破碎机轴承失效原因分析及改造
高玉林
（陕西未来能源化工有限公司，陕西 榆林719000）
［摘 要］通过对破碎机轴承的频谱分析、受力分析和载荷核算，得出其损坏的主要原因是轴承选用不当。采取轴承改型以及对轴承座密封和轴承支架进行改进后，取得了较好的运行效果。
［关键词］破碎机；轴承失效；调心滚子轴承；轴承座密封；轴承支架；改造
［中图分类号］TQ 051.9+1 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2015）03-0069-03
1 概 述
某公司石灰石破碎机（正常情况下2开1备）是与其热电站相配套的关键设备，它为电站的循环流化床锅炉生产纹理优质的石灰石粉，对锅炉安全、高效运行和无硫排放至关重要。3台破碎机均为GCF1430型卧式冲旋式粉碎机（采用油脂进行润滑），其工作原理是：利用叶片高速旋转的离心力拍打及叶片径向挤压，使石灰石粉碎，并利用风力和分级叶片的作用，使石灰石粉得以流动输送。其性能参数为：电机功率45 kW，转速2 600 r/min；原料块≤15 mm（中硬），承受最大挤压力10 kN；生产能力8 t/h。
破碎机投用后不到1个月，有时甚至不到1周就出现前后轴承烧损的故障，严重制约了石灰石粉的产量［设计产量320 t/d，电站需求160~300 t/d（与掺焦比相关），而实际只能生产160 t/d］，直接影响电站锅炉负荷的提高和安全运行。破碎机生产厂家多次派专门的技术人员进行处理，但问题均没有得到有效解决。
2 故障原因分析
2.1 故障现象
该破碎机两端均选用2只6312C3轴承串联支承，其中，皮带轮端轴向定位器同时承受一定的轴向力。从拆卸下来烧损轴承的表象看，许多滚球产生扁平区，并使滚道产生凹穴，这显然是由于负荷过大而产生的永久变形。另外，使用后的润滑脂中含有微小磨粒，这表明毛毡密封失效，有少量石灰石粉进入轴承腔，润滑条件恶化，也会导致轴承过早地失效。
2.2 频谱测试及分析
利用CSI 2120振动分析仪对轴承烧损前的破碎机对轮端和非对轮端进行测试，发现对轮端的振动烈度明显高于非对轮端，这与轴承组的受力情况复杂和对轮端最先失效相吻合。
参看振动分析仪监测的振动频谱图和波形图，可得出以下结论：
（1）破碎机的转速在一定范围内变化，这是因为当负荷变化时皮带传动出现打滑现象；
（2）垂直方向的振动明显大于水平方向的，这是因为破碎机上进上出，工作过程中物料流动主要产生垂直方向的径向力，另外，大颗粒物料在重力作用下容易集中在机壳下部，从而产生较大的垂直方向的挤压力；
（3）幅值以工频为主，同时存在2X、3X、5X、9X以及高频成分，初步分析认为转子存在动平衡不好和轴承早期失效的故障现象；
（4）波形图上可见明显的削波现象，且在一个周期内有多个波峰出现，这是一个典型的有冲击、摩擦现象的波形图。
2.3 轴承的受力分析
更多内容请见《中氮肥》2015年第3期