立磨磨辊总成异常损坏原因分析

戴诗岳

辰知科技（大连）有限公司

摘　要：立式粉磨设备（简称立磨），集烘干、粉磨、选粉、输送等功能于一体，具有能耗低、产量高以及操作简便与维护费用低等特点，广泛应用于水泥生产（生料粉磨与煤粉及水泥成品制备），火力发电（煤粉制备），钢铁冶金（矿渣与钢渣微粉制备）等行业。根据应用于不同生产环境中的立磨磨辊总成出现的异常损坏进行总结与分析。

关键词：磨辊总成；轴承；损坏原因

0　引言

在立磨的日常使用及维护过程中，立磨磨辊总成亦常出现轴承失效（使用周期短），漏油（密封损坏）等问题。以至于导致非计划性停机、维修费用增高、影响正常生产等，为企业带来巨大损失。本文就磨辊总成异常损坏原因进行分析。

1　磨辊总成的常用轴承配置结构

（1）圆锥滚子轴承+圆锥滚子轴承（见图1） 

（2）圆锥滚子轴承（双列）+圆柱滚子轴承（单列或双列）（见图2）

（3）调心滚子轴承+圆柱滚子轴承（见图3）    

（4）调心滚子轴承+调心滚子轴承（见图4）

除此之外还有些非常见的结构设计，如调心滚子轴承+CARB轴承等。

2　轴承损坏形式

在种类繁多的轴承布置形式中，常见的轴承损坏形式如下。

（1）调心滚子轴承单侧滚道严重疲劳点蚀，另外一侧滚道正常磨损；

（2）圆锥滚子轴承穿销保持架铆钉开焊；

（3）圆锥滚子轴承（窗式）冲压钢保持架断裂；    

（4）圆柱滚子轴承内圈滚道120°凹陷压痕（深度＞1mm）；

（5）圆 锥滚子轴承单列承载（滚动体碎裂）；

（6）轴承端面与间隔 套异常磨损；

（7）圆锥滚子轴承外圈严重疲劳剥落；

（8）轴承内圈与主轴配合不当（跑圈）；

（9）耐磨衬套异常磨损；

（10）密封组件异常损坏；

（11）耐磨衬套与主轴异常磨损。

3　轴承异常损坏及漏油问题的原因分析

3.1 轴承材质及内部结构不合理

在TRB+CRB的磨辊轴承配置中，TRB轴承材质、内部的接触角大小、滚道形状、滚动体数量、保持架形式及加工工艺、滚动体端面及轴承挡边的设计及加工，CRB轴承的材质、滚动体数量、保持架结构、滚道形状等，都决定了轴承的使用寿命。

在SRB+CRB的磨辊轴承配置中，SRB轴承材质、保持架结构、滚动体数量、CRB轴承的材质、滚道形状等，也都决定了轴承的使用寿命。

根据上述技术细节，在选择轴承材质过程中，应引起高度重视。

3.2 总成设计结构及轴承选型不合理

目前，主流的进口及国产立磨磨辊的轴承配置，基本是TRB+CRB或SRB+CRB。早期国内也有SRB+SRB 或双CRB+T SRB的设计。对于不合理的轴承选型和设计，是导致轴承使用周期短的主要原因之一。例如，TLM3640型立磨磨辊总成，原双CRB+TSRB的设 计，NNU4088+NNU4088+29296，通常该轴承的使用周期＜8 000h。通过针对性技术改造，轴承布置变为TRB+CRB的形式，可大幅提高轴承的使用寿命，平均使用寿命超过15 000h。    

3.3 轴承质量不过关

决定轴承质量的因素，不外乎轴承材质的选择、热处理工艺、加工工艺等。而生产加工设备、生产成本控制，甚至原材料采购渠道、员工综合素质等都是决定因素。因此，应对上述因素进行分析，控制轴承质量。

