破碎机轴承座TPM治漏革新

  一、设施现状及存在问题
    由于煤化工厂新1号、2号焦炉工程建设需要，备煤车间新增两台P FCK-1825型锤式破碎机。该破碎机设计粉碎能力为500-550t/h，功率800kW,主要用于新1号、2号焦炉和旧1号、2号、3号、4号焦炉炼焦用煤的粉碎。
    PFCK-1825型锤式粉碎的工作原理:破碎机采用6000V高压驱动，通过调速型液力偶合器传递转矩带动转子上的锤头旋转，落下的物料(煤块)进入破碎机后，受到高速旋转的锤头进行首次破碎，获得动能的物料高速冲向反击板腔内齿形衬板，经过齿形衬板的反弹，再次被锤头破碎，如此反复，物料在反击腔内多次破碎，与此同时还受到彼此间的撞击而破碎，破碎后的产品粒度控制通过与锤头、齿形衬板间的间隙的调整来实现，被破碎的物料从出料口排出，从而完成破碎配合煤的工作任务。
    PFCK-1825型锤式粉碎设计有一套供油系统，主要功能为:1)为液力偶合器提供工作用的液压油，传递扭矩。2)为破碎机转子两端的轴承提供润滑油，润滑轴承。该系统统一使用:32#汽轮机油。
    破碎机转子两端轴承座原设计的密封方式为干油密封，它依靠转子运转中密封环与端盖之间相对运动，将加入的干油搅拌成油膜状态，从而起到密封作用。这种密封方式对于振动较小的工作环境效果较好。但是，由于破碎机的工作环境是重载、低速且冲击载荷较为频繁，故一般破碎机转子的振动多维持在180-250m的位移量。由此，造成破碎机转子的轴承座在运转过程中干油密封方式的失效，因此，破碎机转子轴承座两端随处可见泄漏的润滑油。
    二、原因分析
    造成破碎机轴承座端面漏油的原因:
    (1)液压系统的压力太高  破碎机供油系统的正常工作压力为0. 15-0. 20MPa之间，如超出最高限，密封轴承座两端面的非标准密封圈承受的压力将超负荷，造成轴承座端面漏油。
    (2)液压系统的流量过大  供油系统标准的流量为:30L/m i n，这是破碎机粉碎能力未提高前所设定的。但破碎机粉碎能力提高后，此流量是否适应新的条件，未进行验算。但从实际运行状况看，流量与现运行条件不相适应。
    (3)轴承座的结构设计不合理  只有单边回油孔，且端盖设计上没有挡油板，润滑油回油不畅，润滑油滞留在轴承单边内，造成油量过多而泄漏。
    (4)密封圈的质量差  起不到耐高温的作用。
    (5)安装密封圈的转轴部位出现毛刺 当破碎机转子正常运行时，转轴上的毛刺划坏密封圈，造成密封圈过早失效。
    以上原因均会造成破碎机轴承座漏油，结合现场漏油的实际状况，破碎机端面漏油的主要原因为:轴承座设计不完善，液压系统中设计的流量、压力与生产能力提高后的破碎机不均衡，存在压力大、流量多的缺陷。
    三、改进措施及实施过程
    1.调节系统的压力和流量
    根据上述分析，必须重新校核破碎机供油系统的压力和流量，校核的方式有两种:1)重新核定系统的上作载荷，确定轴承的上作条件，使用寿命，在用泵的功率、转速等液压元件相关参数是否匹配。2)根据现场实际，采用标定的方式，对流量和压力进行核定。
    以上两种方式的校核过程进行比较:第一种方式繁琐，对破碎机载荷、系统参数的取得不准确，相当于重新设计招整个液压系统;第二种方式较为简单，也容易操作。因此，采用第二种校核方式对现用系统进行校核。
    (1)确定系统压力因供油系统的标准压力范围在0. 15-0. 20MPa之间，而破碎机轴承座的润滑并不需要这么大的压力，通过现场的实际标定，满足轴承座内轴承润滑的压力只需0. 12-0. 18MPa，由此初步核定:润滑轴承座内轴承的液压系统压力为0. 15MPa，并在系统中增设溢流阀。
