凹山選礦廠高壓輥磨機動輥軸承密封故障分析及處理

信曼娜

（馬鋼礦業(yè)資源集團南山礦業(yè)有限公司）

馬鋼南山礦業(yè)有限公司凹山選礦廠是國內(nèi)最早使用高壓輥磨機的選礦廠，采用高壓輥磨機將30～0 mm 碎礦產(chǎn)品閉路（濕式篩分）破碎至3～0 mm，然后進行弱磁選高效拋尾，大幅度減少后續(xù)磨選處理量，提高入磨品位，減少細粒尾礦進入尾礦庫。項目取得了理想的效果，為高壓輥磨機在國內(nèi)選礦廠廣泛應(yīng)用提供了示范［1-7］。

高壓輥磨機總體故障較少，作業(yè)率較高，動輥軸承密封故障是其常見故障之一。針對該常見故障，本文將分析產(chǎn)生故障的原因，并介紹處理方法。

1 故障描述

凹山選礦廠自2017 年12 月開始使用國產(chǎn)輥套總成，2018 年5 月發(fā)現(xiàn)動輥驅(qū)動端軸承座不出油，現(xiàn)場使用氣動加油泵對該處進行單獨強制加油后開始出油，2018 年6 月發(fā)現(xiàn)動輥驅(qū)動端螺母后退，鎖緊螺母上的卡箍拉裂，動輥水端密封圈起火（圖1），現(xiàn)場在拆卸水端鎖緊螺母時，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動端鎖緊螺母卡死，無法前進和后退（圖2）。

2 故障處理過程

對于現(xiàn)場卡死的驅(qū)動端鎖緊螺母，使用天車、千斤頂、火烤、抹油等方法拆卸始終無法奏效，最后將鎖緊螺母割掉。檢查擠壓輥內(nèi)部元件損壞情況以及裝配尺寸時發(fā)現(xiàn)，雖然擠壓輥軸裝配尺寸與出廠尺寸一致，沒有發(fā)生輥軸躥動現(xiàn)象，內(nèi)部元件完好，但驅(qū)動端輥軸上螺紋嚴重拉傷、變形（圖3），水端輥軸上螺紋正常；驅(qū)動端與水端鎖緊螺母靠近端蓋處有摩擦痕跡；驅(qū)動端端蓋靠近鎖緊螺母處有摩擦痕跡；水端端蓋密封擋板變形。

對動輥輥軸螺紋進行修復，試裝鎖緊螺母時，使用天車起吊，導致鎖緊螺母卡死，無法前進和后退，將第二個鎖緊螺母割掉，輥軸螺紋損傷比之前嚴重。螺紋修復完成，更換密封圈，將鎖緊螺母安裝完畢后，高壓輥磨機滿足生產(chǎn)要求。

3 故障分析

（1）動輥驅(qū)動端軸承座不出油。高壓輥磨機驅(qū)動端軸承座進油部位結(jié)構(gòu)見圖4，出油部位結(jié)構(gòu)見圖5。現(xiàn)場油路、管道檢查后排除了進油故障，檢查后發(fā)現(xiàn)軸承座迷宮密封處的下側(cè)變形，導致出油不暢，系軸承座裝配時沒有認真校對安裝尺寸造成。

（2）密封圈損壞。通過檢查，動輥側(cè)擠壓輥裝配尺寸符合要求，輥軸也無躥動現(xiàn)象。但在驅(qū)動端鎖緊螺母、水端鎖緊螺母、驅(qū)動端端蓋內(nèi)側(cè)、水端端蓋內(nèi)側(cè)均出現(xiàn)了嚴重摩擦痕跡，且驅(qū)動端端蓋內(nèi)側(cè)和水端端蓋內(nèi)側(cè)摩擦位置呈180°分布。

從以上現(xiàn)象可知，動輥兩側(cè)螺母和端蓋均發(fā)生了嚴重摩擦，且位置呈180°分布，表明高壓輥磨機運行時，動輥曾發(fā)生嚴重輥偏，導致螺母與端蓋碰撞摩擦。同時，根據(jù)動輥運動方向，當驅(qū)動端螺母與端蓋摩擦時，摩擦力使鎖緊螺母松開（圖6），而水端螺母與端蓋摩擦時，摩擦力使鎖緊螺母擰緊，由于水端螺母被脹緊套限制，因而無法躥動。根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)形式，水端軸承為活動端，其軸承共有16 mm 左右的活動量，當發(fā)生輥偏時，輥軸和軸承一起向驅(qū)動端移動，鎖緊螺母與水端端蓋碰撞，導致端蓋上的密封圈擋板變形，把密封圈卷入端蓋，密封圈燒毀，見圖7。

現(xiàn)場高壓輥磨機電控系統(tǒng)中無自動糾偏裝置，高壓輥磨機輥縫檢測傳感器的初始位移設(shè)置為16 mm，正常工作時輥縫在60 mm 左右，發(fā)生輥偏時會十分嚴重。

綜上所述，出現(xiàn)驅(qū)動端鎖緊螺母松動，水端密封圈燒毀的原因是高壓輥磨機曾有一段時間出現(xiàn)嚴重輥偏，鎖緊螺母多次與端蓋發(fā)生碰撞和摩擦，最終導致一系列問題。

4 結(jié)論

（1）凹山選礦廠高壓輥磨機鎖緊螺母松動和密封圈燒毀的原因是擠壓輥出現(xiàn)了嚴重輥偏。因此，毎次調(diào)整變頻電機轉(zhuǎn)速時，都必須調(diào)整電機和水端的液壓缸壓力，否則容易發(fā)生輥偏。

（2）應(yīng)密切關(guān)注輥偏，并對造成原因進行分析。設(shè)定輥偏報警，當輥偏較大時，電控系統(tǒng)應(yīng)報警。當輥偏超過10 mm時需要進行糾偏處理。

（3）應(yīng)持續(xù)觀察動輥驅(qū)動端軸承座的出油狀況、軸承溫度，同時在加油泵出口處安裝壓力表，若進油壓力異常，要盡快查找原因，避免損壞軸承和油泵。