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  【索雷（SoLid）工業大數據中心】

  為了更為便捷、高效的服務于企業用戶，索雷工業創新性的利用互聯網技術創建“索雷大數據庫”，將廣大用戶關注的設備管理問題與解決方案實現無縫對接，實現在第一時間為用戶提供科學、合理的解決方案，并與用戶建立了一種新型合作模式。

  一、輥壓機介紹

  輥壓機是一種能量利用率很高的節能粉磨設備，廣泛應用于水泥、鋼鐵、礦山等粉磨行業中。

  根據接到用戶來電交流與統計分析，輥壓機軸承位磨損問題往往在設備投入運行3-5年后開始出現，這與設備構造、運行環境及維護手段有著緊密聯系。

  二、輥壓機軸承位磨損的原因

  1. 輥壓機軸承與軸的配合形式

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

  輥壓機位移型圓錐配合是一種過盈配合方式，是通過調整內、外圓錐相對軸向位置的方法，以得到所需配合性質的圓錐配合。如圖所示表在圓錐配合中由軸承初始實際位置 Pa 開始，對軸承內圈施加一定的軸向力F a，使其向右到達終止位置 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格的要求，是影響其配合接觸面的主要因素。在機加工工藝中，不管采用何種加工方法加工出的零件表面都不是絕對光滑的，所有的零件表面都有它各自的表面紋理。通常在機加工要求其配合面積不能小于75%，而表面紋理是與標準面的偏差，這種偏差來源于粗糙度、缺陷以及波紋度。在加工圓錐時會產生直徑、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；因素入輥壓機物料粒度的控制不力，顆粒直徑過大過多，進料不均等因素，均會引起輥縫長期偏差大，因糾偏頻繁導致軸承過載。或金屬異物或過硬物料頻繁進入輥壓機，在輥壓機擠壓時瞬間產生的超大反作用力全部承載于軸承本身，對軸承的壽命造成了根本的影響。同時反作用力沖擊軸承位，使軸金屬疲勞后與軸承內圈產成間隙。

  壓力因素；輥壓機屬于高壓粉碎設備，其液壓系統所提供的推力遠遠高于其它設備，一般來說壓力越高，擠壓效果越好，但不是說輥壓機工作時的壓力越高越好。輥壓機在水泥行業主要承擔原料和水泥熟料的粉磨工作，實踐證明，適宜的擠壓力可以得到最佳的粉碎效果，對于熟料來講，擠壓力5000-6000kN/m2效率最高，生料用輥壓機的擠壓力可比熟料低1000kN/m2。通過實驗得知：壓力達到一定數值后，擠壓效果不會再隨壓力的升高而有明顯的提高，而此時的高壓不僅對輥面、減速器、聯軸器、電機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。因此對每臺輥壓機來說，其壓力值可根據不同種物料的粒度、含水量、硬度等特性通過實驗來確定最佳值。

  巡檢和維修因素；其一、由于輥壓機工作環境惡劣，周圍粉塵濃度大，當注油孔堵塞或密封件磨損后粉塵或水進入軸承使承潤滑不足過熱損毀間接造成軸承位磨損。其二、軸承緊固螺栓預緊力大小以及設備運行后螺栓的二次緊固都會影響軸承與軸承位的配合。因此設備的運行不僅需要定期的維修維護，而且更需要平時的巡查保養，發現問題及時處理，從而減少設備的維修率。

  三、輥壓機錐度軸承位磨損后的現場圖

  在輥壓機1:12/1:30錐度軸磨損示意圖中，可以明顯看到磨損過度：

  四、輥壓機錐度軸承位磨損后的修復措施

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

  1. 在線應急處理

  其一、及時更換螺栓；其二、用塞尺檢測磨損量和軸向移動量。加工非標軸承壓環進一步鎖緊軸承，以勉強恢復生產（如下圖）。此措施只適用于軸承位磨損初始階段時，并不能避免磨損加劇。

