彭文炯

（寧波亞洲漿紙業(yè)有限公司）

摘　要：隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也有了很大的提高。造紙機(jī)械滾動(dòng)軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)意外損傷的情況時(shí)有發(fā)生，而軸承損傷會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的性能下降或停機(jī)。因此必須盡快分析查找原因，并采取相應(yīng)的對(duì)策。通過(guò)仔細(xì)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(rùn)滑不當(dāng)?shù)纫鸬摹?/p>

關(guān)鍵詞：造紙機(jī)軸承；使用；故障分析

引言

造紙機(jī)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(xiàn)，但速度過(guò)快對(duì)設(shè)備也造成了極大的損害，尤其是對(duì)紙機(jī)的主要構(gòu)成部分——烘缸軸承的損害不容忽視。通過(guò)對(duì)造紙機(jī)的分析研究，重點(diǎn)介紹了紙機(jī)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(jì)效益。

1　軸承的配置

造紙機(jī)的傳動(dòng)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(shí)，可以自動(dòng)調(diào)整，防止軸承過(guò)載。配置的軸承中，通常將傳動(dòng)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(dòng)），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(huì)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(guò)軸承座的前后端蓋長(zhǎng)、短調(diào)整，安裝時(shí)要注意。

2　軸承失效原因分析

2.1烘缸軸承的負(fù)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(yùn)轉(zhuǎn)，因此，其負(fù)荷壓力相當(dāng)大。在大型企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行中，設(shè)備一旦運(yùn)轉(zhuǎn)，幾乎是不可能停止的，連續(xù)轉(zhuǎn)的運(yùn)行模式對(duì)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(jì)，其維護(hù)保養(yǎng)比較難。

2.2潤(rùn)滑油的影響

潤(rùn)滑油在設(shè)備的運(yùn)行中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，對(duì)于降低設(shè)備磨損，保持設(shè)備的良好運(yùn)行意義重大。但是，質(zhì)量低劣的潤(rùn)滑油對(duì)烘缸軸承的損害作用也很明顯，如果潤(rùn)滑油中含有水分，就會(huì)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(hù)軸承的金屬表面，使軸承內(nèi)外圈滾動(dòng)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(rùn)滑油還會(huì)淤塞軸承部件，導(dǎo)致軸承無(wú)法運(yùn)行，甚至有的潤(rùn)滑油會(huì)引起設(shè)備顆粒污染，進(jìn)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(yè)中的水分，達(dá)到干燥的目的，溫度越高，紙頁(yè)干燥的速度越快，從紙頁(yè)中蒸發(fā)的水分越多，環(huán)境也就越發(fā)潮濕。因此，造紙機(jī)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(duì)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?yàn)闊崦浝淇s的原理，使得軸承游隙變大，高溫使?jié)櫥宛ざ茸兊停湍ぷ儽?，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(shí)要特別注意，紙機(jī)各類輥?zhàn)拥妮S承內(nèi)圈需軸向緊固，對(duì)外圈傳動(dòng)側(cè)一般為固定端，操作側(cè)為自由端。內(nèi)圈緊固的過(guò)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(guò)所需限度，將會(huì)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(lái)決定預(yù)緊力。以下通過(guò)一實(shí)例，分析預(yù)緊力在實(shí)際中的應(yīng)用。某公司第六造紙車間紙機(jī)烘缸軸承型號(hào)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(shí)測(cè)的游隙數(shù)據(jù)為260μm，游隙符合要求（在測(cè)量時(shí)塞尺經(jīng)過(guò)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(cè)量，達(dá)到Z小安裝游隙0.14mm即可，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)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(dòng)，而軸承徑向間隙沒(méi)變化，此時(shí)要格外小心，應(yīng)停止預(yù)緊，檢查軸承內(nèi)圈是否有開(kāi)裂，如有，需更換軸承；如無(wú)，停止打緊軸向螺母，做好記錄，并作為今后運(yùn)行檢查的依據(jù)。如果預(yù)緊力不夠，退卸套易打滑，會(huì)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(diǎn)及剝落磨損等，軸承的使用壽命將大大縮短。所以在實(shí)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(cè)量，并做好記錄存檔，這樣也有利于后期的開(kāi)蓋檢查和在軸承故障分析與診斷時(shí)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(shí)，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(huì)出現(xiàn)受力不當(dāng)?shù)那闆r，可縮短作業(yè)時(shí)間。軸承的加熱溫度，以軸承尺寸、所需的過(guò)盈量。有關(guān)作業(yè)注意事項(xiàng)如下：（1）軸承加熱不可超過(guò)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(shí)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(huì)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(rùn)滑

造紙機(jī)軸承的潤(rùn)滑在紙機(jī)的運(yùn)行中極為重要，潤(rùn)滑不當(dāng)將造成嚴(yán)重的設(shè)備故障。其潤(rùn)滑作用如下：（1）減少摩擦及磨損；（2）延長(zhǎng)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(jī)的導(dǎo)輥軸承、壓榨大輥軸承一般選擇脂潤(rùn)滑，烘缸部傳動(dòng)齒輪及軸承使用稀油站集中供油系統(tǒng)，在使用過(guò)程中必須注意以下幾點(diǎn)：（1）在選擇潤(rùn)滑脂時(shí)，應(yīng)充分考慮使用工況。紙機(jī)干燥部周邊環(huán)境溫度高，一般選擇潤(rùn)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(qiáng)的鈣基脂。（2）潤(rùn)滑脂的添加和補(bǔ)充間隔。使用氣動(dòng)加脂泵或人工添加潤(rùn)滑脂時(shí)，要控制添加量的多少，特別是紙機(jī)小導(dǎo)輥軸承腔的油脂添加時(shí)，一般控制在腔內(nèi)容積的1/2左右，過(guò)多的加入，容易造成軸承后蓋甩油，嚴(yán)重時(shí)影響紙機(jī)抄造和造成紙頁(yè)斷紙。即使優(yōu)質(zhì)的潤(rùn)滑油，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用，其性能劣化也會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑性能降低，所以要適時(shí)補(bǔ)充。 

結(jié)語(yǔ)

動(dòng)態(tài)振動(dòng)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)反映了軸的運(yùn)行情況，通過(guò)振動(dòng)曲線的輸出及相關(guān)參數(shù)的采集，可整體把握軸的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)軸承本身發(fā)生故障時(shí)，振動(dòng)明顯不規(guī)則，運(yùn)轉(zhuǎn)困難，聲響劇烈，對(duì)設(shè)備的危害很大，應(yīng)立即停機(jī)檢修。通過(guò)對(duì)故障軸承的時(shí)域分析，雖然我們不能得知軸承的哪個(gè)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(cè)軸承故障。滾動(dòng)軸承的故障診斷特征參量存在著不確定性，各特征參量對(duì)不同故障類型的敏感性不一樣。波峰值和方均根值對(duì)故障軸承所引起的振動(dòng)比較敏感，可以用這兩個(gè)參數(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。對(duì)軸運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，比較振動(dòng)變化的情況，結(jié)合各指標(biāo)的變動(dòng)情況來(lái)綜合分析軸的運(yùn)行情況，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)能及時(shí)查明故障，并進(jìn)一步分析故障的原因，為設(shè)備維護(hù)的順利展開(kāi)提供相關(guān)信息。

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來(lái)源：《電力設(shè)備》2018年第26期