【進(jìn)口FAG軸承專家】水泥立磨磨輥軸承的應(yīng)用分析

  濟(jì)南市鴻慷機(jī)電設(shè)備有限公司位于交通便利的泉城濟(jì)南，是全球生產(chǎn)滾動(dòng)軸承和直線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)---德國(guó)舍弗勒集團(tuán)在山東的授權(quán)代理商。公司專營(yíng)舍弗勒集團(tuán)旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承，是一家順應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要而誕生的專業(yè)化新型高端軸承公司。多年來(lái)一直從事軸承的銷售和售后技術(shù)支持，在機(jī)械行業(yè)技術(shù)方面有著非常豐富的經(jīng)驗(yàn)，今天濟(jì)南鴻慷機(jī)電進(jìn)口軸承專家為大家介紹一下水泥立磨磨輥軸承的應(yīng)用。

  對(duì)于立磨來(lái)說(shuō)，磨輥是立磨的心臟，而磨輥軸承則是磨輥的心臟，磨輥軸承的正常工作是立磨可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。磨輥軸承是在高溫、沖擊、重載、低速的復(fù)雜環(huán)境下運(yùn)行的，磨輥外部還有高粉塵等更加惡劣的工況，如何在這種工況正確使用好磨輥軸承、延長(zhǎng)其使用壽命一直是用戶及設(shè)計(jì)者所關(guān)注的問(wèn)題。因此分析軸承在使用過(guò)程中的失效形式及如何避免顯得尤為重要。

  1.1 接觸疲勞失效

　　軸承工作表面受到交變應(yīng)力的作用而導(dǎo)致失效。 主要發(fā)生在軸承工作表面，往往伴隨著疲勞裂紋，這種失效形式先從接觸表面以下最大交變切應(yīng)力處產(chǎn)生，然后擴(kuò)展到表面形成不同的剝落形狀。它的形成過(guò)程及后果是：點(diǎn)蝕—麻點(diǎn)剝落—淺層剝落—深層剝落。

　　1.2 磨損失效

　　軸承磨損失效是指表面之間的相對(duì)滑動(dòng)摩擦導(dǎo)致其工作表面金屬不斷磨損而產(chǎn)生的失效。磨損失效按磨損形式通常可分為磨粒磨損和粘著磨損。磨粒磨損指軸承工作表面之間擠入外來(lái)堅(jiān)硬粒子或硬質(zhì)異物或金屬表面的磨屑且接觸表面相對(duì)滑動(dòng)而引起的磨損。粘著磨損指由于摩擦表面的顯微凸起或異物使摩擦面受力不均，在潤(rùn)滑條件嚴(yán)重惡化時(shí)，因局部摩擦生熱，易造成摩擦面局部變形和摩擦顯微焊合現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)表面金屬可能局部熔化，接觸面上作用力將局部摩擦焊接點(diǎn)從基體上撕裂而增大塑性變形。

　　磨損失效發(fā)生時(shí)，首先在軸承的表面有持續(xù)的磨損，導(dǎo)致軸承零件逐漸損壞，進(jìn)一步造成軸承尺寸精度喪失及其它相關(guān)問(wèn)題。 它的形成過(guò)程及后果是：磨損—形狀變化—配合間隙增大及工作表面形貌變化—潤(rùn)滑劑污染—潤(rùn)滑功能完全喪失—軸承喪失旋轉(zhuǎn)精度乃至不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　1.3 斷裂失效

　這種失效主要由兩大因素造成：過(guò)載和缺陷。當(dāng)載荷超過(guò)強(qiáng)度極限時(shí)會(huì)發(fā)生過(guò)載斷裂。軸承零件的微裂紋、縮孔、氣泡、大塊外來(lái)雜物、過(guò)熱組織及局部燒傷等缺陷在沖擊過(guò)載或劇烈振動(dòng)時(shí)也會(huì)在缺陷處引起斷裂。

　　1.4 軸承游隙變化失效

　　這種失效往往是由內(nèi)、外在因素共同作用造成的，這種失效發(fā)生時(shí)，首先是配合間隙改變，進(jìn)而造成軸承精度降低，以致造成“咬死”現(xiàn)象。外在因素主要指過(guò)盈量過(guò)大、安裝不到位、溫升引起膨脹量、瞬時(shí)過(guò)載等；內(nèi)在因素主要有殘余奧氏體和殘余應(yīng)力處于不穩(wěn)定狀態(tài)等。

  2 磨輥軸承壽命的影響因素

　　影響磨輥軸承壽命的因素主要有以下幾個(gè)方面：軸承本身情況、軸承使用情況、磨機(jī)的運(yùn)行情況、軸承的存儲(chǔ)等等。

　　2.1 軸承本身情況

　　軸承的材料、熱處理工藝，以及其強(qiáng)度和耐磨性、表面結(jié)構(gòu)、內(nèi)部幾何構(gòu)造等都會(huì)影響到軸承的使用壽命。對(duì)于使用者和設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，應(yīng)該了解軸承的工況及載荷狀態(tài)，在選用軸承時(shí)提供相關(guān)參數(shù)及工況，軸承的具體問(wèn)題可由軸承廠家考慮。

