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水泥生料立磨磨辊轴承应用性能行分析

发布时间:2019-09-29 14:22:56

对于水泥生料立磨来说,磨辊是立磨的心脏,而磨辊轴承则是磨辊的心脏,磨辊轴承的正常工作是立磨可靠运行的关键。本文水泥生料立磨磨辊轴承应用性能行分析。

轴承在水泥行业主要配套的设备有回转窑、泥浆泵、风机、立磨、输送带、电机、提升机、破碎机和减速机等。本文只针对水泥生料立磨磨辊轴承应用性能进行分析。

水泥生料立磨立磨的结构

水泥生料立磨立磨的结构介绍

1、磨盘:包括导向环、风环、挡料圈、衬板、盘体、 刮料板和提升装置等。2、磨辊:辊套为易磨损件,要求有足够的韧性和良好的耐磨性能。

3、立磨的选粉机,可分为静态、动态和高效组合式选粉机三大类:

a.静态选粉机:工作原理类似于旋风筒,结构简单,无可动部件,不易出故障。但调整不灵活,分离效率不高。

b.动态选粉机 :这是一个高速旋转的笼子,含尘气体穿过笼子时,细颗粒由空气摩擦带入,粗颗粒直接被叶片碰撞拦下,转子的速度可以根据要求来调节,转速高时,出料细度越细,与离心式选粉机的分级原理是一样的。它有较高的分级精度,细度控制也很方便。

c.高效组合式选粉机 :将动态选粉机(旋转笼子)和静态选粉机(导风叶)结合在一起,即圆柱形的笼子作为转子,在它的四周均布了导风叶片,使气流上下均匀地进入选粉机区,粗细粉分离清晰,选粉效率高。不过这种选粉机的阻力较大,因此叶片的磨损也大。

4、加压装置:液压装置,储能器。

5、监视装置:摇臂监视、振动监视。

6、传动装置:电动机、减速器。

7、喷水系统:降低温度、稳定料层。

8、粗粉外循环系统:提升机。

水泥生料立磨立磨的工作原理

水泥生料立磨立磨的工作原理

1、 主要结构及功能

磨辊是对物料进行碾压粉磨的主要部件。磨内装有两对磨辊,每对磨辊装在同一轴上,以不同的转速转动。

磨盘固定在减速机的输出轴上,磨盘上部为料床,料床上有环形槽。

PRM型立磨主要由分离器、磨辊、磨盘、加压装置、减速机、电动机、壳体等部分组成。

分离器是决定细度的重要部件,它由可调速的传动装置、转子、导风叶、壳体、粗粉落料锥斗、出风口等组成,与选粉机的工作原理类似。

加压装置是提供叫碾磨压力的部件,由高压油站、液压缸、拉杆、蓄能器等组成,能向磨辊施加足够的压力使物料粉碎。

2 、 工作原理气流中的物料经过分离器时,在导向叶片和转子的作用下,粗料从锥斗到磨盘上,细粉随气流一起出磨,在系统的收尘装置中收集,即为产品,物料在与气体接触过程中被烘干,达到所要求的产品水份,通过调节导风叶片的角度和分离器转子转速,便可得到不同细度的产品。

电动机通过减速机带动磨盘转动,现时热风从进风口进入磨内,物料从下料口落在磨盘;由于离心力的作用,物料向磨盘边缘移动,经过磨盘上的环形槽时受到的磨辊的碾压而粉碎,继续向磨盘边缘移动,直到被风处的气流带起,大颗粒直接落回到磨盘上的重新粉磨。

水泥生料立磨磨辊轴承应用性能行分析

水泥立磨在使用过程中由于工况恶劣,常会出现立磨磨辊、磨盘衬板磨损、立磨磨辊轴承室磨损以及减速机渗漏等常见问题。立磨磨辊本体和耐磨衬板在使用过程中,一旦出现配合间隙,将会使本体与衬板之间磨损加剧,加之热风和水泥颗粒对配合面的不断冲刷,导致沟槽的产生,致使本体与衬板之间发生冲击碰撞,严重时使得衬板产生裂纹甚断裂,机器损坏,特别是减速机的损坏,造成恶性事件。该类问题一旦发生,一般修复方法难以解决,更换费用高昂;立磨磨辊轴承的装配要求比较严格,企业一般采用将轴承放在干冰中冷却的方式装配。轴承和轴承室之间一旦出现间隙,将会影响轴承的正常运转,导致轴承发热,严重时将会导致轴承烧灼现象。

水泥生料立磨磨辊轴承的应用分析

对于水泥生料立磨来说,磨辊是立磨的心脏,而磨辊轴承则是磨辊的心脏,磨辊轴承的正常工作是立磨可靠运行的关键。磨辊轴承是在高温、冲击、重载、低速的复杂环境下运行的,磨辊外部还有高粉尘等更加恶劣的工况,如何在这种工况正确使用好磨辊轴承、延长其使用寿命一直是用户及设计者所关注的问题。因此分析轴承在使用过程中的失效形式及如何避免显得尤为重要。

水泥生料立磨磨辊轴承应用性能行分析

1 水泥生料立磨磨辊轴承的失效形式及原因

1.1 接触疲劳失效

轴承工作表面受到交变应力的作用而导致失效。 主要发生在轴承工作表面,往往伴随着疲劳裂纹,这种失效形式先从接触表面以下交变切应力处产生,然后扩展到表面形成不同的剥落形状。它的形成过程及后果是:点蚀→麻点剥落→浅层剥落→深层剥落。

