BRM型輥磨磨輥漏油及進(jìn)粉的原因分析與處理

莊文忠，崔龍嘯，蔣星堅(jiān)

1 概述

近些年，隨著國內(nèi)建材行業(yè)的高速發(fā)展，平盤錐輥型輥磨得到了廣泛應(yīng)用，但輥磨磨輥漏油進(jìn)粉的現(xiàn)象比較普遍。陜西某水泥廠2500t/d干法水泥生產(chǎn)線生料制備系統(tǒng)一臺BRM38.4型生料輥磨，自2011年5月份起其磨輥多次出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，其中一個(gè)磨輥漏油嚴(yán)重，后經(jīng)臨時(shí)調(diào)整磨輥潤滑油站進(jìn)出油量，情況得到暫時(shí)緩解。一段時(shí)間后，磨輥再次漏油，最終磨輥軸承出現(xiàn)損壞。為了徹底解決磨輥漏油及軸承損壞的問題，決定對磨輥解體并進(jìn)行改進(jìn)，以提高磨輥的使用壽命。

經(jīng)過對出現(xiàn)問題的磨輥進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)如下情況：

（1）上搖臂上密封支架上的靜密封環(huán)磨損嚴(yán)重，動靜密封間隙有些地方甚至可以伸進(jìn)一個(gè)手指（見圖1）。

（2）磨輥透蓋處的動密封環(huán)同樣磨損嚴(yán)重，出現(xiàn)一個(gè)深度達(dá)2mm的溝。

（3）磨輥透蓋處的骨架油封已經(jīng)損壞，透蓋處粘附大量粉塵及油脂（見圖2）。

（4）磨輥內(nèi)軸承損壞失效，無法繼續(xù)使用（見圖3）。

2 磨輥漏油及進(jìn)粉的原因分析

2.1 磨輥潤滑系統(tǒng)原因

BRM型輥磨磨輥采用稀油強(qiáng)制潤滑系統(tǒng)，在潤滑系統(tǒng)工作順暢的情況下也會出現(xiàn)漏油的現(xiàn)象，例如當(dāng)進(jìn)磨輥腔內(nèi)的潤滑油遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于出磨輥腔的潤滑油時(shí)，磨輥腔內(nèi)由于潤滑油積壓過多，壓力會逐漸上升，長期運(yùn)行后，最終內(nèi)部大于骨架油封壓力，造成漏油。該輥磨磨輥第一次出現(xiàn)漏油即是潤滑油系統(tǒng)回油不暢所致，后經(jīng)調(diào)整后得以解決。

2.2 骨架油封的原因

圖1 靜密封環(huán)

圖2 磨輥透蓋

圖3 磨輥軸承內(nèi)圈

圖4 骨架油封

軸承油封的密封性能對于要保護(hù)的軸承至關(guān)重要。BRM型輥磨磨輥軸承室透蓋處的密封，采用骨架油封型式；端蓋處的密封采用O型圈密封型式。需要說明的是，端蓋處的密封屬于靜態(tài)密封，密封情況較為簡單，O型密封圈設(shè)計(jì)足以保證密封效果，因此該處一直密封良好，未發(fā)生過漏油現(xiàn)象。透蓋處的密封屬于動密封，接觸型密封。該磨輥軸承透蓋處的密封，采用骨架油封，安裝3個(gè)油封，其中1個(gè)油封起防止?jié)櫥屯庖绲淖饔茫?個(gè)油封起防止粉塵進(jìn)入磨輥軸承室的作用。油封型式是雙唇型密封，解體檢查發(fā)現(xiàn)密封效果不理想。而由于磨輥長期處于高溫、重載、粉塵大、低轉(zhuǎn)速、潮濕等條件下，工作環(huán)境非常惡劣，其內(nèi)軸承對密封的要求比較嚴(yán)格。密封的材料、結(jié)構(gòu)、摩擦、磨損和潤滑等因素對密封的性能均有重要影響。第一次出現(xiàn)漏油后，密封風(fēng)室內(nèi)粉塵粘附于骨架油封潤滑油上的概率非常大，最終導(dǎo)致油封的磨損加劇并失效。因此，骨架油封的質(zhì)量，對磨輥漏油和進(jìn)粉有很大的影響。

