采用高分子材料修復(fù)立磨搖臂軸承座
2020-02-14 馬金強(qiáng)，等
（堯柏特種水泥集團(tuán)有限公司）
我公司一條2500t/d熟料生產(chǎn)線，配備一臺BRM38.4生料立磨，在使用過程中4個磨輥軸承座因磨機(jī)振動引起軸承室磨損間隙增大，導(dǎo)致軸承頻繁損壞，既嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)，又增加維修費(fèi)用和工人勞動強(qiáng)度，經(jīng)多方咨詢論證，最終選用高分子復(fù)合材料修復(fù)，效果良好。
1 存在問題
立磨搖臂軸承磨損，導(dǎo)致軸承頻繁損壞，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)，立磨搖臂是一種傳遞力的杠桿機(jī)構(gòu)，與磨輥及液壓缸相連，由上搖臂、下?lián)u臂、軸承、止推機(jī)構(gòu)和上下?lián)u臂連接銷組成（見圖1）。
圖1 立磨搖臂結(jié)構(gòu)
利用大檢修機(jī)會對立磨4個磨輥搖臂軸承進(jìn)行展開維修，打開檢查發(fā)現(xiàn)1#、2#、3#磨輥搖臂非止推側(cè)軸承室和4#止推側(cè)軸承室磨損。其中1#、3#磨輥搖臂軸承室單邊磨損量約2mm，1#、3#磨輥搖臂軸承室磨損約2.5mm，4#止推側(cè)軸承室磨損約1.5mm。該立磨搖臂軸承室使用的軸承型號為24156/W33，配合方式為軸承與軸承套、軸為過盈配合，軸承套與軸承室通過定位銷來實現(xiàn)固定，以防止相對轉(zhuǎn)動（見圖2）。
圖2 立磨搖臂軸承室裝配示意
2 原因分析
立磨搖臂在工作過程中由于料層不穩(wěn)致使磨機(jī)頻繁振動，導(dǎo)致磨輥軸承室在工作中長期承受較大的沖擊力，造成應(yīng)力集中使金屬疲勞磨損出現(xiàn)間隙松動，軸承與軸承室發(fā)生相對位移，長時間運(yùn)行使軸承室與軸承外圈之間加劇磨損間隙逐步增大，最終使軸承產(chǎn)生徑向沖擊碰撞，加之部分粉塵及等雜物進(jìn)入軸承滾道導(dǎo)致軸承損壞。
3 修復(fù)工藝
1）傳統(tǒng)工藝采用補(bǔ)焊后鏜孔或采用電鍍工藝進(jìn)行處理，但是無論采用何種工藝，其缺點就是必須將設(shè)備大量拆除運(yùn)輸，難度大，可操作性差，維修費(fèi)用高。另外，電鍍工藝局限性也比較大，且修復(fù)之后依然無法達(dá)到軸承與軸承室良好配合。
2）通過多方論證，選用高分子復(fù)合材料修復(fù)為方案，原因如下：
?。?）目前使用的立磨，磨輥軸承座與磨機(jī)框架為一體式，不便拆卸，用傳統(tǒng)工藝無法修復(fù)。
?。?）通過調(diào)研認(rèn)為，可選用福世藍(lán)高分子復(fù)合材料2211F進(jìn)行修復(fù)，該材料可根據(jù)不同磨損情況采用不同修復(fù)形式，靈活便捷，并有成功的修復(fù)案例。
?。?）該材料修復(fù)完成后可達(dá)到肖氏D級硬度（ASTMD-2240）89，抗彎曲強(qiáng)度（ASTMD-790）80MPa，抗拉力（ASTMD-638）41.5MPa，拉伸度（ASTMD-638）0.54%，抗壓強(qiáng)度（ASTMD-695）120MPa，滿足要求。
?。?）可利用刀口尺沿基準(zhǔn)面將高分子復(fù)合材料刮涂至磨損部位，更好地滿足了修復(fù)精度和安裝要求（見圖3）。
圖3 高分子材料修復(fù)
（5）高分子復(fù)合材料具有金屬不具備的退讓性，可以有效地緩解因設(shè)備振動等造成的沖擊力，避免間隙出現(xiàn)，使修復(fù)部位與軸承始終保持良好的配合狀態(tài)，延長設(shè)備使用周期，且修復(fù)周期短。
4 修復(fù)方法
1）首先打開軸承座，拆除軸承座上蓋后，采用噴槍處理磨損表面上的油脂等雜物，然后使用磨光機(jī)配合磨光片打磨磨損區(qū)域，再用無水乙醇（99.7%）對修復(fù)位置進(jìn)行清理、清洗，確保表面干凈、結(jié)實。
2）按比例調(diào)和高分子復(fù)合材料（混合比例2∶1），符合要求后，對磨損部位涂抹均勻，使用刀口尺沿基準(zhǔn)面刮涂材料，清理多余材料，并用刀口尺檢查材料厚度。
3）材料溫度為24℃時施工時間為25min，固化時間為1h（溫度每提高11℃，固化時間減半）；最短在75min時，可以機(jī)加工，12h時達(dá)到機(jī)械性能。
4）材料固化完成后再次使用刀口尺測量材料厚度，確保修復(fù)尺寸，用砂紙打磨表面。
5）空試軸承套，通過壓鉛絲或著色等方式，查看軸承室結(jié)合面間隙確定軸承套是否有變形情況，若存在間隙或變形，再次將高分子材料涂抹一層至修復(fù)表面，直至達(dá)到尺寸要求后，裝配軸承、軸承套及上半部分軸承室。
5 修復(fù)后運(yùn)行效果
修復(fù)后開機(jī)運(yùn)行效果良好，目前運(yùn)行6個月軸承座無明顯的松動現(xiàn)象，解決了長期困擾生產(chǎn)的難題，降低了維修成本，且能確保設(shè)備安全高效運(yùn)行，保證了回轉(zhuǎn)窯連續(xù)運(yùn)行，按每年平均更換3次，每次更換4組軸承，每組軸承2萬元計算，可節(jié)約費(fèi)用24萬余元，且確保了設(shè)備安全可靠運(yùn)行，降低了工人的勞動強(qiáng)度。
（來源：水泥雜志）
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