回转窑托轮轴瓦发热故障诊断方法

回转窑作为工业生产中关键设备，广泛用于水泥、冶金等行业。托轮轴瓦是回转窑重要部件，其正常运行对回转窑至关重要。轴瓦发热故障会降低设备使用寿命，甚至引发安全事故。因此，研究准确有效的故障诊断方法，对保障回转窑安全稳定运行意义重大。

1 回转窑托轮轴瓦发热故障的危害与常见原因

1.1 故障危害

回转窑托轮轴瓦发热故障若不及时处理，会使轴瓦温度持续升高，导致轴瓦合金层软化甚至熔化，破坏轴瓦与轴颈的配合精度，降低设备传动效率，增加能耗。严重时会造成设备停机，影响生产连续性，增加维修成本和时间，给企业带来较大经济损失 [1]。

1.2 常见原因

回转窑托轮轴瓦发热问题主要由四方面因素导致。首先是润滑系统问题，当油量不足或油品劣化时，难以形成有效润滑膜，加剧摩擦生热。其次是装配精度不足，安装时的水平或垂直偏差会造成轴瓦受力不均，配合间隙不当也会影响油膜形成或引发振动。第三是运行负荷异常，物料超载或性质变化会显著增加轴瓦摩擦负荷。最后是冷却系统失效，包括水量不足、水温异常或管路堵塞等情况，都会削弱散热能力。这些因素单独或共同作用，均可能导致轴瓦异常温升，需针对性排查处理。

2 回转窑托轮轴瓦发热故障的诊断方法

2.1 直观检查法

直观检查是最基本的诊断方法。通过观察轴瓦表面的磨损情况、润滑油的颜色和状态、冷却系统的运行情况等进行初步判断。若轴瓦表面有明显划痕、磨损，说明可能存在摩擦异常；润滑油颜色变黑、有杂质，可能是润滑油变质或污染；冷却水管温度异常，可能是冷却系统故障。同时，检查托轮的运行状态，如是否有振动、异响等，也能为故障诊断提供线索。

2.2 温度监测法

温度监测是诊断轴瓦发热故障的重要手段。可以采用红外热成像仪、热电偶等设备实时监测轴瓦温度。红外热成像仪能快速、直观地显示轴瓦表面的温度分布情况，及时发现温度异常区域。热电偶则能精确测量轴瓦的温度值，并将数据传输到监控系统。当轴瓦温度超过正常范围时，系统会发出报警信号，提示操作人员及时处理 [2]。

2.3 振动监测法

轴瓦发热故障往往会导致托轮振动异常。通过安装振动传感器，监测托轮的振动频率、振幅等参数。正常情况下，托轮的振动频率和振幅相对稳定。若振动参数发生明显变化，可能是轴瓦出现故障。分析振动信号的频谱特征，还能进一步判断故障的类型和位置。

2.4 油液分析方法

对润滑油进行定期取样分析，能了解润滑油的质量和磨损颗粒情况。通过光谱分析、铁谱分析等技术，检测润滑油中的元素含量和磨损颗粒的大小、形状、成分等。若发现金属元素含量异常升高或有大量磨损颗粒，说明轴瓦存在磨损故障。

3 回转窑托轮轴瓦发热故障诊断方法的案例分析与应用

3.1 案例背景

某水泥厂生产线上的一台回转窑在例行巡检时，操作人员注意到 3 号托轮轴瓦的温度计显示数值异常攀升，最高达到 80^∘C 。这一数值明显超出了设备说明书规定的 40–60^∘C 安全运行范围。与此同时，现场技术人员还观察到该部位伴随有周期性的轻微抖动现象，并发出不规则的金属摩擦声[3]。这些异常现象引起了设备管理人员的重视，立即组织专业团队进行故障排查。

3.2 诊断过程

3.2.1 直观检查

诊断团队首先对 3 号托轮轴瓦进行了全面的外观检查。在拆开防护罩后，发现轴瓦接触面存在数道细微的轴向划痕，深度约 0.1-0.3mm 。润滑油取样观察时，原本应该呈现透明淡黄色的油液已变成深褐色，且在强光照射下可见悬浮的金属微粒。冷却系统的压力表和温度计读数均在正常范围内，说明冷却水循环系统工作状态良好。基于这些现象，初步推测可能是润滑油氧化变质或轴瓦表面发生了异常磨损。

