濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南，是全球生產滾動軸承和直線運動產品的領導企業---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專營舍弗勒集團旗下兩大品牌德國INA軸承和德國FAG軸承，是一家順應經濟發展需要而誕生的專業化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術支持，在機械行業技術方面有著非常豐富的經驗，今天濟南鴻慷機電進口軸承專家為大家介紹一下水泥廠立磨磨輥軸承的應用性能分析。

  概述

  改革開放30多年來，中國經濟一直保持高速增長，大量鐵路、公路等交通設施的建設，以及大規模的城市化進程，房地產行業的迅速發展，促進了我國水泥行業的長期繁榮。據統計，自1985年以來，我國的水泥產量就一直名列世界第一，是世界上水泥行業發展速度最快的國家之一。水泥行業作為基礎產業，在國民經濟建設當中起到舉足輕重的作用。

  立磨是現代水泥生產線粉磨系統的核心設備，具有能耗低、粉磨效率高、烘干能力強、系統流程簡單、產能大等優點。其中磨輥又是立磨至關重要的研磨部件，是其核心部分；而磨輥軸承又是磨輥的關鍵零件，是磨輥的心臟。因此，磨輥軸承是否正確選用、正確裝配，會直接影響到立磨的運轉性能，影響磨輥軸承的使用壽命，甚至關系到整條水泥生產線的生產效率。

  1、如何正確優化軸承安裝游隙

  在現代化水泥生產線的生料磨及水泥磨的磨輥中，目前市場上主流的設計是錐形磨輥設計。在這種設計中，絕大多數立磨制造廠商都采用雙列圓錐滾子軸承(或兩個單列圓錐滾子軸承成對安裝)和圓柱滾子軸承的組合配置方式。其中，圓錐滾子軸承作為固定端，承受來自輥套的軸向工作推力及徑向工作壓力；圓柱滾子軸承作為浮動端，只承受徑向工作壓力，不承受任何軸向工作推力。磨輥正常工作時，軸向的工作推力往往使雙列圓錐滾子軸承的兩列滾子受力不均勻。由于立磨腔室內溫度很高，并且工作時磨輥軸承外圈旋轉，內圈靜止不動，因此，軸承外圈工作溫度往往會比軸承內圈溫度高，導致外圈熱膨脹量比內圈膨脹量大，因此圓錐滾子軸承的工作游隙比安裝游隙往往要大，這就加劇了圓錐軸承雙列滾子的受載不均勻性，甚至全部軸向載荷由一列滾子承受，另一列滾子不承受任何載荷。

  為了使得圓錐滾子軸承的雙列滾子在工作時都承受合理的載荷，就需要正確調整其安裝游隙，通常需要預緊安裝。軸承的預緊量要合適，預緊量太大會產生過大的啟動轉矩和工作轉矩，引起溫升過高，導致過早的疲勞損傷，甚至于軸承燒傷；而預緊量不足會導致軸承工作游隙過大，單列滾子受載，不受載的那列軸承滾子位置容易歪曲偏斜，在轉動過程中會與軸承保持架產生摩擦、碰撞，在沖擊載荷作用下這種現象尤為明顯，容易引起保持架損壞而導致軸承失效停機。同時，在沖擊載荷的作用下，工作游隙過大還會導致輥套來回串動量大，可能對軸承密封件造成損壞。

  另一方面，在很多磨輥應用中，我們很難通過預設游隙的圓錐滾子軸承來達到較好的安裝游隙。導致這種狀況的原因是軸承、軸和軸承座都有一定的加工誤差范圍。這種制造公差范圍的存在，導致了由于軸承過盈配合引起的游隙減少量的范圍很大，也就是說可能的安裝游隙范圍很寬，甚至很有可能最終的安裝游隙落在軸承理想的安裝游隙范圍之外。

  為了說明問題，我們舉一個實際例子，在某型號的立磨中，采用兩個單列圓錐滾子軸承面對面安裝配對使用。由于軸與軸承內孔的配合，軸承座與軸承外徑的緊配合量的影響，如果采用預設隔圈，由于緊配合導致的軸向游隙減少量會使安裝后的軸承軸向游隙的范圍上下限之差達到0.3mm。

