燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)車(chē)輪軸承故障分析及對(duì)策措施
2023-08-11
方明，薛林濤
（寶鋼集團(tuán)八鋼公司煉鐵分公司燒結(jié)分廠，新疆烏魯木齊 830022）
摘 要：針對(duì)430m2燒結(jié)機(jī)臺(tái)投產(chǎn)以來(lái)，每年燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)因車(chē)輪軸承損壞，頻繁下線，對(duì)臺(tái)車(chē)車(chē)輪軸承損壞的原因進(jìn)行分析，通過(guò)改進(jìn)臺(tái)車(chē)車(chē)輪密封形式以及軸承隔環(huán)結(jié)構(gòu)、改善臺(tái)車(chē)車(chē)輪潤(rùn)滑的方法，來(lái)進(jìn)一步提高臺(tái)車(chē)車(chē)輪的壽命，提高設(shè)備的穩(wěn)定性，同時(shí)降低設(shè)備修復(fù)費(fèi)用。本文主要對(duì)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)車(chē)輪軸承故障進(jìn)行分析，采取相應(yīng)對(duì)策改善軸承工況，提高車(chē)輪軸承使用壽命。
關(guān)鍵詞：燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)輪，軸承密封，軸承隔環(huán)，改進(jìn)
往年430m2燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)故障較頻繁，2015年1-8月臺(tái)車(chē)下線次數(shù)分別為：16、13、12、14、20、13、12、14。2016年從3月份正常生產(chǎn)，4月份下線23次，5月14次，6月35次，嚴(yán)重影響生產(chǎn)節(jié)奏，對(duì)節(jié)約燒結(jié)礦成本、維修成本等造成很大影響。針對(duì)近期430m2燒結(jié)臺(tái)車(chē)輪軸承故障頻繁，導(dǎo)致臺(tái)車(chē)大量下線，經(jīng)過(guò)管理及業(yè)務(wù)診斷，從臺(tái)車(chē)密封形式和潤(rùn)滑油路著手，結(jié)合同類(lèi)設(shè)備故障現(xiàn)象及設(shè)計(jì)對(duì)比，對(duì)發(fā)生故障的原因進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的改善措施。
1 燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)軸承密封形式及潤(rùn)滑方法
燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)采用車(chē)輪與軸承分體安裝的結(jié)構(gòu)型式，車(chē)輪與軸承組合安裝，可分別維護(hù)。軸承為雙列圓錐滾子（型號(hào)352026´2-4），雙列軸承中間有軸承隔環(huán)，潤(rùn)滑脂使用1#極壓鋰基脂，軸承上機(jī)時(shí)涂滿油脂，在線運(yùn)行時(shí)每周人工加一次油，通過(guò)臺(tái)車(chē)輪油道進(jìn)行加油潤(rùn)滑。430系列臺(tái)車(chē)輪密封形式主要是靠密封圈密封，其有兩道密封組成，第一道隔環(huán)密封，第二道密封圈密封，其型號(hào)是U型軸封TD190。其結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。
2 臺(tái)車(chē)車(chē)輪軸承主要故障分析
430系列臺(tái)車(chē)輪使用過(guò)程中，在線溫度高，現(xiàn)場(chǎng)粉塵固體顆粒多，密封圈易受高溫及固體顆粒破損，易從臺(tái)車(chē)輪與自潤(rùn)滑卡輪接縫處進(jìn)入臺(tái)車(chē)輪軸承，造成車(chē)輪內(nèi)油品污染，造成軸承磨損加劇，使臺(tái)車(chē)輪子經(jīng)常發(fā)生脫落、卡阻、輪蓋破裂等故障。臺(tái)車(chē)車(chē)輪軸承的磨損失效，不僅增加了臺(tái)車(chē)非周期更換次數(shù)，增加了燒結(jié)機(jī)停機(jī)時(shí)間，同時(shí)增加了臺(tái)車(chē)維修費(fèi)用。
由于臺(tái)車(chē)輪軸油路設(shè)計(jì)上是從軸端加油孔進(jìn)行加油，通過(guò)油道進(jìn)入軸承內(nèi)部潤(rùn)滑，由于軸承內(nèi)部有軸承隔環(huán)的存在，軸承裝配后，軸承內(nèi)圈與隔環(huán)形成密閉空間，阻礙潤(rùn)滑油脂進(jìn)入軸承內(nèi)部，導(dǎo)致軸承內(nèi)部油量不足，促使軸承磨損加劇。其配合結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
