BRM型辊磨磨辊漏油及进粉的原因分析与处理

庄文忠，崔龙啸，蒋星坚

1 概述

近些年，随着国内建材行业的高速发展，平盘锥辊型辊磨得到了广泛应用，但辊磨磨辊漏油进粉的现象比较普遍。陕西某水泥厂2500t/d干法水泥生产线生料制备系统一台BRM38.4型生料辊磨，自2011年5月份起其磨辊多次出现漏油现象，其中一个磨辊漏油严重，后经临时调整磨辊润滑油站进出油量，情况得到暂时缓解。一段时间后，磨辊再次漏油，最终磨辊轴承出现损坏。为了彻底解决磨辊漏油及轴承损坏的问题，决定对磨辊解体并进行改进，以提高磨辊的使用寿命。

经过对出现问题的磨辊进行解体检查，发现如下情况：

（1）上摇臂上密封支架上的静密封环磨损严重，动静密封间隙有些地方甚至可以伸进一个手指（见图1）。

（2）磨辊透盖处的动密封环同样磨损严重，出现一个深度达2mm的沟。

（3）磨辊透盖处的骨架油封已经损坏，透盖处粘附大量粉尘及油脂（见图2）。

（4）磨辊内轴承损坏失效，无法继续使用（见图3）。

2 磨辊漏油及进粉的原因分析

2.1 磨辊润滑系统原因

BRM型辊磨磨辊采用稀油强制润滑系统，在润滑系统工作顺畅的情况下也会出现漏油的现象，例如当进磨辊腔内的润滑油远远大于出磨辊腔的润滑油时，磨辊腔内由于润滑油积压过多，压力会逐渐上升，长期运行后，最终内部大于骨架油封压力，造成漏油。该辊磨磨辊第一次出现漏油即是润滑油系统回油不畅所致，后经调整后得以解决。

2.2 骨架油封的原因

图1 静密封环

图2 磨辊透盖

图3 磨辊轴承内圈

图4 骨架油封

轴承油封的密封性能对于要保护的轴承至关重要。BRM型辊磨磨辊轴承室透盖处的密封，采用骨架油封型式；端盖处的密封采用O型圈密封型式。需要说明的是，端盖处的密封属于静态密封，密封情况较为简单，O型密封圈设计足以保证密封效果，因此该处一直密封良好，未发生过漏油现象。透盖处的密封属于动密封，接触型密封。该磨辊轴承透盖处的密封，采用骨架油封，安装3个油封，其中1个油封起防止润滑油外溢的作用，2个油封起防止粉尘进入磨辊轴承室的作用。油封型式是双唇型密封，解体检查发现密封效果不理想。而由于磨辊长期处于高温、重载、粉尘大、低转速、潮湿等条件下，工作环境非常恶劣，其内轴承对密封的要求比较严格。密封的材料、结构、摩擦、磨损和润滑等因素对密封的性能均有重要影响。第一次出现漏油后，密封风室内粉尘粘附于骨架油封润滑油上的概率非常大，最终导致油封的磨损加剧并失效。因此，骨架油封的质量，对磨辊漏油和进粉有很大的影响。

2.3 磨辊空气密封室的原因

从BRM型辊磨磨辊密封室结构看，磨辊密封室是由安装于上摇臂的密封架、静密封环和套装于透盖上的动密封环构成。磨辊工作过程中，密封风从上摇臂密封风入口进入上摇臂内腔，通过上摇臂上的若干通风孔进入密封室，磨辊密封室内的密封风压力必须大于磨内气体运行压力，才能保证磨内的风粉混合物不会进入密封室内，保证骨架油封与轴套的良好密封，减少骨架油封与轴套的磨损，保证磨辊的润滑油清洁及轴承良好润滑。一旦磨辊密封风室内压力小于磨内气体运行压力，必将导致磨机内粉尘进入密封腔内，并与骨架油封接触。由于骨架油封是随磨辊转动的，磨辊运行中由于振动及表面粗糙度的原因，骨架油封与辊轴不可能完全接触，粉尘一旦进入骨架油封与辊轴的间隙，则会导致辊轴磨损、骨架油封磨损，磨损后的油封失效最终导致漏油及进粉的后果。原静密封环采用的是普通A3钢，不耐磨，防护密封环耐磨内气粉混合物冲刷的结构设计不合理，导致密封环直接暴露于气粉混合物的冲刷范围内，加上辊磨操作人员操作不当，导致磨辊密封室内压力小于磨内压力，造成风粉混合物进入密封风室内，致使骨架油封及轴套磨损严重。因此，磨辊密封风室耐冲刷防护设计不到位、密封间隙不能保证、密封风机操作不当是造成磨辊密封室密封风压低的原因。

2.4 磨辊辊轴中间润滑油出油孔位置布置不合理的原因

磨辊轴上一般有两排润滑油出油孔，上排出油孔位于骨架油封与单列圆柱滚子轴承之间。观察发现，当润滑油粘度比较高时，该处润滑油累计到一定程度后，将会挤压骨架油封，从而从骨架油封处溢出，最终导致磨辊漏油。

3 改进措施

导致磨辊漏油和进粉的原因较为复杂且相互关联，若要彻底解决，则需要综合考虑，采取多种改进措施。

（1）采用新骨架油封，将原骨架油封改为带副唇骨架油封（见图4），增加副唇后，可有效防止粉尘中较大颗粒进入骨架油封卡滞其中不能出来。骨架油封采用3道骨架油封，其中靠近轴承的2道油封有效方向对内，主要起到防止润滑油溢出的作用；第3道油封有效方向对外，主要起到防止粉尘进入的作用。严格控制骨架油封安装工艺，对磨辊油封安装工艺进行校核，保证安装不变形、不刮蹭油封表面。

（2）对装配好的磨辊装置进行气密性试验，验证骨架油封的密封效果；将磨辊轴靠近骨架油封处的出油孔赌住，只留下部出油孔。

（3）对磨辊密封风室外围进行耐磨加护，防止密封风室被磨内高速气流夹带物料粉尘颗粒冲刷，导致密封风室损坏，造成密封失效。动密封环由原来的普通A3钢材料更换为耐磨材料，并控制好其与静密封环之间的间隙。另外，对原动密封环与静密封环之间的位置和结构进行改进，形成台阶状，避免磨内粉尘直接进入密封室内。

（4）对磨辊辊芯防护罩进行改造，在其锥形体靠近大端处设计几个均布排料孔，保证物料及粉尘不会积压在透盖处，进入密封风室内。

4 改进效果

（1）磨辊上的骨架油封材料为耐油、耐高温的氟橡胶，油封制造厂家根据我公司的建议对结构做了改进设计，提高了骨架油封的寿命。

（2）密封风室的密封效果良好，由于密封风室外加耐磨保护，密封风室耐磨效果明显强化，由于改进了动密封环材料，且控制了动静密封环间隙，空气密封起到了效果。动密封环与静密封环之间的间隙相对于磨辊轴中心的直径变大后，形成一个台阶，磨内粉尘不易落在间隙上，不会直接进入密封室内，起到了很好的保护作用。

（3）磨辊辊芯保护罩开设了排料孔，保护罩上不再积压物料及粉尘，提高了密封效果。

该磨运行两年来，未再出现磨辊漏油和进粉的现象，由于密封效果良好，磨辊的轴承寿命有很大提高，有效保证了辊磨设备的可靠性，降低了维护费用。