2.3 磨輥空氣密封室的原因

從BRM型輥磨磨輥密封室結(jié)構(gòu)看，磨輥密封室是由安裝于上搖臂的密封架、靜密封環(huán)和套裝于透蓋上的動密封環(huán)構(gòu)成。磨輥工作過程中，密封風(fēng)從上搖臂密封風(fēng)入口進(jìn)入上搖臂內(nèi)腔，通過上搖臂上的若干通風(fēng)孔進(jìn)入密封室，磨輥密封室內(nèi)的密封風(fēng)壓力必須大于磨內(nèi)氣體運(yùn)行壓力，才能保證磨內(nèi)的風(fēng)粉混合物不會進(jìn)入密封室內(nèi)，保證骨架油封與軸套的良好密封，減少骨架油封與軸套的磨損，保證磨輥的潤滑油清潔及軸承良好潤滑。一旦磨輥密封風(fēng)室內(nèi)壓力小于磨內(nèi)氣體運(yùn)行壓力，必將導(dǎo)致磨機(jī)內(nèi)粉塵進(jìn)入密封腔內(nèi)，并與骨架油封接觸。由于骨架油封是隨磨輥轉(zhuǎn)動的，磨輥運(yùn)行中由于振動及表面粗糙度的原因，骨架油封與輥軸不可能完全接觸，粉塵一旦進(jìn)入骨架油封與輥軸的間隙，則會導(dǎo)致輥軸磨損、骨架油封磨損，磨損后的油封失效最終導(dǎo)致漏油及進(jìn)粉的后果。原靜密封環(huán)采用的是普通A3鋼，不耐磨，防護(hù)密封環(huán)耐磨內(nèi)氣粉混合物沖刷的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致密封環(huán)直接暴露于氣粉混合物的沖刷范圍內(nèi)，加上輥磨操作人員操作不當(dāng)，導(dǎo)致磨輥密封室內(nèi)壓力小于磨內(nèi)壓力，造成風(fēng)粉混合物進(jìn)入密封風(fēng)室內(nèi)，致使骨架油封及軸套磨損嚴(yán)重。因此，磨輥密封風(fēng)室耐沖刷防護(hù)設(shè)計(jì)不到位、密封間隙不能保證、密封風(fēng)機(jī)操作不當(dāng)是造成磨輥密封室密封風(fēng)壓低的原因。

2.4 磨輥輥軸中間潤滑油出油孔位置布置不合理的原因

磨輥軸上一般有兩排潤滑油出油孔，上排出油孔位于骨架油封與單列圓柱滾子軸承之間。觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)潤滑油粘度比較高時(shí)，該處潤滑油累計(jì)到一定程度后，將會擠壓骨架油封，從而從骨架油封處溢出，最終導(dǎo)致磨輥漏油。

3 改進(jìn)措施

導(dǎo)致磨輥漏油和進(jìn)粉的原因較為復(fù)雜且相互關(guān)聯(lián)，若要徹底解決，則需要綜合考慮，采取多種改進(jìn)措施。

（1）采用新骨架油封，將原骨架油封改為帶副唇骨架油封（見圖4），增加副唇后，可有效防止粉塵中較大顆粒進(jìn)入骨架油封卡滯其中不能出來。骨架油封采用3道骨架油封，其中靠近軸承的2道油封有效方向?qū)?nèi)，主要起到防止?jié)櫥鸵绯龅淖饔?；?道油封有效方向?qū)ν猓饕鸬椒乐狗蹓m進(jìn)入的作用。嚴(yán)格控制骨架油封安裝工藝，對磨輥油封安裝工藝進(jìn)行校核，保證安裝不變形、不刮蹭油封表面。

（2）對裝配好的磨輥裝置進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，驗(yàn)證骨架油封的密封效果；將磨輥軸靠近骨架油封處的出油孔賭住，只留下部出油孔。

（3）對磨輥密封風(fēng)室外圍進(jìn)行耐磨加護(hù)，防止密封風(fēng)室被磨內(nèi)高速氣流夾帶物料粉塵顆粒沖刷，導(dǎo)致密封風(fēng)室損壞，造成密封失效。動密封環(huán)由原來的普通A3鋼材料更換為耐磨材料，并控制好其與靜密封環(huán)之間的間隙。另外，對原動密封環(huán)與靜密封環(huán)之間的位置和結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，形成臺階狀，避免磨內(nèi)粉塵直接進(jìn)入密封室內(nèi)。

（4）對磨輥輥芯防護(hù)罩進(jìn)行改造，在其錐形體靠近大端處設(shè)計(jì)幾個(gè)均布排料孔，保證物料及粉塵不會積壓在透蓋處，進(jìn)入密封風(fēng)室內(nèi)。

4 改進(jìn)效果

（1）磨輥上的骨架油封材料為耐油、耐高溫的氟橡膠，油封制造廠家根據(jù)我公司的建議對結(jié)構(gòu)做了改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高了骨架油封的壽命。

（2）密封風(fēng)室的密封效果良好，由于密封風(fēng)室外加耐磨保護(hù)，密封風(fēng)室耐磨效果明顯強(qiáng)化，由于改進(jìn)了動密封環(huán)材料，且控制了動靜密封環(huán)間隙，空氣密封起到了效果。動密封環(huán)與靜密封環(huán)之間的間隙相對于磨輥軸中心的直徑變大后，形成一個(gè)臺階，磨內(nèi)粉塵不易落在間隙上，不會直接進(jìn)入密封室內(nèi)，起到了很好的保護(hù)作用。

（3）磨輥輥芯保護(hù)罩開設(shè)了排料孔，保護(hù)罩上不再積壓物料及粉塵，提高了密封效果。

該磨運(yùn)行兩年來，未再出現(xiàn)磨輥漏油和進(jìn)粉的現(xiàn)象，由于密封效果良好，磨輥的軸承壽命有很大提高，有效保證了輥磨設(shè)備的可靠性，降低了維護(hù)費(fèi)用。