彭文炯

（寧波亞洲漿紙業(yè)有限公司）

摘　要：隨著社會的發(fā)展，我國的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也有了很大的提高。造紙機械滾動軸承在運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)意外損傷的情況時有發(fā)生，而軸承損傷會導(dǎo)致設(shè)備的性能下降或停機。因此必須盡快分析查找原因，并采取相應(yīng)的對策。通過仔細觀察損傷的軸承，深入分析探討故障的原因，可以推斷高于80%的軸承損傷是由選型配置、安裝、潤滑不當(dāng)?shù)纫鸬摹?/p>

關(guān)鍵詞：造紙機軸承；使用；故障分析

引言

造紙機作為紙業(yè)生產(chǎn)的必要設(shè)備，在高質(zhì)量紙質(zhì)品的生產(chǎn)和發(fā)展方面作出了很大貢獻，但速度過快對設(shè)備也造成了極大的損害，尤其是對紙機的主要構(gòu)成部分——烘缸軸承的損害不容忽視。通過對造紙機的分析研究，重點介紹了紙機烘缸軸承的故障，并提出了解決措施，希望能夠提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1　軸承的配置

造紙機的傳動一般使用調(diào)心滾子軸承，它可以承受徑向載荷和雙向軸向載荷，在軸、軸承座出現(xiàn)撓曲時，可以自動調(diào)整，防止軸承過載。配置的軸承中，通常將傳動側(cè)軸承作為固定端軸承，用于軸向定位（內(nèi)外圈定位）。操作側(cè)軸承作為承受徑向載荷的自由端軸承（內(nèi)圈定位，外圈竄動），這樣可以解決溫度變化引起的軸的膨脹和收縮，而且，還可以用于軸向安裝位置的調(diào)整。如不解決溫度變化引起的軸向伸縮，軸承會受到異常的軸向載荷，成為早期損壞的原因。軸承內(nèi)圈均軸向防松固定，軸承外圈固定端與自由端主要通過軸承座的前后端蓋長、短調(diào)整，安裝時要注意。

2　軸承失效原因分析

2.1烘缸軸承的負荷影響

烘缸軸承不但要承擔(dān)烘缸的重量，而且要每天24h不停運轉(zhuǎn)，因此，其負荷壓力相當(dāng)大。在大型企業(yè)的生產(chǎn)運行中，設(shè)備一旦運轉(zhuǎn)，幾乎是不可能停止的，連續(xù)轉(zhuǎn)的運行模式對烘缸的損害異常明顯。除此之外，烘缸軸承一般屬于密封式設(shè)計，其維護保養(yǎng)比較難。

2.2潤滑油的影響

潤滑油在設(shè)備的運行中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，對于降低設(shè)備磨損，保持設(shè)備的良好運行意義重大。但是，質(zhì)量低劣的潤滑油對烘缸軸承的損害作用也很明顯，如果潤滑油中含有水分，就會出現(xiàn)添加劑析出和催化油氧化的情況，致使?jié)櫥湍て屏?、變薄，不能很好地保護軸承的金屬表面，使軸承內(nèi)外圈滾動體金屬表面直接接觸加速軸承表面，增大損耗，造成疲勞失效、腐蝕失效。除此之外，雜質(zhì)多的潤滑油還會淤塞軸承部件，導(dǎo)致軸承無法運行，甚至有的潤滑油會引起設(shè)備顆粒污染，進而損害軸承。

2.3工作環(huán)境的影響

烘缸的主要作用是烘干紙頁中的水分，達到干燥的目的，溫度越高，紙頁干燥的速度越快，從紙頁中蒸發(fā)的水分越多，環(huán)境也就越發(fā)潮濕。因此，造紙機的效率越高，烘缸軸承所處的環(huán)境溫度也就越高，環(huán)境也越潮濕，這樣的環(huán)境對設(shè)備的損害較大。企業(yè)為提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量與速度，大力提高烘缸的溫度，加快干燥速度，而烘缸軸承因為熱脹冷縮的原理，使得軸承游隙變大，高溫使?jié)櫥宛ざ茸兊?，油膜變薄，加大了設(shè)備的損耗程度，大大縮短了烘缸軸承的使用壽命。