3 臺(tái)車(chē)車(chē)輪軸承故障原因分析
（1）車(chē)輪密封形式設(shè)計(jì)不良，密封圈在高溫及固體雜質(zhì)的作用下極易損壞。
（2）車(chē)輪油路設(shè)計(jì)時(shí)，未考慮軸承隔環(huán)與軸承內(nèi)圈配合形成的密閉空間。
（3）長(zhǎng)期使用過(guò)程中軸頭磨損未能及時(shí)更換，與軸承間配合不能保證，在較大軸向力作用下，軸承軸向移動(dòng)。
（4）臺(tái)車(chē)下行起拱在進(jìn)入傳動(dòng)齒板時(shí)存在突然下落，軸承存在徑向沖擊力。
（5）臺(tái)車(chē)跑偏后軸承受力加大。
（6）長(zhǎng)期使用過(guò)程中車(chē)輪內(nèi)安裝表面磨損，與軸承配合間隙無(wú)法保證過(guò)盈量。
（7）車(chē)輪后部的密封臺(tái)階與對(duì)應(yīng)隔離環(huán)長(zhǎng)期處于相對(duì)滑動(dòng)狀態(tài)，磨損加劇后出現(xiàn)間隙，軸承進(jìn)散料而損壞。
4 對(duì)策措施
針對(duì)現(xiàn)有故障分析的原因，分別對(duì)隔離環(huán)、密封圈、軸承隔環(huán)等進(jìn)行改造，具體改進(jìn)措施如下：
（1）改變密封圈形式，提高密封橡膠材質(zhì)來(lái)增強(qiáng)密封性能。原密封U型軸封，強(qiáng)度不足。建議密封采用氟橡膠骨架密封，強(qiáng)度增加，提高密封性能，使固體顆粒及雜質(zhì)不易進(jìn)入軸承內(nèi)部。
（2）軸承隔環(huán)改進(jìn)，消除軸承隔環(huán)與軸承內(nèi)圈配合形成的密閉空間，提高潤(rùn)滑。軸承內(nèi)圈中間隔環(huán)內(nèi)圈車(chē)去3~5mm，深度為5mm，并在徑向上開(kāi)4個(gè)φ3mm油孔，既保證隔環(huán)的強(qiáng)度，又提高了潤(rùn)滑性，同時(shí)縮短潤(rùn)滑周期，提高潤(rùn)滑。其結(jié)構(gòu)如圖3所示。
（3）安裝過(guò)程中對(duì)軸頭磨損情況進(jìn)行測(cè)量，不能保證與軸承配合的臺(tái)車(chē)輪軸進(jìn)行更換。
（4）針對(duì)臺(tái)車(chē)下行起拱，查找起拱原因并進(jìn)行處理。
（5）針對(duì)臺(tái)車(chē)跑偏的各種原因進(jìn)行治理。
（6）嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，把控安裝過(guò)程，對(duì)不能保證臺(tái)車(chē)輪內(nèi)圈與軸承外圈配合的臺(tái)車(chē)輪進(jìn)行更換。
（7）由于?輪后部的密封臺(tái)階磨損加劇后出現(xiàn)間隙，采取加厚隔離環(huán)進(jìn)行間隙消除。原有隔離環(huán)厚度為5mm，根據(jù)磨損情況，加厚2~3mm，如臺(tái)車(chē)后部密封臺(tái)階磨損過(guò)嚴(yán)重，便更換臺(tái)車(chē)輪。
5 結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)輪軸承故障頻繁，開(kāi)展故障及業(yè)務(wù)診斷，對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行定期跟蹤分析，結(jié)合同類(lèi)設(shè)備故障及設(shè)備設(shè)計(jì)對(duì)比，查找問(wèn)題的原因，采取針對(duì)措施進(jìn)行改善及治理是十分必要的。希望通過(guò)以上措施的實(shí)施,能夠?qū)Y(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)軸承的使用壽命延長(zhǎng),大大減少臺(tái)車(chē)下線的頻次。
參考文獻(xiàn)
[1]汪用澎,張信.大型燒結(jié)設(shè)備[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997.
[2]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第四版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.
[3]張惠寧.燒結(jié)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2005.
（來(lái)源：第十一屆中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集——S01.煉鐵與原料）
（版權(quán)歸原作者或機(jī)構(gòu)所有）
