浅析水泥设备轴承的失效

2013-05-10

才世杰 杨希民
(河南省同力水泥有限公司,458008)
  一条水泥生产线,无论在建设前期,还是在生产中,设备管理十分重要,其关系到企业的生产成本和效益。设备管理的重点是设备的运转率和完好率,这是生产线连续生产的根本保证。多数设备事故的发生主要是由于设备轴承出现故障而引起的。本文仅对设备轴承失效进行分析,找到轴承失效的根本原因,并采取适当的纠正预防措施,以避免事故的再次发生。
  1 轴承的使用寿命
  1.1  轴承的理论使用寿命
  轴承理论使用寿命计算的前提是:轴承在使用过程中始终处于良好的润滑状态,在安装过程中严格按照规范施工,轴承本身不存在先天缺陷,与轴承相关的零部件加工尺寸正确。
  但即使在正确使用和维护轴承的情况下,轴承使用材料在循环应力的直接作用下其金属表面产生剥落或缺损的疲劳破坏仍然难以避免。由于上述原因造成的轴承的失效应理解为正常的轴承失效,轴承的合理使用周期为轴承的理论使用寿命。
  1.2  轴承的工作使用寿命
  工作使用寿命是指某一轴承在出现故障前或者说轴承失效前的使用周期。一般而言由于轴承本身缺陷和安装不当、使用过程中润滑存在问题、密封装置选择不合理都可能导致轴承工作使用寿命远小于理论使用寿命。
  作为正常生产的水泥企业而言,如果轴承本身存在缺陷及安装不当造成了设备损坏(这种情况是我们设备管理前期工作中相关环节存在问题,不在本文讨论之列),我们必须重视如何在这些隐患存在的前提下尽可能延长轴承的工作使用寿命。在这种情况下,保证设备的良好润滑和良好的密封是提升设备运转时间的根本。
  2 轴承的失效
  2.1  轴承的润滑失效
  轴承的润滑失效指轴承在使用过程中缺油或油品选择不合理导致的轴承失效。一般而言,轴承中的润滑油(脂)本身同时具备散热和润滑功能,设备在中速和高速的运转过程中,润滑油(脂)供应不足或缺油(脂)状态下会出现轴承温度升高并发出哨叫声。金属接触面发生干摩擦,导致座圈表面被滚动体表面碾碎的粒屑所压裂。起初可以观察到表面变暗,失去光泽,随着时间的推移,失效继续,形成凹痕和片状疲劳脱落,如果散热不及时,温度过高可能还会使轴承钢褪色软化。当然使用润滑油(脂)过多也会造成润滑剂的搅动,导致整个润滑部件整体温度上升。因此合理的润滑剂供应量是保证轴承使用寿命的前提。
  润滑剂的选择,应根据设备实际运行情况进行。保证合理的润滑油(脂)油品、润滑方式和润滑状况是保证轴承使用寿命的前提。我公司在使用过程中就曾经出现油品选择不当、油品基础用油混合导致的磨机、回转窑轴瓦发热和风机轴承烧毁等失效现象。
  2.2  轴承的密封失效
  由于管理上存在问题,多数企业在生产过程中难免出现跑、冒、滴、漏现象,污染物粒子会由于轴承的密封失效而污染润滑油或润滑脂。一般而言,这些污染物粒子远小于油膜平均厚度,但因粒子很硬,仍会对轴承产生磨耗,大的粒子甚至可以穿透油膜,对轴承金属表面直接产生局部应力,从而大大缩短轴承寿命。我公司在生产过程中曾多次出现由于固体颗粒进入风机轴承导致轴承发热的现象。
  润滑油或润滑脂中的游离水对轴承的失效也是Z大的危险因素,在使用带有冷却水的润滑稀油站时应对循环水系统进行密封检查,避免润滑油中混入水,加剧轴承失效。我公司一期水泥磨磨头稀油站就曾出现由于循环水冷却器泄露、润滑油乳化,导致大瓦油膜破坏、巴氏合金瓦被拉伤的重大设备事故。
  2.3  轴承的其他失效
  水泥企业除了使用过程中经常出现的润滑失效、密封失效以外,有可能造成轴承失效的其他因素还有许多,例如修复过程中的轴和轴承座磨损造成的缺陷,加工工件轴和轴承座公差选取不当、轴承在更换过程中由于安装不当造成的轴承偏心,轴承静止时受到外力冲击引起的振动、轴承中由于电流通过引起的电蚀现象,运输、存储和搬运过程中的不当引起的锈蚀、磕碰、变形。上述原因引起的轴承失效与有关工程技术人员、操作人员的责任心息息相关,一般是可以避免的。
  
3 避免轴承失效的措施
  为保证轴承的正常使用周期,建立完善的轴承失效故障诊断预案、预防事故发生的保障体系是保证轴承正常工作的基础。在生产过程中应建立设备台账,做好收集运行过程中的相关数据,对数据进行检测并定期分析,及时收集润滑油的试样并进行油品分析;选择合适的润滑剂,并建立完善的设备润滑档案;定期检查轴承的工作环境并予以改善,对检修过程中新换轴承或修复轴承进行更换方案设定;更换效果评估验收,定期检查轴承座运转状态;对失效轴承进行原因分析,建立设备运行可追溯程序,确定造成轴承失效的原因并采取相应纠正预防措施。
来源:《新世纪水泥导报》2012年05期