　　2.2 軸承使用方面

　　軸承使用方面是用戶能主觀控制的方面，也是影響軸承壽命的關(guān)鍵，從安裝到具體操作以及維護(hù)保養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，都滲透著影響軸承壽命的因素。

　　安裝方面：磨輥軸承的安裝質(zhì)量是影響其使用壽命的重要因素，很多磨輥軸承提前失效或損壞都與裝配不當(dāng)有關(guān)。用戶在更換磨輥軸承時(shí)必須嚴(yán)格按說(shuō)明書的要求進(jìn)行， 裝得過(guò)松或過(guò)緊都將造成磨輥軸承的提前損壞。

  在具體安裝過(guò)程中首先要避免錘擊。軸承安裝要進(jìn)行加熱，加熱時(shí)注意加熱位置及溫度的控制，要求油在冷態(tài)時(shí)同軸承一起加熱，溫度控制在100~110℃； 安裝完軸承后，要用煤油清洗；整個(gè)磨輥裝配后必須進(jìn)行打壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為0.05MPa，保壓30分鐘［3］。

　　使用方面：主要包括密封、潤(rùn)滑及監(jiān)測(cè)。

　　密封對(duì)軸承的工作壽命也有很大的影響。密封的作用是防止?jié)櫥蛷妮S承向外泄漏，同時(shí)防止外界粉塵物進(jìn)入軸承。在高粉塵的工作環(huán)境中，若大量微小硬質(zhì)顆粒進(jìn)入立磨磨輥軸承內(nèi)部，將惡化軸承工作環(huán)境，降低潤(rùn)滑效果，甚至在滾道面形成壓痕，引起點(diǎn)蝕甚至滾道面剝落，降低軸承的工作壽命。因此，選擇高可靠性的密封部件，對(duì)提高軸承工作壽命至關(guān)重要。磨輥軸承處的密封都采用密封風(fēng)形式，即用壓縮空氣阻止磨腔內(nèi)的粉塵進(jìn)入軸承潤(rùn)滑油中。密封風(fēng)要有一定的壓力，同時(shí)風(fēng)環(huán)處的間隙不能過(guò)大，對(duì)于MLS立磨來(lái)說(shuō)，密封風(fēng)壓力要達(dá)到5000Pa以上，風(fēng)環(huán)間隙小于3~5mm，保證風(fēng)環(huán)處的風(fēng)速在50m/s以上，才能起到有效密封效果。

　　在高溫、沖擊、重載、低速的應(yīng)用環(huán)境中，軸承的良好潤(rùn)滑條件很難形成，惡劣的粉塵環(huán)境及沖擊更加惡化了潤(rùn)滑狀況。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，大多數(shù)的磨輥軸承損壞都是軸承潤(rùn)滑不當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。

　　由于MLS立磨采用油池潤(rùn)滑，不能有效帶走軸承工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，不易去除軸承內(nèi)部存在的微小雜質(zhì)，凈化軸承工作環(huán)境。所以潤(rùn)滑油的選擇就顯得尤為重要。潤(rùn)滑油的選擇要注意牌號(hào)、質(zhì)量，同時(shí)要求潤(rùn)滑油要帶有極壓添加劑，推薦選擇ISO VG 680 PAG型合成潤(rùn)滑油，同時(shí)必須滿足100℃油品粘度大于90cSt。潤(rùn)滑油油量要適宜，油樣定期檢查，看其是否含有雜質(zhì)、水及磨粒等。

　　監(jiān)測(cè)保護(hù)方面：密封壓力和軸承溫度要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，控制邏輯及聯(lián)鎖不能隨便摘除，發(fā)現(xiàn)密封壓力及軸承溫度不正常時(shí)，要及時(shí)停磨，以防造成磨輥軸承的損壞。

  2.3 磨機(jī)運(yùn)行情況

　　磨機(jī)的振動(dòng)會(huì)影響軸承的使用壽命，因此在磨機(jī)運(yùn)行中減小振動(dòng)，特別是水平振動(dòng)，可為磨輥軸承的良好運(yùn)行提供可靠地保障。MLS立磨的加載方式為壓力框架集中加載，隨著磨盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，在壓力框架處會(huì)產(chǎn)生一個(gè)水平的切向附加力，因此對(duì)于大型立磨，該處都加有緩沖裝置，緩沖裝置的有效工作是減小水平振動(dòng)的關(guān)鍵。

　　2.4 軸承的儲(chǔ)存

　　軸承的不正確儲(chǔ)存也是影響其壽命的一個(gè)因素，如果軸承沒(méi)有水平放置，會(huì)影響其游隙精度；如果包裝不嚴(yán)密，遇到潮濕空氣會(huì)造成軸承工作表面銹蝕，進(jìn)而產(chǎn)生微小麻坑，在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中點(diǎn)，進(jìn)而造成失效，影響壽命。

　　作為磨輥的核心部件，避免磨輥軸承的失效、保證磨輥軸承的使用壽命，是磨機(jī)有效運(yùn)行的關(guān)鍵。從磨輥軸承的選擇、安裝、使用、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)，都隱藏著影響軸承壽命的因素，用戶一定要做好各環(huán)節(jié)的工作，才能保證磨輥軸承乃至整個(gè)生產(chǎn)線的正常運(yùn)行。

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