  對這個立磨建立分析模型，應用專門的軸承分析軟件做出的分析可見，圓錐滾子軸承的工作承載區與其安裝游隙的關系，如圖1所示。

  圖1: 圓錐滾子軸承工作承載區與實際安裝游隙關系 

  從(cong)(cong)圖(tu)1我(wo)們可以看到，為(wei)了(le)使得兩列軸(zhou)承滾(gun)子(zi)在(zai)工作時都(dou)合理(li)地承受載荷，軸(zhou)承的(de)理(li)想安裝游(you)隙(xi)需要控制在(zai)一個寬度僅為(wei)0.1mm毫米左右(you)的(de)區(qu)間(jian)內(圖(tu)1中(zhong)(zhong)橙色(se)箭頭(tou)區(qu)間(jian))。實際上，采(cai)(cai)用預設隔(ge)圈的(de)軸(zhou)承，其最(zui)終可能(neng)的(de)安裝游(you)隙(xi)區(qu)間(jian)范圍寬度為(wei)0.3mm(圖(tu)1中(zhong)(zhong)紅色(se)箭頭(tou)區(qu)間(jian)),，遠大(da)于0.1mm。 換句(ju)話(hua)說，如(ru)果采(cai)(cai)用預設游(you)隙(xi)的(de)軸(zhou)承，實際的(de)安裝游(you)隙(xi)很(hen)可能(neng)落在(zai)理(li)想的(de)安裝游(you)隙(xi)范圍之(zhi)外(wai)，從(cong)(cong)而降(jiang)低了(le)軸(zhou)承的(de)工作性能(neng)。

  針對立磨磨輥軸承的這(zhe)種應用情況，鐵姆肯(ken)公司推薦現場(chang)配磨隔圈(quan)的方(fang)法(fa)(fa)。這(zhe)種方(fang)法(fa)(fa)可以達(da)到精確控制(zhi)安(an)(an)裝(zhuang)游隙(xi)，優化(hua)兩列軸承承載區的目的。具體的做法(fa)(fa)是在(zai)裝(zhuang)配現場(chang)，我(wo)們需要實測軸的具體尺寸(cun)(cun)和軸承座內孔的具體尺寸(cun)(cun)，同(tong)時測量軸承的相關尺寸(cun)(cun)。根據這(zhe)些尺寸(cun)(cun)，我(wo)們的工程師可以幫助客戶計算出為了(le)達(da)到所(suo)推薦的最佳安(an)(an)裝(zhuang)游隙(xi)而需要磨掉的隔圈(quan)厚度。隔圈(quan)配磨好以后，一次性便能完(wan)成軸承安(an)(an)裝(zhuang)。

  此外(wai)，考慮到用(yong)戶經驗，現場工具的局限(xian)性，測量(liang)軸承的相(xiang)關具體尺(chi)寸(cun)可(ke)能不方便、不熟練或不準(zhun)確(que)，軸承在出廠前(qian)，我們(men)就為客戶測量(liang)好相(xiang)關尺(chi)寸(cun)。客戶所需(xu)要做的只是測量(liang)軸和(he)軸承內孔的尺(chi)寸(cun)，以及根(gen)據工程師的推(tui)薦值計(ji)算隔(ge)圈修磨量(liang)。實踐證明，相(xiang)對于有些(xie)廠家推(tui)薦的試裝方法，鐵姆肯公司推(tui)薦的這種安裝方法為客戶節省了(le)大量(liang)的人力(li)和(he)物力(li)，從(cong)而受到我們(men)客戶的歡迎。

  2、怎樣改善(shan)軸承潤滑狀況

  選(xuan)擇正(zheng)確(que)適量的潤滑劑(ji)，采取正(zheng)確(que)的潤滑方法對于任何軸承的成功運行都至關重要，這是因(yin)為軸承潤滑劑(ji)具(ju)有三個主(zhu)要功能：分離接觸表面，減少摩(mo)擦；散熱；防止(zhi)腐蝕。

  在立磨磨輥(gun)應(ying)用(yong)(yong)中，高溫，沖擊(ji)、重載、低(di)速的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)環(huan)(huan)境(jing)(jing)使得(de)軸(zhou)承(cheng)的(de)(de)良好潤滑條(tiao)件(jian)很難(nan)形(xing)成，惡(e)劣(lie)的(de)(de)粉(fen)塵環(huan)(huan)境(jing)(jing)及(ji)沖擊(ji)更是(shi)惡(e)化了(le)潤滑狀況。實際(ji)應(ying)用(yong)(yong)結果表明，大(da)多(duo)數的(de)(de)磨輥(gun)軸(zhou)承(cheng)損壞(huai)都是(shi)軸(zhou)承(cheng)潤滑不(bu)當的(de)(de)結果。針對立磨磨輥(gun)軸(zhou)承(cheng)這種惡(e)劣(lie)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)工況，在潤滑系統設(she)計的(de)(de)選(xuan)擇上，采用(yong)(yong)循(xun)環(huan)(huan)油潤滑系統相對比較(jiao)有(you)效(xiao)，一方(fang)面循(xun)環(huan)(huan)油可以有(you)效(xiao)帶走軸(zhou)承(cheng)工作時產生的(de)(de)大(da)部(bu)分熱(re)量以及(ji)外部(bu)的(de)(de)熱(re)輻射，另一方(fang)面還可以通過循(xun)環(huan)(huan)油帶走軸(zhou)承(cheng)內部(bu)存在的(de)(de)微小雜質，凈化軸(zhou)承(cheng)工作環(huan)(huan)境(jing)(jing)。