水泥生料立磨磨辊轴承应用性能行分析

1.2 磨损失效

轴承磨损失效是指表面之间的相对滑动摩擦导致其工作表面金属不断磨损而产生的失效。磨损失效按磨损形式通常可分为磨粒磨损和粘着磨损。磨粒磨损指轴承工作表面之间挤入外来坚硬粒子或硬质异物或金属表面的磨屑且接触表面相对滑动而引起的磨损。粘着磨损指由于摩擦表面的显微凸起或异物使摩擦面受力不均,在润滑条件严重恶化时,因局部摩擦生热,易造成摩擦面局部变形和摩擦显微焊合现象,严重时表面金属可能局部熔化,接触面上作用力将局部摩擦焊接点从基体上撕裂而增大塑性变形。

磨损失效发生时,首先在轴承的表面有持续的磨损,导致轴承零件逐渐损坏,进一步造成轴承尺寸精度丧失及其它相关问题。 它的形成过程及后果是:磨损→形状变化→配合间隙增大及工作表面形貌变化→润滑剂污染→润滑功能完全丧失→轴承丧失旋转精度乃不能正常运转。

水泥生料立磨磨辊轴承应用性能行分析

1.3 断裂失效

这种失效主要由两大因素造成:过载和缺陷。当载荷超过强度极限时会发生过载断裂。轴承零件的微裂纹、缩孔、气泡、大块外来杂物、过热组织及局部烧伤等缺陷在冲击过载或剧烈振动时也会在缺陷处引起断裂。

1.4 轴承游隙变化失效

这种失效往往是由内、外在因素共同作用造成的,这种失效发生时,首先是配合间隙改变,进而造成轴承精度降低,以致造成“咬死”现象。外在因素主要指过盈量过大、安装不到位、温升引起膨胀量、 瞬时过载等;内在因素主要有残余奥氏体和残余应力处于不稳定状态等。

2 水泥生料立磨磨辊轴承寿命的影响因素

影响磨辊轴承寿命的因素主要有以下几个方面:轴承本身情况、轴承使用情况、磨机的运行情况、轴承的存储等等。

2.1 轴承本身情况

轴承的材料、热处理工艺,以及其强度和耐磨性、表面结构、内部几何构造等都会影响到轴承的使用寿命。对于使用者和设计者来说,应该了解轴承的工况及载荷状态,在选用轴承时提供相关参数及工况,轴承的具体问题可由轴承厂家考虑。

2.2 轴承使用方面

轴承使用方面是用户能主观控制的方面,也是影响轴承寿命的关键,从安装到具体操作以及维护保养的各个环节,都渗透着影响轴承寿命的因素。

安装方面:磨辊轴承的安装质量是影响其使用寿命的重要因素,很多磨辊轴承提前失效或损坏都与装配不当有关。用户在更换磨辊轴承时必须严格按说明书的要求进行, 装得过松或过紧都将造成磨辊轴承的提前损坏。

在具体安装过程中首先要避免锤击。轴承安装要进行加热,加热时注意加热位置及温度的控制,要求油在冷态时同轴承一起加热,温度控制在90~100℃,保温50~80分钟,安装完轴承后,要用煤油或专用清洗液清洗;整个磨辊装配后必须进行打压试验,试验压力为0.05MPa,保压30分钟。

使用方面:主要包括密封、润滑及监测。

密封对轴承的工作寿命也有很大的影响。密封的作用是防止润滑油从轴承向外泄漏,同时防止外界粉尘物进入轴承。在高粉尘的工作环境中,若大量微小硬质颗粒进入立磨磨辊轴承内部,将恶化轴承工作环境,降低润滑效果,甚在滚道面形成压痕,引起点蚀甚滚道面剥落,降低轴承的工作寿命。因此,选择高可靠性的密封部件,对提高轴承工作寿命关重要。磨辊轴承处的密封都采用密封风形式,即用压缩空气阻止磨腔内的粉尘进入轴承润滑油中。密封风要有一定的压力,同时风环处的间隙不能过大,对于MLS立磨来说,密封风压力要达到5000Pa以上,风环间隙小于3~5mm,保证风环处的风速在50m/s以上,才能起到有效密封效果。

在高温、冲击、重载、低速的应用环境中,轴承的良好润滑条件很难形成,恶劣的粉尘环境及冲击更加恶化了润滑状况。实际应用结果表明,大多数的磨辊轴承损坏都是轴承润滑不当的结果。

由于MLS立磨采用油池润滑,不能有效带走轴承工作时产生的热量,不易去除轴承内部存在的微小杂质,净化轴承工作环境。所以润滑油的选择显得尤为重要。润滑油的选择要注意牌号、质量,同时要求润滑油要带有极压添加剂,推荐选择ISO VG 680 PAG型合成润滑油,同时必须满足100℃油品粘度大于90cSt。润滑油油量要适宜,油样定期检查,看其是否含有杂质、水及磨粒等。

监测保护方面:密封压力和轴承温度要实时监测,控制逻辑及联锁不能随便摘除,发现密封压力及轴承温度不正常时,要及时停磨,以防造成磨辊轴承的损坏。

2.3 磨机运行情况

磨机的振动会影响轴承的使用寿命,因此在磨机运行中减小振动,特别是水平振动,可为磨辊轴承的良好运行提供可靠地保障。MLS立磨的加载方式为压力框架集中加载,随着磨盘的转动,在压力框架处会产生一个水平的切向附加力,因此对于大型立磨,该处都加有缓冲装置,缓冲装置的有效工作是减小水平振动的关键。

2.4 轴承的储存

轴承的不正确储存也是影响其寿命的一个因素,如果轴承没有水平放置,会影响其游隙精度;如果包装不严密,遇到潮湿空气会造成轴承工作表面锈蚀,进而产生微小麻坑,在运行时会产生应力集中点,进而造成失效,影响寿命。

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