軸承磨損監(jiān)測儀應用

壓榨輥軸承位磨損修復

壓榨輥是壓榨裝置的主要構件。壓榨輥的種類很多，老式紙機的壓榨部多使用平壓輥，隨著紙機車速的提高，開始使用真空壓輥，接著又研制出溝紋壓榨輥，20世紀70年代研究開發(fā)了盲孔壓輥和可控中高輥等形式。在吸收了真空壓輥、溝紋輥和盲孔輥的長處后，隨后又出現了其他若干種新型壓輥。80年代至90年代又開發(fā)了高速紙機用的寬壓區(qū)壓榨和靴式壓榨。直至目前，研究人員一直沒有停止過對新型壓榨輥的開發(fā)，開發(fā)新型壓榨輥的目的是提高脫水效率、改善紙頁的質量、降低壓榨給紙業(yè)帶來的不利影響。

壓榨輥的分類：

平輥壓榨

普通壓榨和正壓榨均使用平輥壓榨。平輥壓榨的結構，上輥為石輥，下輥為膠輥，兩個輥均具有平整光滑的輥面。

石輥是一種常見的平壓榨輥。石輥通常使用易于與紙剝離的材料制成，大多使用花崗石?；◢徥闹饕攸c是其組織中有許多微小的孔隙，儲存著一定的空氣，有利于濕紙頁的剝離，其缺點是成本高，易于脆裂。在運轉中，如轉速太快或負荷過大可能產生軸頭過熱，使石輥表面產生軸向或環(huán)形裂紋，高溫膨脹嚴重時會造成軸心脫落。

隨著紙機車速的提高，花崗石輥的局限性日益明顯?，F在大多數采用橡膠與石英砂混合制成的人造石代替天然花崗石，作為上壓石輥。

平輥壓榨的下輥是包膠的鑄鐵輥。包膠除了提供壓輥的耐腐蝕性能外，更重要的是提供良好的彈性，緩和上壓輥對濕紙和毛毯的壓榨作用，從而延長毛毯使用壽命，同時減少濕紙“壓化”。彈性的包膠下輥還能夠賦予兩輥間接觸良好、脫水均勻的效果，并補償下壓輥中高的誤差。

生產一般紙時膠輥的橡膠硬度通常為70～90肖氏硬度。壓榨部各道壓榨所用膠輥的硬度，隨著各道壓榨線壓力的提高，膠輥的硬度也要相應地加大。

網襯壓榨

網襯壓榨包括兩種方式，即襯網壓榨和套網壓榨。

1、襯網壓榨

襯網壓榨是在壓榨毛毯內再襯上一條網眼比較大的塑料網，從而達到減少壓區(qū)流體壓力和有利于脫水的目的。采用襯網壓榨可以達到提高壓區(qū)壓力、提高濕紙幅干度和紙機車速的目的。但由于襯網壓榨的塑料網裝在毛毯里面，裝卸比較麻煩，易于破損。同時效果有限。因此沒有被廣泛推廣使用。

2、套網壓榨

套網壓榨是在下面的平壓膠輥或真空輥上套上一張網套，塑料網套的兩端用分塊壓環(huán)或整圈壓環(huán)加以固定。

套網輥的膠層硬度應比普通膠輥稍高一些，一般為95～96肖氏硬度，硬度最小不低于88～90。如果膠層太軟，網套容易變形。另外，膠輥兩端應加工成半徑不小于12.5mm的圓弧形，以防網套裂口或擦傷。

套網壓榨所用的網套是用厚度為2.25mm、定量約900g/m2、空隙容積約1 500cm/m雙層編織單絲塑料網制成。套網壓榨的脫水機理與溝紋壓榨基本相同。因為網套是用單絲雙層織接，與毛毯接觸的一面有足夠容納壓出水的網目空隙，而底層又有可供流水的通道，所以壓榨時從濕紙中脫出的水是按垂直流動的方式脫水。

真空壓榨

真空壓榨多用于中、高速紙機。真空壓榨的上壓輥為石輥，下壓輥為真空壓輥。真空壓輥的構造與真空伏輥基本相同，輥殼由青銅或不銹鋼鑄成，輥殼的厚度由需要的剛度和強度來決定。紙機的其他工作參數如車速、真空度等不變，輥殼愈厚，脫水能力愈小。高速抄紙時，毛毯和濕紙的水分被吸出之后，經過輥上眼孔，幾乎來不及達到真空室中便轉過真空吸水區(qū)，然后被輥子的離心力拋入白水盤。真空室的作用僅用來抽吸殼眼孔中的空氣，輥殼越厚，抽吸空氣的體積越多。所以，采用高強金屬制成輥殼較薄的真空壓輥，有利于提高壓榨脫水效率。