  2.在線機補焊加工修復

  在線加工是金屬補焊后利用專業移動式設備來對修復部位進行車、銑、刨、磨或人工修磨等方式獲得軸頸尺寸。由于移動式在線專業設備的造價、技術含量較高，普及量較少，導致其修復費用特別高。現有的在線補焊修復普遍采用人工研磨處理，此處理方式的前提是修復部位有未磨損基準面，以未磨損部位為基準，利用事先加工好的模塊進行人工研磨。采用人工修磨工藝難度較大并且修復時間較長，同時修復后的接觸面很難得到保證。（如下圖）。

  3、線下補焊

  金屬補焊工藝方法較多，廣泛應用于各種設備的金屬再造修復中，根據設備問題選擇不同的焊接工藝后，再進行相應的車、銑、刨、磨。該修復方法強度高，機械性能好，但對母材的損傷較大，以及焊接過程中產生的有害氣體不僅對環境造成污染，而且對工人的健康影響較大（如下圖）。更重要的是設備因拆卸、運輸等產生的費用直接影響著企業的連續生產和運行成本。

  五、索雷工業碳納米聚合物材料修復輥壓機錐度軸承位磨損技術優勢

  該技術應用的創新首先是在充分分析輥壓機低轉速、重載的運行特性和構造后，以現場、同軸度、抗壓強度、快速、接觸面、修復成本、修復效果等為技術要點和關鍵點實現的。簡單總結推廣亮點有以下幾個方面：

  避免設備大幅度拆卸，減少停機時間和因此產生的費用；

  快速解決問題，或減少因突發事故造成的停機或停產損失；

  減少勞動力的投入和工人的勞動強度，同時減少施工現場的不安全隱患；

  最大限度的保證了設備修復后的同軸度，同時保證了修復后的接觸面達到98%以上（理論值100%）；

  避免了因大面積焊接對材質產生的影響，從而延長了設備的周期壽命；

  費用更低；

  操作簡單，企業工人易于掌握。

  六、修復工藝及說明

  1.精制“定位尺”

  根據設備圖紙尺寸或實際測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的標準尺寸。

  2.空試軸承，確保定位點的高度合適，并嚴格測量安裝預緊量和同心度，以便于后期調整；

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

  3.空試完成后，拆除軸承，然后進行軸承位表面處理

  首先用乙炔槍將附著于軸表面的油脂進行燒烤，使其滲出金屬表面并碳化。而后用機械方法或噴砂工藝進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材料與基體的粘結強度。（如下圖）。

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  4.軸承內圈刷涂脫模劑

  用無水乙醇將軸承內圈擦洗干凈，并刷涂SD7000脫模劑。

  說明：防止修復材料粘于軸承內圈表面，便于軸承的拆卸。

  5.調和并涂抹材料索雷

  按規定的比例調和SD7101H材料，并用刮板涂抹于軸表面，反復刮壓，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高度；

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

  6.安裝緊固并測量預緊量

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

  說明：由于前期焊接的定位點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系修復，所以修復后的接觸面從理論上講可以實現100%（如下圖）。軸承的安裝位置與空試時的安裝位置一致，預緊量不得小于空試時的預緊量數值。

  7.材料固化

  常溫下（24℃以上）6小時材料可以達到一定的機械強度，24小時可以達到完全固化，但溫度每提高11℃固化時間縮短一半，可以適當的采取升溫措施，來縮短材料的固化時間。

  8.材料完全固化后或者具有一定的金屬強度后，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不受影響。

  9.再次涂抹材料

  將修復材料表面粗糙化，清理修復表面的多余材料和毛刺。再次調和SD7101H材料，并涂抹于修復部位，同時軸承內圈提前刷一層SD7000脫模劑（如下圖）。

  10.安裝

  按要求進行快速安裝軸承，緊固的壓盤，緊固的同時測量軸承游隙，直至軸承游隙達到運行要求后，停止緊固。（如下圖）

  11.固化

  環境溫度24℃時，材料完全固化不少于24小時，但溫度每提高11℃固化時間縮短一半，可以通過現場加熱提溫的方式縮短固化時間。

  12.后期預緊

  設備空載3-5小時緊固一次螺栓，載料8小時緊固一次，載料24小時緊固一次，載料72小時緊固一次，后期可以以30日為一個周期檢查緊固壓盤螺栓。