烧结机台车车轮轴承故障分析及对策措施
2023-08-11方明，薛林涛
（宝钢集团八钢公司炼铁分公司烧结分厂，新疆乌鲁木齐 830022）
摘 要：针对430m2烧结机台投产以来，每年烧结机台车因车轮轴承损坏，频繁下线，对台车车轮轴承损坏的原因进行分析，通过改进台车车轮密封形式以及轴承隔环结构、改善台车车轮润滑的方法，来进一步提高台车车轮的寿命，提高设备的稳定性，同时降低设备修复费用。本文主要对烧结机台车车轮轴承故障进行分析，采取相应对策改善轴承工况，提高车轮轴承使用寿命。
关键词：烧结机台车轮，轴承密封，轴承隔环，改进
往年430m2烧结机台车故障较频繁，2015年1-8月台车下线次数分别为：16、13、12、14、20、13、12、14。2016年从3月份正常生产，4月份下线23次，5月14次，6月35次，严重影响生产节奏，对节约烧结矿成本、维修成本等造成很大影响。针对近期430m2烧结台车轮轴承故障频繁，导致台车大量下线，经过管理及业务诊断，从台车密封形式和润滑油路着手，结合同类设备故障现象及设计对比，对发生故障的原因进行分析，并采取相应的改善措施。
1 烧结机台车轴承密封形式及润滑方法
烧结机台车采用车轮与轴承分体安装的结构型式，车轮与轴承组合安装，可分别维护。轴承为双列圆锥滚子（型号352026´2-4），双列轴承中间有轴承隔环，润滑脂使用1#极压锂基脂，轴承上机时涂满油脂，在线运行时每周人工加一次油，通过台车轮油道进行加油润滑。430系列台车轮密封形式主要是靠密封圈密封，其有两道密封组成，第一道隔环密封，第二道密封圈密封，其型号是U型轴封TD190。其结构形式如图1所示。
2 台车车轮轴承主要故障分析
430系列台车轮使用过程中，在线温度高，现场粉尘固体颗粒多，密封圈易受高温及固体颗粒破损，易从台车轮与自润滑卡轮接缝处进入台车轮轴承，造成车轮内油品污染，造成轴承磨损加剧，使台车轮子经常发生脱落、卡阻、轮盖破裂等故障。台车车轮轴承的磨损失效，不仅增加了台车非周期更换次数，增加了烧结机停机时间，同时增加了台车维修费用。
由于台车轮轴油路设计上是从轴端加油孔进行加油，通过油道进入轴承内部润滑，由于轴承内部有轴承隔环的存在，轴承装配后，轴承内圈与隔环形成密闭空间，阻碍润滑油脂进入轴承内部，导致轴承内部油量不足，促使轴承磨损加剧。其配合结构图如图2所示。
3 台车车轮轴承故障原因分析
（1）车轮密封形式设计不良，密封圈在高温及固体杂质的作用下极易损坏。
（2）车轮油路设计时，未考虑轴承隔环与轴承内圈配合形成的密闭空间。
（3）长期使用过程中轴头磨损未能及时更换，与轴承间配合不能保证，在较大轴向力作用下，轴承轴向移动。
（4）台车下行起拱在进入传动齿板时存在突然下落，轴承存在径向冲击力。
（5）台车跑偏后轴承受力加大。
（6）长期使用过程中车轮内安装表面磨损，与轴承配合间隙无法保证过盈量。
（7）车轮后部的密封台阶与对应隔离环长期处于相对滑动状态，磨损加剧后出现间隙，轴承进散料而损坏。
4 对策措施
针对现有故障分析的原因，分别对隔离环、密封圈、轴承隔环等进行改造，具体改进措施如下：
（1）改变密封圈形式，提高密封橡胶材质来增强密封性能。原密封U型轴封，强度不足。建议密封采用氟橡胶骨架密封，强度增加，提高密封性能，使固体颗粒及杂质不易进入轴承内部。
（2）轴承隔环改进，消除轴承隔环与轴承内圈配合形成的密闭空间，提高润滑。轴承内圈中间隔环内圈车去3~5mm，深度为5mm，并在径向上开4个φ3mm油孔，既保证隔环的强度，又提高了润滑性，同时缩短润滑周期，提高润滑。其结构如图3所示。
（3）安装过程中对轴头磨损情况进行测量，不能保证与轴承配合的台车轮轴进行更换。
（4）针对台车下行起拱，查找起拱原因并进行处理。
（5）针对台车跑偏的各种原因进行治理。
（6）严格按照标准化作业，把控安装过程，对不能保证台车轮内圈与轴承外圈配合的台车轮进行更换。
（7）由于?轮后部的密封台阶磨损加剧后出现间隙，采取加厚隔离环进行间隙消除。原有隔离环厚度为5mm，根据磨损情况，加厚2~3mm，如台车后部密封台阶磨损过严重，便更换台车轮。
5 结束语
针对烧结机台车轮轴承故障频繁，开展故障及业务诊断，对故障现象进行定期跟踪分析，结合同类设备故障及设备设计对比，查找问题的原因，采取针对措施进行改善及治理是十分必要的。希望通过以上措施的实施,能够将烧结机台车轴承的使用寿命延长,大大减少台车下线的频次。
参考文献
[1]汪用澎,张信.大型烧结设备[M].北京:机械工业出版社,1997.
[2]成大先.机械设计手册[M].第四版.北京:化学工业出版社,2002.
[3]张惠宁.烧结设计手册[M].北京:冶金工业出版社,2005.
（来源：第十一届中国钢铁年会论文集——S01.炼铁与原料）
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