BRM型輥磨磨輥漏油及進粉的原因分析與處理

莊文忠，崔龍嘯，蔣星堅

1 概述

近些年，隨著國內建材行業的高速發展，平盤錐輥型輥磨得到了廣泛應用，但輥磨磨輥漏油進粉的現象比較普遍。陜西某水泥廠2500t/d干法水泥生產線生料制備系統一臺BRM38.4型生料輥磨，自2011年5月份起其磨輥多次出現漏油現象，其中一個磨輥漏油嚴重，后經臨時調整磨輥潤滑油站進出油量，情況得到暫時緩解。一段時間后，磨輥再次漏油，最終磨輥軸承出現損壞。為了徹底解決磨輥漏油及軸承損壞的問題，決定對磨輥解體并進行改進，以提高磨輥的使用壽命。

經過對出現問題的磨輥進行解體檢查，發現如下情況：

（1）上搖臂上密封支架上的靜密封環磨損嚴重，動靜密封間隙有些地方甚至可以伸進一個手指（見圖1）。

（2）磨輥透蓋處的動密封環同樣磨損嚴重，出現一個深度達2mm的溝。

（3）磨輥透蓋處的骨架油封已經損壞，透蓋處粘附大量粉塵及油脂（見圖2）。

（4）磨輥內軸承損壞失效，無法繼續使用（見圖3）。

2 磨輥漏油及進粉的原因分析

2.1 磨輥潤滑系統原因

BRM型輥磨磨輥采用稀油強制潤滑系統，在潤滑系統工作順暢的情況下也會出現漏油的現象，例如當進磨輥腔內的潤滑油遠遠大于出磨輥腔的潤滑油時，磨輥腔內由于潤滑油積壓過多，壓力會逐漸上升，長期運行后，最終內部大于骨架油封壓力，造成漏油。該輥磨磨輥第一次出現漏油即是潤滑油系統回油不暢所致，后經調整后得以解決。

2.2 骨架油封的原因

圖1 靜密封環

圖2 磨輥透蓋

圖3 磨輥軸承內圈

圖4 骨架油封

軸承油封的密封性能對于要保護的軸承至關重要。BRM型輥磨磨輥軸承室透蓋處的密封，采用骨架油封型式；端蓋處的密封采用O型圈密封型式。需要說明的是，端蓋處的密封屬于靜態密封，密封情況較為簡單，O型密封圈設計足以保證密封效果，因此該處一直密封良好，未發生過漏油現象。透蓋處的密封屬于動密封，接觸型密封。該磨輥軸承透蓋處的密封，采用骨架油封，安裝3個油封，其中1個油封起防止潤滑油外溢的作用，2個油封起防止粉塵進入磨輥軸承室的作用。油封型式是雙唇型密封，解體檢查發現密封效果不理想。而由于磨輥長期處于高溫、重載、粉塵大、低轉速、潮濕等條件下，工作環境非常惡劣，其內軸承對密封的要求比較嚴格。密封的材料、結構、摩擦、磨損和潤滑等因素對密封的性能均有重要影響。第一次出現漏油后，密封風室內粉塵粘附于骨架油封潤滑油上的概率非常大，最終導致油封的磨損加劇并失效。因此，骨架油封的質量，對磨輥漏油和進粉有很大的影響。

