石墨鑲嵌瓦在回轉窯托輪軸承上的應用
2008-11-21
摘要：我公司6臺濕法回轉窯，窯型規格Φ3.5m/3.3m/3.0m/3.3m×118m，回轉窯托輪軸承采用傳統的油勺提油潤滑(24號汽缸油)，在生產中由于托輪在運行過程中不可避免地出現軸向竄動，當竄動量超過規定值后，引起油勺架破壞，使油不能倒入分油槽中進行潤滑。另外，油勺架用兩個M12的螺釘固定，經常出現油勺架松動脫落，從而導致潤滑中斷，發生研瓦、燒瓦。1994年我們在托輪軸承上采用了石墨自潤滑材料代替原24號汽缸油，經過5年多的使用，取得了很好的效果。
1 石墨自潤滑材料的潤滑機理及特性
石墨自潤滑材料是一種新型的抗極壓固體潤滑材料，由石墨、Pb3O4等按一定比例配制而成。將其嵌于軸瓦上，在托輪軸頸與銅瓦的摩擦過程中，機械強度較高的金屬底材(銅瓦)承擔了絕大部分負荷，保證了石墨鑲嵌材料在垂直負荷和摩擦剪切力作用下不發生嚴重變形，在摩擦力的作用下，嵌入的石墨自潤滑材料連續地向界面提供潤滑劑，避免了軸頸與銅瓦的直接接觸，由于固體潤滑劑的良好潤滑特性使得軸頸和銅瓦的摩擦和磨損大幅度降低。在摩擦力作用下，潤滑膜可能被破壞并排出界面之外，但嵌入的石墨潤滑劑的熱膨脹系數大于金屬底材銅瓦，因此嵌入材料不斷地向摩擦界面提供石墨固體潤滑劑，新的潤滑膜復又形成，如此在摩擦過程中始終保持良好的潤滑狀態。
2 石墨鑲嵌瓦的結構及使用時注意的問題
石墨鑲嵌瓦是將石墨固體自潤滑材料制成圓柱狀，在金屬錫青銅瓦的摩擦面上等距鉆12排Φ12×20孔，將石墨材料以點陣方式嵌于銅瓦所鉆孔中，石墨鑲嵌塊應高出銅瓦摩擦面0.5mm。具體結構如圖1所示。
圖1 石墨鑲嵌瓦結構簡圖
在使用中，石墨鑲嵌瓦與軸徑間隙比通常應略大，一般應為軸徑的0.2%～0.3%，鑲嵌瓦對應的軸頸粗糙度應在0.4以上。安裝石墨鑲嵌瓦之前應以潔凈汽油或煤油將摩擦面充分洗凈，晾干。
3 使用中出現的問題及采取的措施
我公司回轉窯托輪軸承采用石墨鑲嵌瓦后，軸承潤滑正常，只是在托輪軸承開始運行時，在托輪軸徑表面上出現少許銅沫，屬正常現象，只需涂抹與之相配合適用的TR型抗極壓潤滑膏即可，以后每10d涂抹一次，經如此處理后，托輪軸承潤滑正常，無其它問題發生。
石墨鑲嵌材料和TR潤滑膏配合使用，其耐溫性能好，完全適用托輪軸的低速、重載、高溫條件下的運行狀況。
4 經濟和社會效益
石墨鑲嵌瓦鑲嵌材料使用壽命Z長的達5年，而銅瓦一般為4年更換一次，延長了銅瓦的使用壽命。另外，采用石墨鑲嵌材料后，節約了檢驗工時和檢修材料，同時降低了潤滑材料的消耗量，經統計，每塊鑲嵌瓦材料加工費用為1600多元，按使用周期4年計，每瓦年約節油費、維修費及管理費用共計1400元。
而且，自采用石墨鑲嵌瓦后，未發生一起由于石墨材料問題所引起的研瓦、燒瓦事故，保證了水泥窯的正常運行，克服了漏油引起的現場污染，降低了操作人員的勞動強度。(作者：李永軍 廖順泰 單位：甘肅祁連山水泥股份有限公司）