3.2.2 温度监测

为进一步确认故障情况，技术人员使用 FLIRT540 型红外热像仪对轴瓦进行了全方位扫描。热成像图清晰显示，在轴瓦的 3 点钟方向存在一个明显的热斑区域，局部最高温度达到 85^∘C ，与周边区域形成约 15^∘C 的温差。同时，安

装在轴瓦上的 PT100 热电偶反馈的实时温度数据也验证了这一异常情况。这种局部过热现象通常预示着该区域存在严重的摩擦问题。

3.2.3 振动监测

设备维护人员在托轮轴承座上安装了 SKFCMXA200 振动传感器，通过数据采集器记录了连续 24 小时的振动数据。频谱分析结果显示，在 2000-3000Hz频段出现了异常的高频振动分量，其振幅值较基准数据增加了约 40% 。时域波形也呈现出明显的冲击特征，这些振动特征强烈暗示着轴瓦可能存在局部接触不良或受力不均的问题。

3.2.4 油液分析

实验室对采集的油样进行了系统检测。原子发射光谱分析显示，油液中铜元素含量达到 85ppm，铁元素含量为 120ppm ，均大幅超过设备制造商规定的警戒值。铁谱分析镜下观察到大量尺寸在 20^-50μm 之间的片状磨粒，部分颗粒边缘呈现明显的切削痕迹。这些检测结果充分证实轴瓦的巴氏合金层已经发生了严重的磨损脱落。

3.3 故障原因确定

经过对各项检测数据的综合分析，故障诊断小组得出最终结论：造成 3 号托轮轴瓦异常发热的主要原因有两个方面：一是润滑系统长期未更换油品，导致润滑油氧化变质，润滑性能显著下降；二是设备安装时托轮的水平度存在0.15mm/m 的偏差，造成轴瓦局部承受过大的接触应力。这两个因素相互作用，最终导致了轴瓦的快速磨损和温度升高。

3.4 处理措施及效果

针对诊断结果，维修团队制定了系统的处理方案：首先彻底排空旧油，使用专用清洗剂对润滑管路进行循环冲洗，然后加注符合ISOVG320 标准的新润滑油；其次使用激光对中仪重新校正托轮安装位置，将水平度偏差控制在 0.05mm/ m 以内。实施维修后跟踪监测显示，轴瓦温度稳定在 55±3^∘C 范围内，振动值降至 1.2mm/s 以下，设备运行噪音也恢复到正常水平。

3.5 诊断方法应用总结

本案例充分证明了多参数综合诊断方法在设备故障分析中的有效性。在实际工程应用中，建议企业建立包含温度、振动、油品质量在内的多维度监测体系，通过设置合理的预警阈值实现故障的早期发现。同时要重视设备预防性维护，定期更换润滑油并检查关键部件的配合状态，这样才能最大限度地避免突发性故障的发生，确保生产线的连续稳定运行 [4]。

结束语

回转窑托轮轴瓦发热故障会对设备的正常运行造成严重影响。本文详细介绍了该故障的危害、常见原因以及多种诊断方法，并通过案例分析展示了诊断方法的实际应用。在实际生产中，企业应重视托轮轴瓦的维护和管理，建立完善的故障监测体系，综合运用直观检查、温度监测、振动监测和油液分析等方法，及时准确地诊断轴瓦发热故障，采取有效的处理措施，保障回转窑的安全稳定运行，提高生产效率和经济效益。

参考文献：

[1]王伟, 刘钢, 胡涛, 等. 回转窑托轮轴瓦高温故障原因分析及处理[J].水泥技术 ,2022,(05):33-40.

[2]谢 华 . 回 转 窑 托 轮 调 整 及 轴 瓦 发 热 的 处 理 [J]. 水 泥 工程 ,2021,(02):60-61.

[3]赵子成 , 陈明 , 胡秀海 . 回转窑托轮轴瓦温度高的应急处理办法 [J].中国水泥 ,2020,(06):97-98.

[4]丛龙成 , 侯平阳 , 于奇 . 回转窑托轮轴承衬瓦外循环冷却供油的改进[J]. 水泥 ,2020,(02):73-74.