2.3 磨輥空氣密封室的原因

從BRM型輥磨磨輥密封室結構看，磨輥密封室是由安裝于上搖臂的密封架、靜密封環和套裝于透蓋上的動密封環構成。磨輥工作過程中，密封風從上搖臂密封風入口進入上搖臂內腔，通過上搖臂上的若干通風孔進入密封室，磨輥密封室內的密封風壓力必須大于磨內氣體運行壓力，才能保證磨內的風粉混合物不會進入密封室內，保證骨架油封與軸套的良好密封，減少骨架油封與軸套的磨損，保證磨輥的潤滑油清潔及軸承良好潤滑。一旦磨輥密封風室內壓力小于磨內氣體運行壓力，必將導致磨機內粉塵進入密封腔內，并與骨架油封接觸。由于骨架油封是隨磨輥轉動的，磨輥運行中由于振動及表面粗糙度的原因，骨架油封與輥軸不可能完全接觸，粉塵一旦進入骨架油封與輥軸的間隙，則會導致輥軸磨損、骨架油封磨損，磨損后的油封失效最終導致漏油及進粉的后果。原靜密封環采用的是普通A3鋼，不耐磨，防護密封環耐磨內氣粉混合物沖刷的結構設計不合理，導致密封環直接暴露于氣粉混合物的沖刷范圍內，加上輥磨操作人員操作不當，導致磨輥密封室內壓力小于磨內壓力，造成風粉混合物進入密封風室內，致使骨架油封及軸套磨損嚴重。因此，磨輥密封風室耐沖刷防護設計不到位、密封間隙不能保證、密封風機操作不當是造成磨輥密封室密封風壓低的原因。

2.4 磨輥輥軸中間潤滑油出油孔位置布置不合理的原因

磨輥軸上一般有兩排潤滑油出油孔，上排出油孔位于骨架油封與單列圓柱滾子軸承之間。觀察發現，當潤滑油粘度比較高時，該處潤滑油累計到一定程度后，將會擠壓骨架油封，從而從骨架油封處溢出，最終導致磨輥漏油。

3 改進措施

導致磨輥漏油和進粉的原因較為復雜且相互關聯，若要徹底解決，則需要綜合考慮，采取多種改進措施。

（1）采用新骨架油封，將原骨架油封改為帶副唇骨架油封（見圖4），增加副唇后，可有效防止粉塵中較大顆粒進入骨架油封卡滯其中不能出來。骨架油封采用3道骨架油封，其中靠近軸承的2道油封有效方向對內，主要起到防止潤滑油溢出的作用；第3道油封有效方向對外，主要起到防止粉塵進入的作用。嚴格控制骨架油封安裝工藝，對磨輥油封安裝工藝進行校核，保證安裝不變形、不刮蹭油封表面。

（2）對裝配好的磨輥裝置進行氣密性試驗，驗證骨架油封的密封效果；將磨輥軸靠近骨架油封處的出油孔賭住，只留下部出油孔。

（3）對磨輥密封風室外圍進行耐磨加護，防止密封風室被磨內高速氣流夾帶物料粉塵顆粒沖刷，導致密封風室損壞，造成密封失效。動密封環由原來的普通A3鋼材料更換為耐磨材料，并控制好其與靜密封環之間的間隙。另外，對原動密封環與靜密封環之間的位置和結構進行改進，形成臺階狀，避免磨內粉塵直接進入密封室內。

（4）對磨輥輥芯防護罩進行改造，在其錐形體靠近大端處設計幾個均布排料孔，保證物料及粉塵不會積壓在透蓋處，進入密封風室內。

4 改進效果

（1）磨輥上的骨架油封材料為耐油、耐高溫的氟橡膠，油封制造廠家根據我公司的建議對結構做了改進設計，提高了骨架油封的壽命。

（2）密封風室的密封效果良好，由于密封風室外加耐磨保護，密封風室耐磨效果明顯強化，由于改進了動密封環材料，且控制了動靜密封環間隙，空氣密封起到了效果。動密封環與靜密封環之間的間隙相對于磨輥軸中心的直徑變大后，形成一個臺階，磨內粉塵不易落在間隙上，不會直接進入密封室內，起到了很好的保護作用。

（3）磨輥輥芯保護罩開設了排料孔，保護罩上不再積壓物料及粉塵，提高了密封效果。

該磨運行兩年來，未再出現磨輥漏油和進粉的現象，由于密封效果良好，磨輥的軸承壽命有很大提高，有效保證了輥磨設備的可靠性，降低了維護費用。