3　軸承的安裝

軸承的安裝質(zhì)量，將直接影響軸承的使用精度、壽命和性能。因此，安裝時要特別注意，紙機各類輥子的軸承內(nèi)圈需軸向緊固，對外圈傳動側(cè)一般為固定端，操作側(cè)為自由端。內(nèi)圈緊固的過程中，應(yīng)充分考慮到軸承徑向游隙的變化，一般為軸承原始游隙的一半，游隙太小，特別是烘缸部的軸承，由于環(huán)境溫度高，預(yù)緊力超過所需限度，將會導(dǎo)致異常發(fā)熱，摩擦矩增大，使其壽命下降。所以要充分根據(jù)工況、預(yù)緊目的來決定預(yù)緊力。以下通過一實例，分析預(yù)緊力在實際中的應(yīng)用。某公司第六造紙車間紙機烘缸軸承型號為NSK22344EK/C3/W33（調(diào)心滾子軸承，普通圓錐孔，錐度1：12，小端軸承內(nèi)徑為220mm，C3游隙）。烘缸軸承裝配前先將軸承豎直放在潔凈的平坦處，拆去包裝并用柴油清洗干凈。根據(jù)數(shù)據(jù)，檢查軸承的原始游隙是否滿足要求。結(jié)合烘缸部的工況（溫度高），該軸承游隙選用C3類，經(jīng)塞尺實測的游隙數(shù)據(jù)為260μm，游隙符合要求（在測量時塞尺經(jīng)過滾子數(shù)量一般3~5之間為宜）。然后使用液壓螺母裝配軸承，邊預(yù)緊，邊測量，達到Z小安裝游隙0.14mm即可，根據(jù)經(jīng)驗一般需控制緊后Z小安裝游隙在原始游隙的一半左右，如果液壓螺母軸向有移動，而軸承徑向間隙沒變化，此時要格外小心，應(yīng)停止預(yù)緊，檢查軸承內(nèi)圈是否有開裂，如有，需更換軸承；如無，停止打緊軸向螺母，做好記錄，并作為今后運行檢查的依據(jù)。如果預(yù)緊力不夠，退卸套易打滑，會造成軸頭磨損；預(yù)緊力太大，軸承滾柱或內(nèi)外圈易形成麻點及剝落磨損等，軸承的使用壽命將大大縮短。所以在實際的裝配中要特別注意軸承的原始游隙和緊后間隙的跟蹤與測量，并做好記錄存檔，這樣也有利于后期的開蓋檢查和在軸承故障分析與診斷時提供必要的原始依據(jù)。在安裝真空壓榨輥、真空伏輥等大型軸承時，如果是圓柱孔軸承，廣泛采用熱裝配法：在油中加熱軸承，使之膨脹，然后裝到軸上，這種安裝方法，不會出現(xiàn)受力不當(dāng)?shù)那闆r，可縮短作業(yè)時間。軸承的加熱溫度，以軸承尺寸、所需的過盈量。有關(guān)作業(yè)注意事項如下：（1）軸承加熱不可超過120℃；（2）為使軸承不接觸油槽底部，應(yīng)將軸承放在金屬網(wǎng)架上或吊起；（3）為防止操作中因軸承內(nèi)圈溫度下降而難于安裝，加熱軸承內(nèi)圈時應(yīng)比所需溫度高出20~30℃；（4）安裝后，軸承冷卻，寬度方向也會收縮，所以要用圓螺母或其他方式將其鎖緊，以防內(nèi)圈與軸肩處產(chǎn)生間隙。

4　軸承的潤滑

造紙機軸承的潤滑在紙機的運行中極為重要，潤滑不當(dāng)將造成嚴(yán)重的設(shè)備故障。其潤滑作用如下：（1）減少摩擦及磨損；（2）延長疲勞壽命；（3）排出摩擦熱、冷卻；（4）防止異物侵入、防止銹蝕和腐蝕。造紙機的導(dǎo)輥軸承、壓榨大輥軸承一般選擇脂潤滑，烘缸部傳動齒輪及軸承使用稀油站集中供油系統(tǒng)，在使用過程中必須注意以下幾點：（1）在選擇潤滑脂時，應(yīng)充分考慮使用工況。紙機干燥部周邊環(huán)境溫度高，一般選擇潤滑脂的稠度可大些，比如#3極壓鋰基脂，而壓榨部、網(wǎng)部潮濕水汽多，相應(yīng)選擇抗水性強的鈣基脂。（2）潤滑脂的添加和補充間隔。使用氣動加脂泵或人工添加潤滑脂時，要控制添加量的多少，特別是紙機小導(dǎo)輥軸承腔的油脂添加時，一般控制在腔內(nèi)容積的1/2左右，過多的加入，容易造成軸承后蓋甩油，嚴(yán)重時影響紙機抄造和造成紙頁斷紙。即使優(yōu)質(zhì)的潤滑油，經(jīng)過一段時間使用，其性能劣化也會導(dǎo)致潤滑性能降低，所以要適時補充。 

結(jié)語

動態(tài)振動監(jiān)測實時反映了軸的運行情況，通過振動曲線的輸出及相關(guān)參數(shù)的采集，可整體把握軸的運行狀態(tài)。當(dāng)軸承本身發(fā)生故障時，振動明顯不規(guī)則，運轉(zhuǎn)困難，聲響劇烈，對設(shè)備的危害很大，應(yīng)立即停機檢修。通過對故障軸承的時域分析，雖然我們不能得知軸承的哪個部件出現(xiàn)了故障，但是我們能夠發(fā)現(xiàn)故障軸承性能指標(biāo)的異常，也能提前預(yù)測軸承故障。滾動軸承的故障診斷特征參量存在著不確定性，各特征參量對不同故障類型的敏感性不一樣。波峰值和方均根值對故障軸承所引起的振動比較敏感，可以用這兩個參數(shù)對設(shè)備進行實時監(jiān)測。對軸運行時的振動情況進行監(jiān)測，比較振動變化的情況，結(jié)合各指標(biāo)的變動情況來綜合分析軸的運行情況，當(dāng)故障發(fā)生時能及時查明故障，并進一步分析故障的原因，為設(shè)備維護的順利展開提供相關(guān)信息。

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來源：《電力設(shè)備》2018年第26期