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啤嶺機電設備（上海）有限公司
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淺析水泥設備軸承的失效

2013-05-10

才世杰　楊希民
（河南省同力水泥有限公司，458008）
　　一條水泥生產(chǎn)線，無論在建設前期，還是在生產(chǎn)中，設備管理十分重要，其關系到企業(yè)的生產(chǎn)成本和效益。設備管理的重點是設備的運轉(zhuǎn)率和完好率，這是生產(chǎn)線連續(xù)生產(chǎn)的根本保證。多數(shù)設備事故的發(fā)生主要是由于設備軸承出現(xiàn)故障而引起的。本文僅對設備軸承失效進行分析，找到軸承失效的根本原因，并采取適當?shù)募m正預防措施，以避免事故的再次發(fā)生。
　　1　軸承的使用壽命
　　1.1  軸承的理論使用壽命
　　軸承理論使用壽命計算的前提是：軸承在使用過程中始終處于良好的潤滑狀態(tài)，在安裝過程中嚴格按照規(guī)范施工，軸承本身不存在先天缺陷，與軸承相關的零部件加工尺寸正確。
　　但即使在正確使用和維護軸承的情況下，軸承使用材料在循環(huán)應力的直接作用下其金屬表面產(chǎn)生剝落或缺損的疲勞破壞仍然難以避免。由于上述原因造成的軸承的失效應理解為正常的軸承失效，軸承的合理使用周期為軸承的理論使用壽命。
　　1.2  軸承的工作使用壽命
　　工作使用壽命是指某一軸承在出現(xiàn)故障前或者說軸承失效前的使用周期。一般而言由于軸承本身缺陷和安裝不當、使用過程中潤滑存在問題、密封裝置選擇不合理都可能導致軸承工作使用壽命遠小于理論使用壽命。
　　作為正常生產(chǎn)的水泥企業(yè)而言，如果軸承本身存在缺陷及安裝不當造成了設備損壞（這種情況是我們設備管理前期工作中相關環(huán)節(jié)存在問題，不在本文討論之列），我們必須重視如何在這些隱患存在的前提下盡可能延長軸承的工作使用壽命。在這種情況下，保證設備的良好潤滑和良好的密封是提升設備運轉(zhuǎn)時間的根本。
　　2　軸承的失效
　　2.1  軸承的潤滑失效
　　軸承的潤滑失效指軸承在使用過程中缺油或油品選擇不合理導致的軸承失效。一般而言，軸承中的潤滑油（脂）本身同時具備散熱和潤滑功能，設備在中速和高速的運轉(zhuǎn)過程中，潤滑油（脂）供應不足或缺油（脂）狀態(tài)下會出現(xiàn)軸承溫度升高并發(fā)出哨叫聲。金屬接觸面發(fā)生干摩擦，導致座圈表面被滾動體表面碾碎的粒屑所壓裂。起初可以觀察到表面變暗，失去光澤，隨著時間的推移，失效繼續(xù)，形成凹痕和片狀疲勞脫落，如果散熱不及時，溫度過高可能還會使軸承鋼褪色軟化。當然使用潤滑油（脂）過多也會造成潤滑劑的攪動，導致整個潤滑部件整體溫度上升。因此合理的潤滑劑供應量是保證軸承使用壽命的前提。
　　潤滑劑的選擇，應根據(jù)設備實際運行情況進行。保證合理的潤滑油（脂）油品、潤滑方式和潤滑狀況是保證軸承使用壽命的前提。我公司在使用過程中就曾經(jīng)出現(xiàn)油品選擇不當、油品基礎用油混合導致的磨機、回轉(zhuǎn)窯軸瓦發(fā)熱和風機軸承燒毀等失效現(xiàn)象。
　　2.2  軸承的密封失效
　　由于管理上存在問題，多數(shù)企業(yè)在生產(chǎn)過程中難免出現(xiàn)跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，污染物粒子會由于軸承的密封失效而污染潤滑油或潤滑脂。一般而言，這些污染物粒子遠小于油膜平均厚度，但因粒子很硬，仍會對軸承產(chǎn)生磨耗，大的粒子甚至可以穿透油膜，對軸承金屬表面直接產(chǎn)生局部應力，從而大大縮短軸承壽命。我公司在生產(chǎn)過程中曾多次出現(xiàn)由于固體顆粒進入風機軸承導致軸承發(fā)熱的現(xiàn)象。
　　潤滑油或潤滑脂中的游離水對軸承的失效也是Z大的危險因素，在使用帶有冷卻水的潤滑稀油站時應對循環(huán)水系統(tǒng)進行密封檢查，避免潤滑油中混入水，加劇軸承失效。我公司一期水泥磨磨頭稀油站就曾出現(xiàn)由于循環(huán)水冷卻器泄露、潤滑油乳化，導致大瓦油膜破壞、巴氏合金瓦被拉傷的重大設備事故。
　　2.3  軸承的其他失效
　　水泥企業(yè)除了使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的潤滑失效、密封失效以外，有可能造成軸承失效的其他因素還有許多，例如修復過程中的軸和軸承座磨損造成的缺陷，加工工件軸和軸承座公差選取不當、軸承在更換過程中由于安裝不當造成的軸承偏心，軸承靜止時受到外力沖擊引起的振動、軸承中由于電流通過引起的電蝕現(xiàn)象，運輸、存儲和搬運過程中的不當引起的銹蝕、磕碰、變形。上述原因引起的軸承失效與有關工程技術人員、操作人員的責任心息息相關，一般是可以避免的。
　　3　避免軸承失效的措施
　　為保證軸承的正常使用周期，建立完善的軸承失效故障診斷預案、預防事故發(fā)生的保障體系是保證軸承正常工作的基礎。在生產(chǎn)過程中應建立設備臺賬，做好收集運行過程中的相關數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行檢測并定期分析，及時收集潤滑油的試樣并進行油品分析；選擇合適的潤滑劑，并建立完善的設備潤滑檔案；定期檢查軸承的工作環(huán)境并予以改善，對檢修過程中新?lián)Q軸承或修復軸承進行更換方案設定；更換效果評估驗收，定期檢查軸承座運轉(zhuǎn)狀態(tài)；對失效軸承進行原因分析，建立設備運行可追溯程序，確定造成軸承失效的原因并采取相應糾正預防措施。
來源：《新世紀水泥導報》2012年05期