采用高分子材料修復立磨搖臂軸承座
2019-08-14馬金強,等
(堯柏特種水泥集團有限公司)
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我公司一條2500t/d熟料生產線,配備一臺BRM38.4生料立磨,在使用過程中4個磨輥軸承座因磨機振動引起軸承室磨損間隙增大,導致軸承頻繁損壞,既嚴重影響正常生產,又增加維修費用和工人勞動強度,經多方咨詢論證,Z終選用高分子復合材料修復,效果良好。
1 存在問題
立磨搖臂軸承磨損,導致軸承頻繁損壞,嚴重影響正常生產,立磨搖臂是一種傳遞力的杠桿機構,與磨輥及液壓缸相連,由上搖臂、下搖臂、軸承、止推機構和上下搖臂連接銷組成(見圖1)。
立磨搖臂軸承磨損,導致軸承頻繁損壞,嚴重影響正常生產,立磨搖臂是一種傳遞力的杠桿機構,與磨輥及液壓缸相連,由上搖臂、下搖臂、軸承、止推機構和上下搖臂連接銷組成(見圖1)。

圖1 立磨搖臂結構
利用大檢修機會對立磨4個磨輥搖臂軸承進行展開維修,打開檢查發現1#、2#、3#磨輥搖臂非止推側軸承室和4#止推側軸承室磨損。其中1#、3#磨輥搖臂軸承室單邊磨損量約2mm,1#、3#磨輥搖臂軸承室磨損約2.5mm,4#止推側軸承室磨損約1.5mm。該立磨搖臂軸承室使用的軸承型號為24156/W33,配合方式為軸承與軸承套、軸為過盈配合,軸承套與軸承室通過定位銷來實現固定,以防止相對轉動(見圖2)。

圖2 立磨搖臂軸承室裝配示意
2 原因分析
立磨搖臂在工作過程中由于料層不穩致使磨機頻繁振動,導致磨輥軸承室在工作中長期承受較大的沖擊力,造成應力集中使金屬疲勞磨損出現間隙松動,軸承與軸承室發生相對位移,長時間運行使軸承室與軸承外圈之間加劇磨損間隙逐步增大,Z終使軸承產生徑向沖擊碰撞,加之部分粉塵及等雜物進入軸承滾道導致軸承損壞。
3 修復工藝
1)傳統工藝采用補焊后鏜孔或采用電鍍工藝進行處理,但是無論采用何種工藝,其Z大缺點就是必須將設備大量拆除運輸,難度大,可操作性差,維修費用高。另外,電鍍工藝局限性也比較大,且修復之后依然無法達到軸承與軸承室良好配合。
2)通過多方論證,選用高分子復合材料修復為Z佳方案,原因如下:
(1)目前使用的立磨,磨輥軸承座與磨機框架為一體式,不便拆卸,用傳統工藝無法修復。
(2)通過調研認為,可選用福世藍高分子復合材料2211F進行修復,該材料可根據不同磨損情況采用不同修復形式,靈活便捷,并有成功的修復案例。
(3)該材料修復完成后可達到肖氏D級硬度(ASTMD-2240)89,抗彎曲強度(ASTMD-790)80MPa,Z大抗拉力(ASTMD-638)41.5MPa,拉伸度(ASTMD-638)0.54%,Z大抗壓強度(ASTMD-695)120MPa,完全滿足要求。
(4)可利用刀口尺沿基準面將高分子復合材料刮涂至磨損部位,更好地滿足了修復精度和安裝要求(見圖3)。

圖3 高分子材料修復
(5)高分子復合材料具有金屬不具備的退讓性,可以有效地緩解因設備振動等造成的沖擊力,避免間隙出現,使修復部位與軸承始終保持良好的配合狀態,延長設備使用周期,且修復周期短。
4 修復方法
1)首先打開軸承座,拆除軸承座上蓋后,采用噴槍處理磨損表面上的油脂等雜物,然后使用磨光機配合磨光片打磨磨損區域,再用無水乙醇(99.7%)對修復位置進行徹底清理、清洗,確保表面干凈、結實。
1)首先打開軸承座,拆除軸承座上蓋后,采用噴槍處理磨損表面上的油脂等雜物,然后使用磨光機配合磨光片打磨磨損區域,再用無水乙醇(99.7%)對修復位置進行徹底清理、清洗,確保表面干凈、結實。
2)按比例調和高分子復合材料(混合比例2∶1),符合要求后,對磨損部位涂抹均勻,使用刀口尺沿基準面刮涂材料,清理多余材料,并用刀口尺檢查材料厚度。
3)材料溫度為24℃時施工時間為25min,固化時間為1h(溫度每提高11℃,固化時間減半);Z短在75min時,可以機加工,12h時完全達到機械性能。
4)材料固化完成后再次使用刀口尺測量材料厚度,確保修復尺寸,用砂紙打磨表面。
5)空試軸承套,通過壓鉛絲或著色等方式,查看軸承室結合面間隙確定軸承套是否有變形情況,若存在間隙或變形,再次將高分子材料涂抹一層至修復表面,直至達到尺寸要求后,裝配軸承、軸承套及上半部分軸承室。
5 修復后運行效果
修復后開機運行效果良好,目前運行6個月軸承座無明顯的松動現象,解決了長期困擾生產的難題,降低了維修成本,且能確保設備安全高效運行,保證了回轉窯連續運行,按每年平均更換3次,每次更換4組軸承,每組軸承2萬元計算,可節約費用24萬余元,且確保了設備安全可靠運行,降低了工人的勞動強度。
修復后開機運行效果良好,目前運行6個月軸承座無明顯的松動現象,解決了長期困擾生產的難題,降低了維修成本,且能確保設備安全高效運行,保證了回轉窯連續運行,按每年平均更換3次,每次更換4組軸承,每組軸承2萬元計算,可節約費用24萬余元,且確保了設備安全可靠運行,降低了工人的勞動強度。
(來源:水泥雜志)
