈不能借助润滑油脂来产生优良的润滑效果，造成接触轴瓦产生严重的磨损。

2.2 轴瓦瓦面的研磨质量

为保证中空轴颈和接触轴瓦间能产生良好接触，在安装接触轴瓦前，需对接触轴瓦和中空轴颈的接触面开展刮研，在中空轴颈和接触轴瓦间形成油膜，以防产生过度干摩现象。但在实际的设备安装中，没有严格对球磨机接触轴瓦刮研质量进行控制，产生轴瓦表面粗糙、接触斑点数量不够和分布不均，导致二者接触不良，球磨机在运转过程中，产生局部温度升高，也加剧了接触轴瓦的磨损，甚至会产生接触轴瓦烧毁的故障。

2.3 轴承座和接触轴瓦外球面配合不严密

因球磨机的筒体重和安装精度不高，使得接触轴瓦和筒体的接触面二端产生中空轴翘起现象，若轴承座和接触轴瓦的配合存在很大偏差，会引起接触轴瓦上的作用力分布不均，导致接触轴瓦受到的筒体压力集中分布在靠近筒体侧的环形条带位置，润滑油不能进入其内产生润滑油膜，最终引起局部磨损和过热，产生巴氏合金层烧毁和融化，造成球磨机故障。

2.4 结构密封不好

物料主要通过二种途经进入机接触轴瓦接触面内：首先，因球磨机进料位置漏料，导致在中空轴颈位置物料产生堆积，当物料堆积高度大于中空轴颈密封毡的高度时，物料极易进入接触轴瓦中，形成磨粒磨损，导致中空轴颈和接触轴瓦间的润滑遭受迫坏；此外因球磨机的工作环境极恶劣，环境中的粉尘通过接触轴瓦的观察孔进入到接触轴瓦室内，对中空轴颈和接触轴瓦间的润滑油膜产生破坏作用。

3 提高球磨机接触轴瓦使用寿命的对策

3.1 注重接触轴瓦检修质量控制

接触轴瓦的装配质量对机接触轴瓦的生产运行会产生极其重要的影响。接触轴瓦安装中要做好中空轴颈和接触轴瓦间的刮研质量控制，以获得良好的接触斑点分布区，使中空轴颈和接触轴瓦间的接触斑点产生一条连续的接触带，扩大接触面积，使接触轴瓦受到均匀的作用力。在25mm×25mm区域内触点大于6，且触点间距要小于5mm。通常中空轴颈和接触轴瓦间的接触面要均匀分布在轴母线下部的全瓦面上，若中空轴颈和接触轴瓦的接触斑点仅存在于两端或中间，还要继续对中空轴颈和接触轴瓦的接触面开展刮研，直到两者充分接触。

进行安装时，还要严格控制轴承座内球面和轴瓦外球面的安装精度，球面接触带的周向包角要小于45°，轴承座和接触轴瓦间要充分接触且触点均匀分布，间距要小于5mm，且在25mm×25mm区域内触点大于1，在接触轴瓦接触面四周设置0.2～1.5mm楔形空间间隙，深度20～25mm，以使润滑油充分进入，使系统具有良好的冷却和润滑效果，球磨机运转中，轴瓦端面的跳动量小于0.5mm。

3.2 安装完毕后进行试车

设备进行不低于8h空负荷试运行，以观察中空轴颈和接触轴瓦间的配合度，经检验其配合度满足要求后，方可进行负荷试车，负荷运行要根据规范要求，加入20-30%的物料和钢珠，之后每30min投入10%直到满负荷，连续运行72h后，温升和轴瓦磨损程度满足要求后，方可进行正常生产。

3.3 实行点检方法

下料量、出料量、球磨机填充率、粒度、倒铁粒的时间、钢球调整时间等工艺参数对中空轴颈和接触轴瓦配合面的磨损情况都会产生影响，加强分析这些工艺参数变化对接触轴瓦磨损的影响程度，借助合理的设置生产工艺参数，降低接触轴瓦产生故障的频率；还要选择合理的设备润滑油，以保证配合接触面间产生良好的润滑。

3.4 强化设备管理

密切监视中空轴颈和接触轴瓦配合面的磨损情况，通过对油口磨损情况、接触轴瓦巴氏合金厚度、石墨钉的磨损程度的监测分析，每10d为一周期，编制裂化倾向表格和曲线，为制定检修周期提供科学依据。此外，接触轴瓦的备件材质直接影响着球磨机接触轴瓦的使用寿命，要强化接触轴瓦表面巴氏合金硬度的检测，防止质量不合格接触轴瓦备件投入生产。

4 结语

进行设备管理时，要杜绝以修待管的事后消极应对，要加强对设备全寿命周期的管理和控制，还要根据点检定修的要求，落实好各项设备管理工作，才能取得最优的投入产出比。

参考文献：

[1]刘树英.选矿机械[M].东北工学院教材，1993.

作者简介：刘权和（1983-），男，汉族，专科，助理工程师，从事技术管理工作；丛姗（1990-），女，汉族，本科，助理工程师，从事技术管理工作。