真空壓輥輥殼上包有厚度為30～40mm的橡膠。包膠的好處是使壓力分布均勻，減少毛毯的磨損，提高壓榨線壓力。

生產實踐表明，真空壓輥上孔眼的軸向和周向中心距小些，眼孔數目多些，可以顯著提高真空壓輥的脫水作用，從而有效地消除壓花現象，延長毛毯的使用壽命。真空壓輥眼孔直徑應妥為選擇，既保證輥子有足夠大的脫水量，又要考慮到開孔會影響輥子強度和在紙上留下“影痕”。真空壓輥的眼孔直徑一般為4mm左右。

溝紋壓榨

盡管真空壓榨有許多優(yōu)點，但存在設備投資大，生產費用高的問題，且壽命并不長?，F在也有許多紙機已改用溝紋壓榨輥代替真空壓榨輥。

溝紋壓輥是在20世紀50年代末開發(fā)出來的一種改進型壓榨輥。

溝紋壓榨結構形式也是上輥為石輥，下輥為膠輥。包膠輥膠層上用合金鋼刀切出寬為0.5～0.6mm、深1.0～3.5mm、溝紋距約為3.0～3.6mm的螺旋型溝紋，

溝紋的開口率是影響脫水的重要參數。開口率指的是溝紋開口面積的百分率。研究證明：溝紋的開口率不應太大，若開口率太大，脫水效果反而不好。溝寬而扣多的溝紋輥，壓榨時接觸面積太小，很難形成將水從毛毯壓入溝紋所必需的壓力。而窄溝有利于減少從溝中返回到毛毯中的水量。通常認為開口率以16%較好。溝紋的面積從一壓到三壓應逐步降低，以適應生產需要。

使用普通針刺毛毯，壓輥的溝紋宜窄且深，否則紙中容易出現壓痕。底網針刺毛毯比較硬挺，不易出現壓痕，溝紋的加工宜寬且淺。生產高級紙時，大多采用矩形溝紋。溝紋壓輥的橡膠硬度應大于普通壓榨膠輥，因為硬度低的膠輥，溝紋容易變形，影響脫水效率。溝紋壓輥膠層的硬度一般為85～90肖氏硬度。但膠輥硬度還是嫌軟，使用長久了溝紋會變形，出現“拔毛”現象。

與普通壓榨比較，溝紋壓榨容易脫水，壓榨時線壓較低，同時膠層厚度增大。因此可以減少輥子的中高，避免紙的兩邊水分較高、不均勻而產生筋道。壓榨時，毛毯和濕紙的走向也很重要。在壓榨出口，濕紙應盡快與毛毯分開，毛毯也應盡快與溝紋輥分離，以免水份回濕到毛毯和濕紙頁中去。必須保持溝紋壓榨的輥溝清潔，防止堵塞，注意溝內積水的排除。在紙機車速較高時，溝紋輥上還需配備軟質刮刀，清除從輥溝中沖到輥面的高壓水。

早期的溝紋壓榨，多用在二、三壓上，現在一壓也可以使用溝紋壓榨。圓網紙機壓榨膠輥改為溝紋輥后，增加了線壓而無壓花現象，同時出壓榨紙頁的水分下降，提高了紙機車速，取得了較好的效果。不銹鋼溝紋輥因不易變形而獲得廣泛使用。但需要防止產生壓榨振動或紙上溝印太明顯等問題。

盲孔壓榨

盲孔壓輥是20世紀70年代在溝紋壓輥的基礎上開發(fā)的另一種改進型壓輥。盲孔壓輥也是在鐵輥芯上掛橡膠或聚氨酯。包膠面上鉆有孔徑為2mm、深為12～15mm的盲孔。也可鉆出深淺不同、兩排相間的盲孔，盲孔壓輥的開孔率約為25%～30%，其眼孔容積比溝紋壓輥約大5倍，因此可以容納更多的壓榨水。盲孔壓輥的實心部分不像溝紋壓輥那樣容易損壞，因此輥子可包覆較軟的膠層，約為70～90肖氏硬度。其結果一是可以減輕毛毯的磨損，二是可以提供較寬的壓區(qū)，有利于提高壓區(qū)線壓力。15mm深度的盲孔與2.5mm溝深的溝紋壓輥相比，在重新掛膠以前，可以比溝紋壓輥多磨許多次。

