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燒結(jié)機臺車車輪軸承故障分析及對策措施

2023-08-11

方明,薛林濤

(寶鋼集團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430m2燒結(jié)機臺投產(chǎn)以來,每年燒結(jié)機臺車因車輪軸承損壞,頻繁下線,對臺車車輪軸承損壞的原因進(jìn)行分析,通過改進(jìn)臺車車輪密封形式以及軸承隔環(huán)結(jié)構(gòu)、改善臺車車輪潤滑的方法,來進(jìn)一步提高臺車車輪的壽命,提高設(shè)備的穩(wěn)定性,同時降低設(shè)備修復(fù)費用。本文主要對燒結(jié)機臺車車輪軸承故障進(jìn)行分析,采取相應(yīng)對策改善軸承工況,提高車輪軸承使用壽命。

關(guān)鍵詞:燒結(jié)機臺車輪,軸承密封,軸承隔環(huán),改進(jìn)

往年430m2燒結(jié)機臺車故障較頻繁,2015年1-8月臺車下線次數(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,對節(jié)約燒結(jié)礦成本、維修成本等造成很大影響。針對近期430m2燒結(jié)臺車輪軸承故障頻繁,導(dǎo)致臺車大量下線,經(jīng)過管理及業(yè)務(wù)診斷,從臺車密封形式和潤滑油路著手,結(jié)合同類設(shè)備故障現(xiàn)象及設(shè)計對比,對發(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)機臺車軸承密封形式及潤滑方法

燒結(jié)機臺車采用車輪與軸承分體安裝的結(jié)構(gòu)型式,車輪與軸承組合安裝,可分別維護(hù)。軸承為雙列圓錐滾子(型號352026´2-4),雙列軸承中間有軸承隔環(huán),潤滑脂使用1#極壓鋰基脂,軸承上機時涂滿油脂,在線運行時每周人工加一次油,通過臺車輪油道進(jìn)行加油潤滑。430系列臺車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,其型號是U型軸封TD190。其結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

2 臺車車輪軸承主要故障分析

430系列臺車輪使用過程中,在線溫度高,現(xiàn)場粉塵固體顆粒多,密封圈易受高溫及固體顆粒破損,易從臺車輪與自潤滑卡輪接縫處進(jìn)入臺車輪軸承,造成車輪內(nèi)油品污染,造成軸承磨損加劇,使臺車輪子經(jīng)常發(fā)生脫落、卡阻、輪蓋破裂等故障。臺車車輪軸承的磨損失效,不僅增加了臺車非周期更換次數(shù),增加了燒結(jié)機停機時間,同時增加了臺車維修費用。

由于臺車輪軸油路設(shè)計上是從軸端加油孔進(jìn)行加油,通過油道進(jìn)入軸承內(nèi)部潤滑,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 臺車車輪軸承故障原因分析

(1)車輪密封形式設(shè)計不良,密封圈在高溫及固體雜質(zhì)的作用下極易損壞。

(2)車輪油路設(shè)計時,未考慮軸承隔環(huán)與軸承內(nèi)圈配合形成的密閉空間。

(3)長期使用過程中軸頭磨損未能及時更換,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。

(4)臺車下行起拱在進(jìn)入傳動齒板時存在突然下落,軸承存在徑向沖擊力。

(5)臺車跑偏后軸承受力加大。

(6)長期使用過程中車輪內(nèi)安裝表面磨損,與軸承配合間隙無法保證過盈量。

(7)車輪后部的密封臺階與對應(yīng)隔離環(huán)長期處于相對滑動狀態(tài),磨損加劇后出現(xiàn)間隙,軸承進(jìn)散料而損壞。

4 對策措施

針對現(xiàn)有故障分析的原因,分別對隔離環(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)來增強密封性能。原密封U型軸封,強度不足。建議密封采用氟橡膠骨架密封,強度增加,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,提高潤滑。軸承內(nèi)圈中間隔環(huán)內(nèi)圈車去3~5mm,深度為5mm,并在徑向上開4個φ3mm油孔,既保證隔環(huán)的強度,又提高了潤滑性,同時縮短潤滑周期,提高潤滑。其結(jié)構(gòu)如圖3所示。

(3)安裝過程中對軸頭磨損情況進(jìn)行測量,不能保證與軸承配合的臺車輪軸進(jìn)行更換。

(4)針對臺車下行起拱,查找起拱原因并進(jìn)行處理。

(5)針對臺車跑偏的各種原因進(jìn)行治理。

(6)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),把控安裝過程,對不能保證臺車輪內(nèi)圈與軸承外圈配合的臺車輪進(jìn)行更換。

(7)由于?輪后部的密封臺階磨損加劇后出現(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,如臺車后部密封臺階磨損過嚴(yán)重,便更換臺車輪。

5 結(jié)束語

針對燒結(jié)機臺車輪軸承故障頻繁,開展故障及業(yè)務(wù)診斷,對故障現(xiàn)象進(jìn)行定期跟蹤分析,結(jié)合同類設(shè)備故障及設(shè)備設(shè)計對比,查找問題的原因,采取針對措施進(jìn)行改善及治理是十分必要的。希望通過以上措施的實施,能夠?qū)Y(jié)機臺車軸承的使用壽命延長,大大減少臺車下線的頻次。

參考文獻(xiàn)

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(來源:第十一屆中國鋼鐵年會論文集——S01.煉鐵與原料)

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