    (2)确定系统流量 破碎机供油系统的标准流量为:30L/m i n，而破碎机轴承座的润滑并不需要这么大的流量，通过现场的实际标定，满足轴承座内轴承润滑的流量只需18-25L/min，由此初步核定:润滑轴承座内轴承的液压系统流量为20L/m i n，并在系统中增设调节阀。
    (3)校核平衡  针对供油系统，压力为0. 15MPa时，系统的流量不一定为20L/m i n，由此必须在实际过程中再进一步进行校定，允许系统压力和流量可在短区域内进行微调，以此保证轴承座内的轴承达到润滑、清洁的目的。
    经过以上步骤的校核，破碎机转子轴承座内轴承润滑的条件为:压力在0.95-1. 03MP a之间，流量为18.5-21.5 L/min之间最为适合。
    2.轴承座的改进
    1)在轴承座上部、下部中间部位部增设与轴承油沟匹配的润滑油通道，确保润滑油全部进入轴承内部，起到润滑、清洁、传热等作用。
    2)在下部轴承座新增左右两个回流油孔，满足润滑油道的及时畅通。
    3)在左右端盖上增设的挡油板，挡油板与旋转轴之间保持相应的间隙(间隙控制在0. 50-1. 0mm)，起到既密封又挡油的双重功用。
    4)在左右端盖与旋转轴间采用迷宫式密封。
    5)在左右端盖外侧新增特制的密封圈和调节压盖。密封圈和调节压盖根据液压系统的压力、流量进行调整。
    3.实施过程
    安装革新前，需按照图样对上部轴承座、下部轴承座、左右端盖、挡油环等备件进行革新，同时新增调节压盖、密封圈等备件，待全部准备齐全并校验合格后进行现场革新。
    先将原装置包括轴承进行拆除，其次将右边的调节压盖、密封圈以及端盖安装放好，再次将加热的轴承安装在转子轴上，并用锁紧备帽紧固后进行空冷，轴承空冷到常温后，将下部轴承座吊装到位，并将转子轴轻放在下部轴承座上，然后安装上部轴承座，用连接螺栓将上部、下部轴承座紧固连成一个整体。安装到此时，需检查以下几处:轴承中部的油沟于上下轴承座增设的油沟在同中心位置;下部轴承座的回油孔畅通无阻;左右的挡油环与转子轴的间隙是否合适;右边的密封圈和调节压盖的顶紧力是否均匀;轴承外圈的顶紧力是否合适等。以上要求逐一确认后，最后安装左边的端盖、密封圈以及调节压盖等。
    无泄漏稀油润滑的半剖式轴承座装置是采用多层密封方式。因此针对整体式轴承座同样可以采用此结构方式，密封效果较机械密封、骨架密封更好。
    四、效果及效益
    2008年6月，通过对一系破碎机2#破碎机的供油系统和轴承座进行优化革新后，效果及效益明显，突出表现在以下几方面。
    1.效果
    1)完全满足破碎机的运行，不论在低转速或高转速条件下，轴承座内的轴承未出现因润滑条件不良而引起的轴承发热、损坏等故障。
    2)有效地解决了轴承座端面漏油的老大难问题，从技术方面解决了密封方面的难题。
    3)改善破碎机轴承座的周边环境，以前的脏、乱环境一去不复返。
    4)优化破碎机供油系统的配置，系统压力、流量与现场实际更加适合，更为合理。
    2.效益计算
    1)减少液压油消耗，改进前年消耗液压油1 500kg，改进后只需消耗150kg，节约1 350kg，价值约8 000元。
    2)减少密封元件的消耗，年节约20套，每套密封件价值500元，每次更换密封所需人上费400元，共计为20 X (500+400)=18 000元。
    合计年节约8 000+1 8000 = 26 000元