山东欧冶轴承有限公司

磨机主电机润滑系统故障分析及改进

2015-01-04

卢福宝
(国铝业广西分公司装备能源部,广西平果县 531400)
  摘 要:分析了磨机主电机滑动轴承润滑系统的故障原因,对轴承的润滑方式进行改进后主电机运行情况良好。
  关键词:主电机;滑动轴承;润滑系统;故障分析
  我公司氧化铝一期工程设计有两组原料磨,运行方式为1用1备,每组磨机由1台球磨机和1台棒磨机组成。原料磨作为我公司氧化铝生产工艺中的关键设备,主要利用棒磨机和球磨机硬水旋器组成的二段磨矿工艺对铝土矿石和石灰进行细磨,并按一定的比例配好原矿浆供下道工序使用。磨机技术状况的好坏直接影响到氧化铝生产能否正常连续地进行,但从1995年9月一期工程全面建成投产后,4台磨机主电机轴承经常发生振动值超标和轴承温度过高的现象,被迫停机对主电机进行非计划检修,对正常生产造成极大的影响。
  1 磨机主电机轴承的结构及润滑方式
  球磨机主电机型号:YR1800-8/1730,功率1800kW,转速743r/min。
  棒磨机主电机型号:R630-8/1180,功率630kW,转速743r/min。
  球磨机和棒磨机的主电机所采用轴承的结构和润滑方式均相同,每台主电机使用2副对开式液体动压滑动轴承,轴承的润滑方式采用双油环润滑,这种润滑方式是将油环套在轴上可以自由旋转,油环下部浸在油池中,当轴旋转时,靠摩擦力带动油环转动,从而将油带入轴承进行润滑。此疗法适用于转速为50~3000r/min范围内的水平轴,如转速过高,油环在轴上激烈跳动,而转速太低时,油环带的油量不足,容易引起润滑故障。
  2 主电机轴承润滑故障分析
  在确保轴承制造质量、设备安装调试均合格的前提条件下,磨机主电机轴承仍然频繁地发生故障,可以肯定是轴承系统出现了问题。我公司氧化铝一期工程自建成投产后通过不断地进行挖潜改造,实际产量超过设计产量的30%左右,相应地原来两组磨机的运行方式也发生了变化,由原设计的1用1备改为备用的磨机每天也投用4~5h,因此两组磨机每天开停频繁。
  从液体动压滑动轴承的工作原理可知,当轴静止不动时,轴颈与轴瓦是直接接触的,在供油量充足的条件下,只有当轴旋转达到一定的转速时,轴颈与轴瓦才被一层油膜完全隔开。磨机主电机由开始启动至正常工作转速的过程中,轴承的润滑状态是从干摩擦至边界润滑Z后形成流体润滑,另外由于磨机本身自重达200t以上,启动速度较慢,油环带上的油量不足,使轴承处于干磨擦及边界润滑状态的时间较长,致使轴瓦产生一定的磨损和轴承温度升高。磨机每天开停频繁,轴瓦磨损速度加快,轴颈与轴瓦之间的间隙很快就超过规定的范围,导致轴承振动值逐渐增大甚至超标。
  3 改进措施
  综上所述,磨机主电机轴承经常发生故障的直接原因是磨机每天频繁启动,启动过程中轴承润滑不良引起的。在保证产量的前提下,如果能减少每次启动时轴瓦的磨损量,应该可以延长轴承的使用寿命。
  2001年3月,我们分别给4台磨机主电机各增加一套外置的压力循环润滑油站,同时保留原来的油环润滑装置,使主电机在启动初期即使转速低于50r/min,也能保证给轴承提供充足的油量,此外油站还带有冷却及过滤装置,可以降低油温并长期保持温度稳定,此项改造中4套压力循环润滑油站共投入4万多元。
  4 改进效果及经济效益
  (1)据统计,4台磨机主电机改造前从2000年1月至2001年2月共发生针对轴承的检修调整工作11次,而改造后从2001年4月至2002年12月只发生过3次,每年可节省检修费用15万元以上。
  (2)改造后在正常运转过程中磨机主电机轴承温度比原来下降了4~5℃。由于主电机突发性故障减少,每避免一次非计划性检修工作,可减少产值损失20万元以上。
  5 结论
  对于启动频繁的大型重载机器设备,其使用的液体动压滑动轴承应该选用合适的润滑系统,以提高设备润滑的可靠性,确保设备技术状况良好。
来源:《润滑与密封》2003年第5期