索雷碳納米技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)輥壓機(jī)軸承位

  索雷（SoLid）工業(yè)作為全球首家專門為工業(yè)企業(yè)定制維修方案的專業(yè)機(jī)構(gòu)，自成立伊始即以企業(yè)設(shè)備系統(tǒng)管理與維護(hù)為核心，以幫助企業(yè)重建維修生態(tài)為理念，依托先進(jìn)的設(shè)備管理理念、預(yù)測(cè)性維修診斷技術(shù)，結(jié)合國際最前沿維修技術(shù)、材料和工藝為用戶提供全方位的技術(shù)支持、產(chǎn)品銷售以及咨詢服務(wù)。

  【索雷（SoLid）工業(yè)大數(shù)據(jù)中心】

  為了更為便捷、高效的服務(wù)于企業(yè)用戶，索雷工業(yè)創(chuàng)新性的利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)建“索雷大數(shù)據(jù)庫”，將廣大用戶關(guān)注的設(shè)備管理問題與解決方案實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)在第一時(shí)間為用戶提供科學(xué)、合理的解決方案，并與用戶建立了一種新型合作模式。

  一、輥壓機(jī)介紹

  輥壓機(jī)是一種能量利用率很高的節(jié)能粉磨設(shè)備，廣泛應(yīng)用于水泥、鋼鐵、礦山等粉磨行業(yè)中。

  根據(jù)接到用戶來電交流與統(tǒng)計(jì)分析，輥壓機(jī)軸承位磨損問題往往在設(shè)備投入運(yùn)行3-5年后開始出現(xiàn)，這與設(shè)備構(gòu)造、運(yùn)行環(huán)境及維護(hù)手段有著緊密聯(lián)系。

  二、輥壓機(jī)軸承位磨損的原因

  1. 輥壓機(jī)軸承與軸的配合形式

  輥壓機(jī)因工作負(fù)荷很大，且入料層波動(dòng)頻繁，致使主軸承的負(fù)荷很大，兩個(gè)擠壓輥的平行度在使用中難以準(zhǔn)確保證，所以一般都選用可調(diào)心的雙列球面滾子軸承，以適應(yīng)擠壓輥在使用中產(chǎn)生的歪斜。由于圓錐配合存在對(duì)中性好、便于拆卸、傳遞扭矩力大、自鎖性好等優(yōu)勢(shì)，因此輥壓機(jī)的軸承與軸的配合方式，普遍采用1：12或1：30圓錐度配合。

  輥壓機(jī)位移型圓錐配合是一種過盈配合方式，是通過調(diào)整內(nèi)、外圓錐相對(duì)軸向位置的方法，以得到所需配合性質(zhì)的圓錐配合。如圖所示表在圓錐配合中由軸承初始實(shí)際位置 Pa 開始，對(duì)軸承內(nèi)圈施加一定的軸向力F a，使其向右到達(dá)終止位置 Pb，則形成所需的過盈配合。

  圖位移型圓錐配合

  2. 磨損的因素

  加工精度；錐軸頸的錐度公差、直徑尺寸和表面粗糙度均有特別嚴(yán)格的要求，是影響其配合接觸面的主要因素。在機(jī)加工工藝中，不管采用何種加工方法加工出的零件表面都不是絕對(duì)光滑的，所有的零件表面都有它各自的表面紋理。通常在機(jī)加工要求其配合面積不能小于75%，而表面紋理是與標(biāo)準(zhǔn)面的偏差，這種偏差來源于粗糙度、缺陷以及波紋度。在加工圓錐時(shí)會(huì)產(chǎn)生直徑、圓錐角、形狀等誤差，這些因素在圓錐配合中，將造成基面距誤差和配合表面接觸不良。因此接觸面積減少，傳遞扭矩較小連接不可靠，故易造成軸承位的磨損。

  物料顆粒；因素入輥壓機(jī)物料粒度的控制不力，顆粒直徑過大過多，進(jìn)料不均等因素，均會(huì)引起輥縫長(zhǎng)期偏差大，因糾偏頻繁導(dǎo)致軸承過載?；蚪饘佼愇锘蜻^硬物料頻繁進(jìn)入輥壓機(jī)，在輥壓機(jī)擠壓時(shí)瞬間產(chǎn)生的超大反作用力全部承載于軸承本身，對(duì)軸承的壽命造成了根本的影響。同時(shí)反作用力沖擊軸承位，使軸金屬疲勞后與軸承內(nèi)圈產(chǎn)成間隙。