在雙毯壓榨中上、下兩個壓榨輥都可以使用盲孔壓榨，以便實現兩面對稱排水，這是有別于溝紋壓榨的獨特優(yōu)勢?？紤]到高線壓壓榨的需要，兩個盲孔壓輥的膠層硬度一般在90肖氏硬度左右。

寬壓區(qū)壓榨

寬壓區(qū)壓榨是一種廣泛采用的新型壓榨技術。寬壓區(qū)壓榨由壓腳頂著壓輥形成壓區(qū)，壓區(qū)寬度可達250mm，因此可相應延長濕紙頁在壓區(qū)內的受壓時間，壓榨線壓力可提高到約1 700kN/m。與普通壓榨相比，生產掛面紙板時，寬壓區(qū)壓榨可節(jié)約干燥紙板的能耗約25%～30%，紙板的耐破度提高25%。寬壓區(qū)壓榨生產定量為340g/m2的掛面紙板，出壓榨紙幅的干度最高可達47%，而普通壓榨只能達到40%～42%干度。

靴式壓榨

近年來，隨著造紙技術的不斷發(fā)展，造紙機在幅寬和速度上得到了很大的提高，已有多臺幅寬超過10米、速度超過2 000 m/min的造紙機在造紙發(fā)達的國家和地區(qū)得以應用。這些寬幅高速造紙機的壓榨部普遍采用大輥徑、寬壓區(qū)的壓榨方式。這種寬壓區(qū)壓榨的輥經一般在1 300～1 500mm、壓區(qū)寬度一般在100～300mm之間。

升溫壓榨

升溫壓榨指的是在壓榨部提高濕紙頁溫度以強化壓榨脫水的一項措施。提高濕紙頁溫度可以從三個方面提高脫水效率，即減小流體流動阻力、減小纖維壓縮阻力和減少回濕作用。流動阻力隨著水的黏度下降而降低，因此升溫有利于促進脫水效率。濕紙頁溫度升高到60～65℃，半纖維素和木素開始軟化，濕紙頁纖維層的壓縮阻力也隨之減小，有利于更多的水從壓區(qū)中壓榨脫除；另外，溫度上升，水表面張力減小，出壓區(qū)后濕紙頁的回濕也會減小。

在壓榨輥長期運轉過程中，壓榨輥頭部承受較大的動壓力，在這些情況出現后較易出現壓榨輥軸承位磨損的情況。

壓榨輥軸承位磨損常見的修復方法：

目前國內修復壓榨輥軸承位磨損常見的方法為鑲軸套、打麻點、堆焊、電刷鍍、熱噴涂、激光熔覆等，這些修復工藝的出現在推動技術工藝改進與發(fā)展的同時，又因復雜的工藝條件和現場環(huán)境而受到限制，尤其是在面對一些突發(fā)緊急、設備龐大、拆卸復雜等的設備問題，這些工藝顯然是心有余而力不足的。鑲軸套、打麻點的方式是非常陳舊的軸類修復方法，修復效果差，目前已經很少采用?，F就其它幾種修復方法進行簡要分析：

1、堆焊（補焊）工藝

堆焊是在工件的表面或邊緣進行熔敷一層耐磨、耐蝕、耐熱等性能金屬層的焊接工藝。不同的工件和堆焊焊條要采用不同的堆焊工藝，才能獲得滿意的堆焊效果。堆焊中最常碰到的問題是開裂。一般堆焊（補焊）后需要熱處理，并機加工。補焊最大的缺點是熱應力集中，熱影響區(qū)大，容易造成軸的變形。

2、熱噴涂工藝

熱噴涂是將熔融狀態(tài)的噴涂材料，通過高速氣流使其霧化噴射在零件表面上，形成噴涂層的一種金屬表面加工方法。熱噴涂需要專業(yè)的噴涂工具，熱噴涂的主要缺點在于噴涂層與基材金屬之間結合強度不夠，噴涂層有氣孔等缺陷，不易機加工等。

3、電刷鍍工藝

電刷鍍是用電解方法在工件表面獲取鍍層的過程。其優(yōu)點就是可以實現在線修復，其缺點非常明顯。電刷鍍工藝其刷鍍涂層受到磨損量的限制，一般電刷鍍涂層刷鍍厚度小于0.2mm。當磨損量大于0.2mm時，其刷鍍效率將成倍下降，且刷鍍層過厚時，使用過程中刷鍍層容易脫落，使用壽命短。

