立磨磨辊部件是立磨粉磨的关键部件，其运行状态的好坏直接关系到生产的安全运行以及生产效率的高低，尤其对水泥矿粉等企业节约运行维护成本起着关键作用。
 
由我公司供货的某水泥厂立磨于2017年10月投入使用，2018年6月发现磨机振动偏大、产量降低、运行工况较差，停机检查过程中发现磨辊轴承盘动困难。专业技术人员对磨辊轴承进行检查发现，有2套磨辊轴承出现损伤，借助专业工具检查后，发现轴承出现剥落、掉块等现象，于是安排返厂进行进一步分析检查。
 
1　失效件拆解分析
通过对失效的磨辊拆解检查发现，圆柱轴承与圆锥轴承均出现不同程度的损坏，主要表现为以下几个方面：（1）圆柱轴承、圆锥轴承滚动体表面点蚀（锈蚀）严重，局部有剥落；（2）圆锥轴承外圈滚道面碳化发黑，剥落严重；（3）圆锥轴承保持架局部变形严重，局部掉块，个别滚动体脱离保持架；（4）圆柱轴承有2个滚动体碎裂。
 
2　轴承损坏的原因
磨辊是立磨的核心部件，而轴承则是核心部件的心脏，轴承的正常工作是磨辊可靠运行的关键。磨辊轴承是在高温、冲击、低速、重载的复杂工况下运行的，外部有高温粉尘的恶劣环境。基于此，磨辊轴承一般选择知名品牌的进口轴承，满足设计寿命在80 000 h以上，正常使用寿命保证50 000 h以上。
 
磨辊轴承在短时间出现损坏，需要认真分析轴承损坏原因，利于彻底解决问题，化解客户疑虑及判断事故责任。
 
2.1　润滑不良
磨辊轴承润滑是通过集中润滑系统来实现的，通过稀油站向磨辊内部供油，油品为460#极压工业齿轮油。磨辊装置结构及润滑油走向如图1所示。

 

图1　磨辊装置结构
现场检查发现，磨辊腔体内部油品发黑、油品黏度较低，现场对油品取样进行分析，结果如表1所示。由表1可以看出，该牌号油品40 ℃正常的运动黏度应该在460 mm2/s，实测值为287.7 mm2/s，水分超标，润滑油本身碳化严重，品质下降，铁与锌杂质含量增加。从分析结果判断，该型立磨使用的油品已不满足磨辊轴承正常运行所需要的油品条件。
表1　油品分析结果

 
2.2　现场操作维护不当
立磨润滑系统原理如图2所示，磨辊润滑系统工作原理为：润滑系统工作时，油液经供油泵从油箱抽出，经过滤器、冷却器、分流器等进入磨辊内部，经循环润滑换热后，由回油泵从磨内强制抽出，送回油箱，润滑系统通过循环往复实现磨辊的润滑功能。单个磨辊供油泵分配流量为13 L/min，单辊配置一个能力为20 L/min的回油泵强制回油。

图2　磨辊润滑系统原理
正常工作时磨辊的回油温度一般比环境温度高30~50 ℃，中控联锁设置回油温度要求75 ℃报警，85 ℃停主机。正常情况下停磨4~6 h后打开磨门，停机后拆开磨辊后端盖检查内部轴承，轴承温度应在70~90 ℃，该项目磨辊内轴承温度约为120 ℃。
 
中控记录显示在轴承损坏前2周回油温度长时间基本接近环境温度，中控人员未重视该异常情况，也未把该异常情况及时通知现场人员进行检查，同时现场维护人员也未对润滑系统供、回油情况等进行定期检查。经复查，损坏磨辊对应的润滑油站供油阀门开度较低，单独开启油站验证，该磨辊后端测试供油量约为0.5 L/min，远远低于正常要求。
 
从2017年10月投产以来，磨辊润滑油站从未更换过油站滤芯，拆下检查发现滤芯金属泥较多，油品中的杂质也会导致轴承损伤。
 
以上现象说明由于操作人员维护不当或者不及时，致使磨辊内部供油不足，导致磨辊内部热量无法及时带出，润滑油黏度下降较多，无法正常形成润滑油膜，使磨辊内部润滑工况恶劣，连续运转导致轴承损伤或损坏。
 
2.3　油封失效
检查发现磨辊油封处有漏油现象，根据磨辊油封设计原则，漏油表明磨辊内部油封损坏，但因磨辊本身还有2道防尘密封，防止外界物料等细小杂物进入损坏轴承，故暂时无法判断是否有粉料等杂物进入轴承。
 
拆卸检查，发现磨辊防油密封损伤，橡胶部位有划伤，密封唇口无物料等杂物，说明油封防油功能虽然失效，导致磨辊部分有漏油，但防尘功能正常，无金属、粉料颗粒进入磨辊轴承内部影响轴承正常运转，基本排除油封失效造成轴承损伤。
 
2.4　轴承本身质量问题
通过查验轴承原始制造记录，轴承出厂前热处理、尺寸等相关检验数据合格，同时通过核对同型号的同批次轴承，均未出现上述情况的损伤。进一步对失效轴承硬度、化学成分与金相进行了分析。
（1）硬度分析结果为59.5~59.7HRC，符合订货要求中对轴承材质的要求。
（2）化学成分结果见表2，结果符合订货要求中对轴承钢100CrMnMoSi8-4-6的要求。

（3）金相分析结果显示，轴承材质中未发现屈氏体，符合订货要求中对材质的热处理要求。
 
上述结果说明，轴承本身不存在缺陷，轴承损伤与轴承本身无关。
 
2.5　装配问题
按照磨辊出厂编号，查验相关部件的尺寸记录，符合图纸设计要求，磨辊最终装配记录符合磨辊安装指导步骤要求，出厂游隙符合要求。
 
结合轴承损坏现象，通过分析可知，现场人员操作维护不当，加之润滑油品质低，造成润滑不良，是导致轴承损坏的主要原因。
3　改进措施
结合损坏结果与原因分析，为保证该厂后续持续正常生产，从以下几个方面改进：
（1）拆卸完毕后，对所有部件进行清洗，然后严格按照设计图纸复检相关尺寸，保证所有部件符合出厂要求。
（2）对轴承等损伤部件更换，并对相关关键尺寸进行检查，保证符合使用要求。
（3）严格按照新产品出厂要求，装配相关部件，控制磨辊轴承出厂游隙。
（4）发货前磨辊内部灌装防锈油，保护轴承防止锈蚀。
（5）将原磨辊润滑油站中的润滑油全部排出，并且清洗所有磨辊润滑相关管路，保证管路内部清洁，无金属杂质、无水锈，然后检测相关泵组的供回油能力、温控系统的灵敏度与精度等。
（6）磨辊发往现场后，派出专业人员安装磨辊，调试油站，保证轴承供油充足，检查磨辊内润滑与轴承运转情况。
（7）从生产维护、故障判断、油品选择、油品检测等角度对企业员工进行免费的技术指导与培训，杜绝该类事件的再次发生。

摘自《水泥杂志》