3.4 总成各部件精度不够

轮毂轴承位尺寸的检测及修复，主轴轴承位尺寸及修复至关重要，是总成装配的前提。一般建议轮毂与轴承的外圈配合达到P6或R6，主轴与轴承的内圈配合达到js6。相关位置的跳动不应超过0.04，同一轴承位的锥度及圆度均应控制在0.03以内。

3.5 总成（轴承）装配不当

总成的装配对于磨辊总成的使用起到至关重要的作用。不同工位的立磨（原料、水泥或矿渣）安装游隙的调整不尽相同。通常，对于原料磨，其TRB轴承的轴向窜动量应调整为微负游隙，如-0.02～-0.04mm，同时应保证其盘车灵活。    

CRB轴承的游隙通常不被关注，原因是其无法在装配环节进行调整。但其游隙的大小不但影响轴承本身的使用寿命，还会影响密封的使用寿命及密封效果。对于该游隙的控制，应在轴承生产加工环节，结合轴承与相关配件（轮毂、主轴）的配合关系，计算得出并生产加工，建议装配后径向游隙控制在0.08～0.12mm范围内。

3.6 密封件材质及结构不合理

磨辊总成的工作环境恶劣，对于密封的要求，一定是耐高温（耐高温能力＞200℃）、耐油、耐压（试验压力≥0.2MPa）。同时具备双唇防尘的设计。

3.7 耐磨衬套材质、尺寸、硬度、粗糙度不合理

耐磨衬套（又称“轴套”），其安装于主轴密封位置，与密封唇口接触，起到保护主轴的作用。个别厂家设计生产的立磨磨辊总成中，无此配件，这给设备后续的维修维护带来很大不便。假如主轴油封位磨损，需要对主轴进行相关修复加工，如采取冷焊、等离子熔覆、激光熔覆等工艺修复。但同时也增加了维修成本及维修周期，更增加了主轴损坏的隐患。对于这种设计的磨辊总成，可以通过改 造来增加耐磨衬套，加大密封尺寸来实现。

对于有耐磨衬套配置的磨辊总成，对耐磨衬套的要求，建议材质采用GCr15或38CrMoAl，表面硬度HRC50以上（淬火及高温回火处理），表面（外径）切入磨加工，粗糙度＜0.63，外径尺寸建议公差h11（不同品牌的油封有不同的公差要求）。    

3.8 密封组件的再润滑

密封组件（橡胶产品）与耐磨衬套（金属产品）的长期接触，应为其提供足够的、同时满足工况要求的润滑及再润滑。通常这种润滑应为定期的，同时满足在线不停机状态下可实施的。因此，要求设备有再润滑的通道，同时，使用部门应有相关的作业制度及规程。

3.9 必须注重空气密封

空气密封是保证密封组件不受工况损坏，保证设备运转的第一道“防线”，但常常会被忽略。空气密封环（两环之间）的间隙，密封风的风压等都应被关注，以保证磨辊总成内部（密封组件、轴承）的清洁，继而保证磨辊总成整体的使用寿命。

综上所述，诸多因素将决定磨辊总成（轴承、密封）的使用效果和使用寿命。除此之外，磨辊的具体工况、正确的设备维护、合适的润滑剂选择等同样是设备使用寿命的关键。

4　结束语

磨辊轴承、油封、耐磨衬套的产品选择至关重要。设备连续稳定，且长寿命的运转，与产品的质量密不可分。

磨辊总成的装配应重点关注轴承与主轴、轮毂的配合情况、轴承的装配方式、轴承间隙调整、油封及耐磨衬套的装配。

磨辊总成的密封试验是必要的工程验收手段，良好的密封性能最大限度地保护总成内部不受外界污染，同时不会出现漏油现象。    

空气密封的磨损情况（内外环的配合情况），也应得到重视，因为它们是保护磨辊总成的第一道“门户”，同时还应关注密封风压及密封管道气密性，以确保有效保护骨架油封。

来源：《中国水泥》

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