4、激光熔覆工藝

激光熔覆亦稱激光包覆或激光熔敷，是一種新的表面改性技術。它通過在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝的方法，在基層表面形成與其為冶金結合的添料熔覆層。激光熔覆的優(yōu)點是基材的加熱不受金屬基體的影響，熔敷金屬冷卻速度快。其缺點是工期較長，價格昂貴；熔覆層仍屬于電熔池結合，有較大內應力，易變形，存在產生裂紋的可能性。

基于上述所述，軸類磨損修復新工藝-索雷工業(yè)碳納米聚合物材料現場修復技術的出現與普及大大開拓了設備管理者的思路和眼界。索雷工業(yè)修復技術來源于美國，一直服務于軍方和航空領域。被成功引進后在設備的在役再制造與高端再制造領域發(fā)揮了重大作用，尤其是在現代化的生產企業(yè)自動化程度高、連續(xù)生產要求高的背景下，及時、快速、低成本、環(huán)保等方面體現出了明顯優(yōu)勢。

索雷工業(yè)修復技術優(yōu)點：

1、索雷技術可以根據軸頭磨損的實際工況環(huán)境采取不同的修復工藝，如：機加工修復、模具修復、部件對應關系修復等，大多數情況下可實現現場修復；

2、轉速在1000轉以下的可以采取現場模具修復、四邊定位法修復、使用刮板分次修復等免拆卸修復工藝，減少停機停產，降低工人勞動強度；

3、自主修復提高一線工人的操作技能，彌補了企業(yè)外協(xié)的經濟損失，使企業(yè)人力資源得到最大限度的發(fā)揮；

4、修復時間短，第一時間修復確保了設備正常運行，可以很好的減少設備的庫存，往往更換設備的時間就可以采取索雷進行修復；

5、使用壽命95%情況下超過新設備使用壽命，是傳統(tǒng)修復費用的1/5--1/10；

6、對修復厚度沒有要求，不會產生應力；

7、轉速較高的情況下可以采取機加工的方法修復，材料可以車銑刨磨機加工；

8、產品不斷升級。

索雷現場修復提升機鏈輪軸磨損案例展示：

4600紙機，壓榨輥軸頸400-420mm、1:12錐，軸承23280CAK/W33。紙機在運行中軸承異響后檢修發(fā)現軸承內圈與軸出現磨損0.2-0.3mm、而影響正常運行生產。

水泥行業(yè)中，由于設備活動等原因，熟料庫斜拉鏈機頭輪經常會發(fā)現磨損，如某企業(yè)熟料庫斜拉鏈機頭輪支撐側軸承位出現磨損，以及前、后端密封部位磨損情況，導致在運行過程中出現異響和跑偏震動。

造成該部位磨損的原因有多種情況：

1、現場環(huán)境粉塵大保養(yǎng)不及時造成零部件之間的磨損；

2、軸承由于多種原因造成的潤滑不暢導致卡死或高溫運行；

3、部件的配合關系問題，由于拉鏈機頭輪在運行過程中受力較大，軸承位尺寸較大，設備在長期運行過程中由于部件間的配合精度問題、啟動停止時造成的沖擊振動等原因造成軸承位配合面的磨損。

設備問題：

數據如下:頭輪磨損部位：支撐側軸承位、軸承箱內外壓蓋密封位；轉速：20-30r/min；密封位直徑：前段?260mm，后段?280m；密封位磨損深度：3~5mm；密封位磨損形態(tài)：多圈呈均勻溝槽狀磨損；軸承位磨損深度：約2mm；軸承型號：23052CA/C3.W33。

索雷碳納米聚合物技術現場修復步驟：

①　表面烤油：用乙炔火焰對磨損的軸承位和軸頸進行表面烤油；

②　焊接定位點：在磨損的軸承位焊接定位點并用量具進行檢測；

③　表面處理：用磨光機對磨損部位進行打磨處理；

④　清洗：用無水乙醇清洗打磨后的軸承位；

⑤　調和SD7101H材料后利用索雷工業(yè)現場修復工藝進行修復；

⑥　用SD7400材料進行前、后密封部位磨損的現場修復；

⑦　用外徑千分尺測量檢驗修復后的尺寸精度；

⑧　現場裝配軸承箱體和新軸承并安裝到位。

索雷碳納米聚合物材料修復斜拉鏈機頭輪軸承位及密封位現場圖片