  在潤(run)滑油(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)型號選擇上，需要(yao)(yao)根據磨(mo)(mo)輥的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)溫度(du)和(he)具(ju)體工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)載(zai)荷(he)的(de)(de)(de)(de)(de)大小來(lai)選擇粘(zhan)(zhan)度(du)合適的(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)滑油(you)(you)。軸(zhou)承工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)時，采(cai)用(yong)(yong)(yong)粘(zhan)(zhan)度(du)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)滑油(you)(you)可以(yi)形成足夠厚的(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)滑油(you)(you)膜，以(yi)延長軸(zhou)承的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)壽(shou)(shou)命。針(zhen)對(dui)上面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)輥應用(yong)(yong)(yong)案(an)例，我們采(cai)用(yong)(yong)(yong)3種(zhong)不(bu)同粘(zhan)(zhan)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)滑油(you)(you)(ISO VG 150, ISO VG 220, ISO VG 320)做分(fen)析(xi)，通過比較(jiao)其(qi)分(fen)析(xi)壽(shou)(shou)命，可以(yi)說明潤(run)滑油(you)(you)粘(zhan)(zhan)度(du)對(dui)軸(zhou)承工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)壽(shou)(shou)命的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)(yao)影響。如(ru)下(xia)圖2所示，潤(run)滑油(you)(you)粘(zhan)(zhan)度(du)每提升(sheng)一個級別，磨(mo)(mo)輥軸(zhou)承的(de)(de)(de)(de)(de)系(xi)統(tong)壽(shou)(shou)命提高18%左(zuo)右。由此可見，通過采(cai)用(yong)(yong)(yong)粘(zhan)(zhan)度(du)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)滑油(you)(you)來(lai)改善軸(zhou)承壽(shou)(shou)命，其(qi)效(xiao)果(guo)還(huan)是很明顯的(de)(de)(de)(de)(de)。在工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)載(zai)荷(he)偏大的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)中(zhong)，采(cai)用(yong)(yong)(yong)粘(zhan)(zhan)度(du)相對(dui)高的(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)滑劑對(dui)提高軸(zhou)承性能尤為重要(yao)(yao)。

  此外，在(zai)邊界潤滑(hua)條(tiao)件下，還需要使(shi)用具有極壓或抗磨(mo)(mo)功能的添加劑來防止接觸表面金屬(shu)與金屬(shu)間(jian)的直接接觸，或者(zhe)通過(guo)改(gai)(gai)善(shan)磨(mo)(mo)輥軸(zhou)承(cheng)表面粗(cu)糙(cao)度的方法來達到改(gai)(gai)善(shan)軸(zhou)承(cheng)潤滑(hua)的目(mu)的。

  圖2:不同粘度的潤滑(hua)油對軸承系統壽命影響(xiang)

  3、 如何選擇密封部件

  密(mi)封(feng)對(dui)立(li)磨(mo)軸(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)工(gong)(gong)(gong)作壽命也有很大的(de)影響。它必(bi)須防止潤滑劑從軸(zhou)承(cheng)(cheng)向外(wai)泄漏，同時必(bi)須防止外(wai)界(jie)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)進(jin)(jin)入軸(zhou)承(cheng)(cheng)。在(zai)顆(ke)粒細小的(de)磨(mo)粒工(gong)(gong)(gong)作環(huan)境中，大量微(wei)小硬質顆(ke)粒很容易進(jin)(jin)入立(li)磨(mo)磨(mo)輥(gun)軸(zhou)承(cheng)(cheng)內部，惡化軸(zhou)承(cheng)(cheng)工(gong)(gong)(gong)作環(huan)境，降低(di)潤滑效果，甚至(zhi)在(zai)滾道(dao)面形成壓痕，引起(qi)點蝕(shi)甚至(zhi)滾道(dao)面剝落，降低(di)軸(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)工(gong)(gong)(gong)作壽命。因此，選擇高可(ke)(ke)靠性的(de)密(mi)封(feng)部件，對(dui)提高軸(zhou)承(cheng)(cheng)工(gong)(gong)(gong)作壽命至(zhi)關重(zhong)(zhong)要(yao)。另(ling)外(wai)，設計多重(zhong)(zhong)密(mi)封(feng)并在(zai)磨(mo)輥(gun)內外(wai)設計一定的(de)壓力差，可(ke)(ke)以有效防止外(wai)界(jie)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)進(jin)(jin)入軸(zhou)承(cheng)(cheng)內部。 

  4、結束語

  以上從影響(xiang)立磨(mo)磨(mo)輥(gun)軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)應用性能的(de)幾個因素作了相關(guan)的(de)闡述，希望通過(guo)這樣的(de)分析，能夠幫(bang)助廣大的(de)立磨(mo)設計者和用戶更(geng)好的(de)選(xuan)擇(ze)和使(shi)用軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)，減少停機時(shi)間，延長(chang)軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)使(shi)用壽(shou)命，提高生產(chan)效率。

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——責任編輯：濟南鴻慷機電(dian)設備公司01銷售(shou)顧問

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