本文针对中石化武汉分公司A301位号搅拌器在运行过程中，轴承出现发热烧坏的现象，分析了故障产生的原因，并提出了搅拌器轴承的技术改造方案。改造后的搅拌器运转性能良好，在检修期内，轴承安全运行，完全满足使用工况要求，为今后解决类似问题提供了依据。

搅拌设备是一种量大、面广、品种繁多的机械产品，在化工、冶金、医药、造纸、化妆品、涂料、食品及水处理等行业中均得到广泛应用，诸多因素影响搅拌器的性能，如搅拌器自身的结构、搅拌速度、安装位置以及搅拌介质的性质等。其中，搅拌器轴承在实际运行过程中出现发热以致烧坏现象始终未能得到有效解决，本文针对中石化武汉分公司A301位号搅拌器轴承发热失效的情况，分析导致轴承失效故障产生的原因，并提出改进措施，以保障搅拌设备的安全平稳运行，并为今后解决类似问题提供依据。

A301搅拌器结构特点及运行工况

位号A301搅拌器作为中石化武汉分公司聚丙烯车间聚丙烯主反应器搅拌器使用，型号为HAG型。其主要技术参数为：转速1460r/min；搅拌介质为聚丙烯、水；温度60℃；常压；双端面机械密封；采用分散轮，对块状介质进行切碎分散。

A301搅拌器搅拌方式采用顶入式，立式安装，电机采用直联形式。结构图如图1所示：搅拌器的搅拌轴长为1.8m，在连接架内安装有角接触球轴承，并在机械密封上部设置有双列圆柱滚子轴承，以限制轴的摆动，保证搅拌器运行的平稳性。

A301搅拌器自投入运行以来，在正常工况条件下，搅拌器轴承经常出现发热并严重烧坏的现象，期间经过数次整改，均未取得较好效果，严重影响装置的长周期安全运转。

故障原因分析

轴承的温度随着轴承运转逐渐升高，一般运行1~2h后达到稳定状态，有文献指出，轴承长期在超过125℃温度下运行，会严重影响其使用寿命。轴承的正常使用温度因设备的热容量、散热量、转速及负载而不同，一般引起轴承温度上升，导致轴承因过热烧坏失效的原因主要有润滑不足或过分润滑；润滑剂内含有杂质；负载过大，轴承损环；轴承配合间隙不足以及油封产生的高磨擦等。

针对A301搅拌器轴承出现发热以致烧坏的现象，分析导致轴承失效原因主要包括以下几方面：

搅拌器轴承与驱动轴、轴承座的安装配合不佳。搅拌器上部配对的角接触球轴承安装在推力轴承套内，由于轴径和轴承座孔的尺寸测量不精确或配合面粗糙度未达到标准安装要求，造成过大的过盈配合，使轴承座圈受到很大挤压，从而导致轴承本身的径向间隙减少，使轴承转动困难、发热，磨损加剧或卡死。

轴承润滑方式选择不当。A301搅拌器轴承采用油脂润滑，由于润滑脂的摩擦系数比较大，在轴承运转的过程中会产生较大的阻力，且不具备冷却作用，因此，在轴承高速运转的过程中，导致轴承的温度过高甚至失效。使用油脂润滑滚动轴承时，具有严格的温度限制，当出现使用温度过高、轴承座内进水、进灰等现象时，润滑脂会发生严重氧化、乳化现象，从而失去润滑作用，导致轴承因高温而烧损。轴承本身品质不佳。

改造措施及方案

针对A301搅拌器轴承失效的原因，在保证产品的安装精度，防止设备长期使用带来的零部件变形、偏心等因素带来的新旧零部件难以良好配合，同时有效降低轴承温升的前提下，对搅拌器相关零部件进行重新设计，新设计方案在尽可能保证原安装尺寸前提下，对相关零部件进行改造，确保设备的互换性。

改造方案如下：

重新选择搅拌器上部配对安装角接触球轴承，保证轴承内圈与轴套之间的安装配合，同时不改变原驱动轴的尺寸，并保证新轴承相对原轴承能够承受更大的载荷，提高其使用寿命。此外，合理布置搅拌轴轴承的位置，以减小驱动轴受力变形，减少搅拌设备传动机构的振动和噪声。

改变轴承的润滑方式，将轴承润滑方式由油脂润滑改为油浴润滑方式，并配备冷却水箱对轴承进行冷却，大大降低设备运行中的轴承温升，轴承采用轴承隔离器进行密封防尘，保证设备长期、安全和有效运行。

为确保油箱内润滑油不泄漏，采用自吸式润滑装置，在保证润滑性能的同时，有效避免润滑油的泄露和消耗，且有利于轴承的散热。

原机械密封腔体和下轴承座为一体，由于改进采用了油浴润滑，将机械密封腔体和下轴承座分离，以确保原来的主要安装尺寸不变。A301搅拌器轴承部位改造后如图2和图3所示。

结论

自2013年以来，武汉石化对聚丙烯车间聚丙烯主反应器位号A301搅拌器的轴承进行技术改造，改进后的搅拌设备运行稳定，未再出现改进前轴承因过热而失效的问题，实现了聚丙烯主反应器长周期、安全和平稳的运行。