  壓力因素；輥壓機(jī)屬于高壓粉碎設(shè)備，其液壓系統(tǒng)所提供的推力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它設(shè)備，一般來說壓力越高，擠壓效果越好，但不是說輥壓機(jī)工作時(shí)的壓力越高越好。輥壓機(jī)在水泥行業(yè)主要承擔(dān)原料和水泥熟料的粉磨工作，實(shí)踐證明，適宜的擠壓力可以得到最佳的粉碎效果，對(duì)于熟料來講，擠壓力5000-6000kN/m2效率最高，生料用輥壓機(jī)的擠壓力可比熟料低1000kN/m2。通過實(shí)驗(yàn)得知：壓力達(dá)到一定數(shù)值后，擠壓效果不會(huì)再隨壓力的升高而有明顯的提高，而此時(shí)的高壓不僅對(duì)輥面、減速器、聯(lián)軸器、電機(jī)等壽命有很大的影響，而且易造成軸承損壞或軸承位的磨損問題。因此對(duì)每臺(tái)輥壓機(jī)來說，其壓力值可根據(jù)不同種物料的粒度、含水量、硬度等特性通過實(shí)驗(yàn)來確定最佳值。

  巡檢和維修因素；其一、由于輥壓機(jī)工作環(huán)境惡劣，周圍粉塵濃度大，當(dāng)注油孔堵塞或密封件磨損后粉塵或水進(jìn)入軸承使承潤滑不足過熱損毀間接造成軸承位磨損。其二、軸承緊固螺栓預(yù)緊力大小以及設(shè)備運(yùn)行后螺栓的二次緊固都會(huì)影響軸承與軸承位的配合。因此設(shè)備的運(yùn)行不僅需要定期的維修維護(hù)，而且更需要平時(shí)的巡查保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，從而減少設(shè)備的維修率。

  三、輥壓機(jī)錐度軸承位磨損后的現(xiàn)場(chǎng)圖

  在輥壓機(jī)1:12/1:30錐度軸磨損示意圖中，可以明顯看到磨損過度：

  四、輥壓機(jī)錐度軸承位磨損后的修復(fù)措施

  輥壓機(jī)軸承位出現(xiàn)磨損問題后，普遍現(xiàn)象是軸承壓盤螺栓頻繁斷裂。采取的方案有以下幾種。

  1. 在線應(yīng)急處理

  其一、及時(shí)更換螺栓；其二、用塞尺檢測(cè)磨損量和軸向移動(dòng)量。加工非標(biāo)軸承壓環(huán)進(jìn)一步鎖緊軸承，以勉強(qiáng)恢復(fù)生產(chǎn)（如下圖）。此措施只適用于軸承位磨損初始階段時(shí)，并不能避免磨損加劇。

  2.在線機(jī)補(bǔ)焊加工修復(fù)

  在線加工是金屬補(bǔ)焊后利用專業(yè)移動(dòng)式設(shè)備來對(duì)修復(fù)部位進(jìn)行車、銑、刨、磨或人工修磨等方式獲得軸頸尺寸。由于移動(dòng)式在線專業(yè)設(shè)備的造價(jià)、技術(shù)含量較高，普及量較少，導(dǎo)致其修復(fù)費(fèi)用特別高?，F(xiàn)有的在線補(bǔ)焊修復(fù)普遍采用人工研磨處理，此處理方式的前提是修復(fù)部位有未磨損基準(zhǔn)面，以未磨損部位為基準(zhǔn)，利用事先加工好的模塊進(jìn)行人工研磨。采用人工修磨工藝難度較大并且修復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)修復(fù)后的接觸面很難得到保證。（如下圖）。

  3、線下補(bǔ)焊

  金屬補(bǔ)焊工藝方法較多，廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備的金屬再造修復(fù)中，根據(jù)設(shè)備問題選擇不同的焊接工藝后，再進(jìn)行相應(yīng)的車、銑、刨、磨。該修復(fù)方法強(qiáng)度高，機(jī)械性能好，但對(duì)母材的損傷較大，以及焊接過程中產(chǎn)生的有害氣體不僅對(duì)環(huán)境造成污染，而且對(duì)工人的健康影響較大（如下圖）。更重要的是設(shè)備因拆卸、運(yùn)輸?shù)犬a(chǎn)生的費(fèi)用直接影響著企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)和運(yùn)行成本。

  五、索雷工業(yè)碳納米聚合物材料修復(fù)輥壓機(jī)錐度軸承位磨損技術(shù)優(yōu)勢(shì)

  該技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新首先是在充分分析輥壓機(jī)低轉(zhuǎn)速、重載的運(yùn)行特性和構(gòu)造后，以現(xiàn)場(chǎng)、同軸度、抗壓強(qiáng)度、快速、接觸面、修復(fù)成本、修復(fù)效果等為技術(shù)要點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的。簡(jiǎn)單總結(jié)推廣亮點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：

  避免設(shè)備大幅度拆卸，減少停機(jī)時(shí)間和因此產(chǎn)生的費(fèi)用；

  快速解決問題，或減少因突發(fā)事故造成的停機(jī)或停產(chǎn)損失；

  減少勞動(dòng)力的投入和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)減少施工現(xiàn)場(chǎng)的不安全隱患；

