液壓擋輪推力軸承損壞原因分析及處理

周亮¹，付文輝²

1分宜海螺水泥有限責任公司；2安徽蕪湖海螺建筑安裝工程有限責任公司

01　設備介紹

某公司一線ф4m×60m新型干法水泥生產(chǎn)線，2003年7月投產(chǎn)運行至今。三檔支撐，單傳動，斜度4％(正弦)，窯體旋向從窯頭看窯尾為順時針，其主要部件布置見圖1。

圖1 回轉窯主要部件圖

圖2 液壓擋輪三軸承系統(tǒng)結構圖

回轉窯采用單液壓擋輪裝置控制窯的上下運行，液壓擋輪為三軸承系統(tǒng)見圖2。

02　故障詳情

2019年4月，現(xiàn)場巡檢發(fā)現(xiàn)液壓擋輪底蓋螺栓斷裂一只，立即采取底蓋下部加墊圓鋼措施，并持續(xù)監(jiān)控運行。

2019年7月，中控操作員發(fā)現(xiàn)窯電流逐步增大，隨即通知相關人員查找原因，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)液壓擋輪存在卡阻不轉現(xiàn)象，擋輪接觸面有擦傷，底蓋螺栓斷裂5只；隨后逐步減產(chǎn)及降窯速，止料停機進行臨停檢修，更換液壓擋輪。

經(jīng)檢查液壓擋輪，底蓋螺栓M20×60斷裂，擋輪接觸面擦傷，并傾斜導致一端擦碰液壓擋輪缸，蘑菇頭底部與基座結合面迷宮處磨損拉出鐵屑；經(jīng)拆解液壓擋輪后，發(fā)現(xiàn)擋輪下端推力軸承(29326)保持架、滾子等部件全部碎裂，另兩套雙列滾子軸承較好；蘑菇頭底部迷宮邊與基座迷宮表面磨損嚴重。

03　采取措施

通過受力分析，初步判斷，液壓擋輪中心線與窯中心線偏差過大，由于缺少專業(yè)的儀器，偏移量不能準確的核定，安裝調(diào)整過程中主要密切關注液壓擋輪受力面接觸情況；本次安裝，液壓擋輪中心線向運行旋出端移動3mm安裝，減少擋輪受力；將基礎松動部分二次灌漿去除，內(nèi)墊板重新緊固；拆下液壓擋輪修復時，將廠家原裝的內(nèi)六角螺栓M20×60更換成M24×60螺栓，且內(nèi)孔要求銑平，增加接觸面。

重新安裝液壓擋輪后，運行一段時間，液壓擋輪還是有不規(guī)律的輕微抖動，液壓擋輪油站顯示壓力在5～6MPa，窯工況波動時液壓擋輪出現(xiàn)振動。2019年10月對回轉窯進行中心線檢測，其中發(fā)現(xiàn)液壓擋輪軸線與窯中心線有嚴重偏差，偏向旋入側10mm，見圖3，嚴重超出規(guī)定范圍。安裝規(guī)范：擋輪裝置相對窯中心線要偏向輪帶的旋入側，偏移量為2～5mm(不同廠家有不同規(guī)定，也有規(guī)定偏向旋入側0～5mm)。

圖3 液壓擋輪軸線與窯軸線偏差

圖4 液壓擋輪向旋出側(左側)移動8mm

隨即對液壓擋輪進行調(diào)整，將液壓擋輪向旋出側(左側)移動8mm，見圖4。

調(diào)整后，液壓擋輪運行正常，液壓擋輪油站顯示壓力從5MPa下降到2MPa，至今運行平穩(wěn)。

04　原因分析

液壓擋輪偏移量過大，從記錄檢查來看，主要是因為處理大齒輪運行振動時，調(diào)整三檔托輪不是很規(guī)范，有時只調(diào)整一邊，調(diào)整記錄數(shù)據(jù)顯示偏差不大，但由于受力的變化，托輪的磨損等原因，實際窯中心線偏移的尺寸已經(jīng)大于記錄上的尺寸；偏移量過大導致液壓擋輪下部軸承及底蓋螺栓受力大。

擋輪和輪帶一般成一個錐角傾斜接觸，正常工況下，垂直于接觸面的正壓力會產(chǎn)生一個豎直向下的分力，輪帶給擋輪裝置一個向下的壓力Fy(見圖5)；同時，安裝時要求擋輪裝置相對窯中心線要偏向輪帶的旋入側，偏移量為2～5mm，以確保輪帶給擋輪的作用力始終是向下的。

圖5 輪帶對擋輪的力

但當擋輪的安裝位置錯誤，擋輪裝置的中心線偏向了輪帶的旋出側、或者過于偏向旋入側，或者窯的中心線發(fā)生彎曲變形；輪帶旋轉時就會向上或者向下帶擋輪(另外擋輪和輪帶的接觸面磨損不均、出現(xiàn)溝槽時，輪帶旋轉時也可能會給擋輪裝置造成上拔或者下壓的現(xiàn)象)。

該公司#1窯的液壓擋輪過于偏向旋入側，輪帶旋轉時給擋輪造成過大的向下作用力，導致液壓擋輪底部推力軸承受力過大，進而造成底蓋螺栓斷裂、軸承損壞等一系列問題；經(jīng)平移調(diào)整后，液壓擋輪運行至今未出現(xiàn)過底蓋螺栓斷裂、軸承損壞事故。

05　結語

擋輪在安裝時要把握好關鍵尺寸，控制好偏差范圍，如擋輪和輪帶的接觸長度、擋輪的斜度、擋輪橫向偏移量等。投入運行后要定期測量、檢查：如窯中心線偏差是否超標、擋輪與窯中心線的偏移量是否在規(guī)定范圍、底座的傾斜度是否正常、各處連接螺栓是否松動；大齒輪振動時，兩邊托輪盡量一起調(diào)整，如果超出了規(guī)定范圍一定要及時糾正，否則后續(xù)運?就會出現(xiàn)一系列問題。

來源：《水泥工程》2021年3期

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