水泥立磨選粉機下軸承密封結構的改進
2024-09-02
史剛
（冀東水泥銅川有限公司）
摘 要：某Φ5.4 m水泥立磨選粉機主軸部分下軸承密封采用浸油石棉盤根形式，密封不良，水泥粉容易進入損壞軸承。對此進行多次改進，增加測溫裝置、密封罩和迷宮密封，引入密封風等多重密封形式，取得了較好的效果。
0 引言
某公司原Φ5.4 m水泥立磨于2013年左右投產，產量180~200 t/h，選粉機主軸下軸承故障較多。后期對軸承的密封結構進行了優化，軸承使用壽命有所增加，但仍存在一定問題。又與立磨廠家共同研發優化設計，對選粉機主軸下軸承結構進一步升級改造，采用多重密封結構，并增加測溫裝置，改后使用效果良好。
1 下軸承密封原結構形式及問題分析
水泥立磨選粉機下軸承處原密封結構形式見圖1所示，采用的是浸油石棉盤根形式，軸承供油從立磨外部管道打到軸承上部，油脂進入后滴入軸承上，實現潤滑。更換石棉盤根不用拆卸與轉子相連的半聯軸器，更換相對方便，成本低。
正常使用一年后，出現主軸振動大、異響問題，經拆解發現下軸承出現損壞，內部有水泥粉進入。更換軸承、新的浸油石棉盤根后，繼續投入使用。但后期軸承使用周期不斷縮短，依次為10個月、8個月、5個月，頻繁出現損壞，損壞原因基本類似。
經分析認為，此部分結構在選粉機內部，周圍溫度在80 ℃左右，浸油石棉盤根容易老化，密封失效，使水泥粉進入軸承內部，造成軸承損壞；軸表面磨損，安裝面質量變差又造成軸承壽命縮短。
圖1 Φ5.4 m水泥立磨選粉機下軸承處結構
2 下軸承密封及測溫裝置的增加
2017年初夏，將原浸油石棉盤根更換為兩組SKF唇形密封圈，并對軸承的安裝面、唇形密封圈接觸面進行了堆焊加工修復。為更好地了解此軸承的實際工作溫度，以及軸承溫度出現異常變化時，可以盡快做出調整或準備相關備件等，通過對軸承座打孔的方式增加了軸承測溫裝置，對軸承溫度及時觀察，并根據溫度趨勢范圍適當調整供脂量。
此次改進后，工作中軸承未出現異常情況，使用約1.5年后，在定檢中檢查軸承和密封圈，軸承游隙有增大，密封圈緊固程度降低，第二組密封圈中已存在水泥粉，雖判定仍可正常使用一段時間，但考慮到臨檢對旺季生產的影響，對軸承與密封圈全部進行了更換。后期因運轉率降低等問題，在2021年左右定檢中再次更換。
3 多重保護結構的持續優化
2020年在定制新的Φ5.4 m水泥立磨時，公司與裝備廠家一起探討選粉機主軸部分下軸承問題，提出了即使密封圈損壞，水泥粉仍不能進入軸承，確保軸承的正常使用的研究思路，經共同討論，最終確定以下多種保護結構（見圖2）：
圖2 選粉機下軸承多重密封保護結構
（1）靠近軸承的部位仍采用兩組SKF耐高溫防塵唇形密封圈。
（2）密封圈外部利用半聯軸器結構和密封圈座形成了三層迷宮密封。
（3）軸承座與半聯軸器外部加裝了整體的隔熱密封罩，密封罩外部與密封風機的一路正壓風連接。隔熱密封罩內部是正壓，外部是磨內負壓，水泥粉已很難進入隔離罩內，保證軸承座及迷宮部位處于潔凈的環境里。
（4）在軸承供油方面也做了優化。軸承選用帶潤滑油槽的調心滾子軸承，在軸承座加工潤滑脂通道，從磨機外部接入獨立的供油管路直接到軸承座，確保供油直接進入軸承。引入軸承測溫專用管路，測溫線在管路內部，供油管路和測溫管路外部現場焊接角鋼，且均位于磨機的出風口側，利用主軸部分的阻擋保護，進一步防止磨內物料對測溫、供油的損壞（見圖3）。
圖3 選粉機下軸承密封防護結構外觀
4 效果
新優化后的選粉機主軸下軸承密封防護結構自2021年初夏投入運行后，軸承溫度保持在60 ℃以下，對比原水泥立磨相同出口溫度下，軸承溫度降低了20 ℃左右。2023年年初停機檢查時，隔離密封罩內部無明顯水泥粉，機械迷宮處較潔凈，密封圈及軸承良好。鑒于市場對水泥立磨成品的歡迎度高，銷售旺盛，新投產水泥立磨運轉率很高，產量220 t/h左右，截止到停 機檢查時按照生產水泥總產量核算，相當于原水泥立磨約兩年的運行時間。實踐說明，新形式的選粉機主軸結構對水泥立磨工況適應性強，獲得了較好的效果。
來源：《水泥雜志》
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