  最大限度的保證了設(shè)備修復(fù)后的同軸度，同時(shí)保證了修復(fù)后的接觸面達(dá)到98%以上（理論值100%）；

  避免了因大面積焊接對(duì)材質(zhì)產(chǎn)生的影響，從而延長(zhǎng)了設(shè)備的周期壽命；

  費(fèi)用更低；

  操作簡(jiǎn)單，企業(yè)工人易于掌握。

  六、修復(fù)工藝及說明

  1.精制“定位尺”

  根據(jù)設(shè)備圖紙尺寸或?qū)嶋H測(cè)量前后軸肩部位的精確尺寸，制作“定位尺”（如下圖）。

  說明：定位尺的主要作用是確定定位點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。

  2.空試軸承，確保定位點(diǎn)的高度合適，并嚴(yán)格測(cè)量安裝預(yù)緊量和同心度，以便于后期調(diào)整；

  說明：定位點(diǎn)研磨好之后，將軸承安裝到軸上，在無外力緊固的情況下，使軸承內(nèi)圈自然與定位點(diǎn)貼合到一起，并測(cè)量軸承內(nèi)圈端面與軸小徑端面之間的距離，確保預(yù)緊量在合適范圍之內(nèi)。根據(jù)軸錐度的不同，預(yù)緊量的數(shù)值也不相同。

  3.空試完成后，拆除軸承，然后進(jìn)行軸承位表面處理

  首先用乙炔槍將附著于軸表面的油脂進(jìn)行燒烤，使其滲出金屬表面并碳化。而后用機(jī)械方法或噴砂工藝進(jìn)行表面處理至露出金屬原色并粗化。

  說明：主要作用是提高碳納米聚合物修復(fù)材料與基體的粘結(jié)強(qiáng)度。（如下圖）。

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  4.軸承內(nèi)圈刷涂脫模劑

  用無水乙醇將軸承內(nèi)圈擦洗干凈，并刷涂SD7000脫模劑。

  說明：防止修復(fù)材料粘于軸承內(nèi)圈表面，便于軸承的拆卸。

  5.調(diào)和并涂抹材料索雷

  按規(guī)定的比例調(diào)和SD7101H材料，并用刮板涂抹于軸表面，反復(fù)刮壓，確保材料與軸表面充分接觸，涂抹盡可能均勻，且涂抹厚度高于定位點(diǎn)高度；

  說明：涂抹厚度高于定位點(diǎn)，確保下一步安裝軸承時(shí)多余材料被擠出的同時(shí)，材料填充密實(shí)。操作要迅速，保證3-5分鐘內(nèi)完成涂抹工作。

  6.安裝緊固并測(cè)量預(yù)緊量

  材料涂抹完畢后即刻安裝軸承，利用軸承與軸的配合關(guān)系原理填充修復(fù)所需的尺寸。

  說明：由于前期焊接的定位點(diǎn)起到了控制同心的作用，涂抹后的材料僅是起到了填充作用，由于是利用軸承與軸的配合關(guān)系修復(fù)，所以修復(fù)后的接觸面從理論上講可以實(shí)現(xiàn)100%（如下圖）。軸承的安裝位置與空試時(shí)的安裝位置一致，預(yù)緊量不得小于空試時(shí)的預(yù)緊量數(shù)值。

  7.材料固化

  常溫下（24℃以上）6小時(shí)材料可以達(dá)到一定的機(jī)械強(qiáng)度，24小時(shí)可以達(dá)到完全固化，但溫度每提高11℃固化時(shí)間縮短一半，可以適當(dāng)?shù)牟扇∩郎卮胧?，來縮短材料的固化時(shí)間。

  8.材料完全固化后或者具有一定的金屬強(qiáng)度后，拆卸軸承，去除多余材料；

  說明：再次拆卸修整的目的主要是去除后軸肩部位擠出來的多余材料，保證軸承后期再次緊固時(shí)不受影響。

  9.再次涂抹材料

  將修復(fù)材料表面粗糙化，清理修復(fù)表面的多余材料和毛刺。再次調(diào)和SD7101H材料，并涂抹于修復(fù)部位，同時(shí)軸承內(nèi)圈提前刷一層SD7000脫模劑（如下圖）。

  10.安裝

  按要求進(jìn)行快速安裝軸承，緊固的壓盤，緊固的同時(shí)測(cè)量軸承游隙，直至軸承游隙達(dá)到運(yùn)行要求后，停止緊固。（如下圖）

  11.固化

  環(huán)境溫度24℃時(shí)，材料完全固化不少于24小時(shí)，但溫度每提高11℃固化時(shí)間縮短一半，可以通過現(xiàn)場(chǎng)加熱提溫的方式縮短固化時(shí)間。

  12.后期預(yù)緊

  設(shè)備空載3-5小時(shí)緊固一次螺栓，載料8小時(shí)緊固一次，載料24小時(shí)緊固一次，載料72小時(shí)緊固一次，后期可以以30日為一個(gè)周期檢查緊固壓盤螺栓。