燒結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分廠,新疆烏魯木齊 830022)
摘 要:針對430m2燒結機臺投產以來,每年燒結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行分析,通過改進臺車車輪密封形式以及軸承隔環結構、改善臺車車輪潤滑的方法,來進一步提高臺車車輪的壽命,提高設備的穩定性,同時降低設備修復費用。本文主要對燒結機臺車車輪軸承故障進行分析,采取相應對策改善軸承工況,提高車輪軸承使用壽命。
關鍵詞:燒結機臺車輪,軸承密封,軸承隔環,改進
往年430m2燒結機臺車故障較頻繁,2015年1-8月臺車下線次數分別為:16、13、12、14、20、13、12、14。2016年從3月份正常生產,4月份下線23次,5月14次,6月35次,嚴重影響生產節奏,對節約燒結礦成本、維修成本等造成很大影響。針對近期430m2燒結臺車輪軸承故障頻繁,導致臺車大量下線,經過管理及業務診斷,從臺車密封形式和潤滑油路著手,結合同類設備故障現象及設計對比,對發生故障的原因進行分析,并采取相應的改善措施。
1 燒結機臺車軸承密封形式及潤滑方法
燒結機臺車采用車輪與軸承分體安裝的結構型式,車輪與軸承組合安裝,可分別維護。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,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,第一道隔環密封,第二道密封圈密封,其型號是U型軸封TD190。其結構形式如圖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入臺車輪軸承,造成車輪內油品污染,造成軸承磨損加劇,使臺車輪子經常發生脫落、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,增加了燒結機停機時間,同時增加了臺車維修費用。
由于臺車輪軸油路設計上是從軸端加油孔進行加油,通過油道進入軸承內部潤滑,由于軸承內部有軸承隔環的存在,軸承裝配后,軸承內圈與隔環形成密閉空間,阻礙潤滑油脂進入軸承內部,導致軸承內部油量不足,促使軸承磨損加劇。其配合結構圖如圖2所示。
3 臺車車輪軸承故障原因分析
(1)車輪密封形式設計不良,密封圈在高溫及固體雜質的作用下極易損壞。
(2)車輪油路設計時,未考慮軸承隔環與軸承內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隔離環長期處于相對滑動狀態,磨損加劇后出現間隙,軸承進散料而損壞。
4 對策措施
針對現有故障分析的原因,分別對隔離環、密封圈、軸承隔環等進行改造,具體改進措施如下:
(1)改變密封圈形式,提高密封橡膠材質來增強密封性能。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,使固體顆粒及雜質不易進入軸承內部。
(2)軸承隔環改進,消除軸承隔環與軸承內圈配合形成的密閉空間,提高潤滑。軸承內圈中間隔環內圈車去3~5mm,深度為5mm,并在徑向上開4個φ3mm油孔,既保證隔環的強度,又提高了潤滑性,同時縮短潤滑周期,提高潤滑。其結構如圖3所示。
(3)安裝過程中對軸頭磨損情況進行測量,不能保證與軸承配合的臺車輪軸進行更換。
(4)針對臺車下行起拱,查找起拱原因并進行處理。
(5)針對臺車跑偏的各種原因進行治理。
(6)嚴格按照標準化作業,把控安裝過程,對不能保證臺車輪內圈與軸承外圈配合的臺車輪進行更換。
(7)由于?輪后部的密封臺階磨損加劇后出現間隙,采取加厚隔離環進行間隙消除。原有隔離環厚度為5mm,根據磨損情況,加厚2~3mm,如臺車后部密封臺階磨損過嚴重,便更換臺車輪。
5 結束語
針對燒結機臺車輪軸承故障頻繁,開展故障及業務診斷,對故障現象進行定期跟蹤分析,結合同類設備故障及設備設計對比,查找問題的原因,采取針對措施進行改善及治理是十分必要的。希望通過以上措施的實施,能夠將燒結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
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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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