淺談淬火工藝在消除磨煤機振動中的應用

楊志勇（華電國際鄒縣發電廠,山東　鄒城　273522）

淺談淬火工藝在消除磨煤機振動中的應用

楊志勇
（華電國際鄒縣發電廠,山東鄒城273522）

摘要：淬火是鋼的熱處理工藝中普通熱處理一種方式，其目的就是為了提高鋼的硬度和耐磨性。通過用氧-乙炔火焰將工件表面迅速加熱并隨后噴水冷卻的淬火方法，使大牙輪齒面轉變為馬氏體組織，而心部仍保持原始組織，從而獲得了表面硬而心部韌的性能。

關鍵詞：淬火；磨煤機；振動；應用

1　概述

華電國際鄒縣發電有限公司2×1000MW機組，#7鍋爐于2006年12月4日正式投產，＃8鍋爐于2007年7月5日投產。3033t/h超超臨界壓力鍋爐是東方鍋爐（集團）股份有限公司與日本巴布科克-日立公司及東方-日立鍋爐有限公司合作設計、聯合制造。每臺鍋爐配套安裝6臺沈陽重型機械有限責任公司制造的BBD4360型雙進雙出鋼球式磨煤機，此大齒材質為35CrMo,模數26，齒面硬度為HB=228-269；小齒材質為40CrMnMo，齒面硬度為HB=300-320。

2　發生問題

四期磨煤機自從投產以來運行中問題不斷發生，小牙輪振動頻繁且溫度異常升高、大牙輪裂紋且結合面螺栓松動斷裂、變速箱振動燒損且各級傳動軸斷裂、電機振動且軸瓦損壞等缺陷不斷出現，以上缺陷的發生致使兩臺百萬機組負荷兌現率受限，嚴重的危及著鍋爐的正常經濟運行，同時設備缺陷頻發造成人員相對疲憊，不利于現場安全生產。以下是查閱運行人員值班日志，摘取了幾次代表性缺陷和問題。

（1）在2008年2月18日，檢查發現#8爐E磨煤機小牙輪驅動端軸承有異音，就地測量軸承溫度為60℃，現場測量磨煤機變速箱高速軸驅動端振動值：⊙140μm，－115μm，⊥152μm；變速箱高速軸非驅動端振動值：⊙130μm，－142μm，⊥133μm；變速箱低速軸驅動端振動值：⊙125μm，－145μm，⊥82μm；變速箱低速軸非驅動端振動值：⊙75μm，－152μm，⊥55μm；小牙輪驅動端軸承振動值：⊙185μm，－181μm，⊥305μm；小牙輪非驅動端軸承振動值：⊙168μm，－196μm，⊥144μm；電機負荷側軸承振動值：⊙125μm，－135μm，⊥139μm；電機非負荷側軸承振動值：⊙72μm，－56μm，⊥74μm（標準≤100μm）。

（2）在2012年5月26日，#7爐F磨煤機減速機發生異音并伴有高速軸油封處漏油現象，經測量現場振動數據如下：⊙180μm，－142μm，⊥133μm；變速箱低速軸驅動端振動值：⊙175μm，－145μm，⊥182μm；變速箱低速軸非驅動端振動值：⊙75μm，－152μm，⊥55μm；小牙輪驅動端軸承振動值：⊙105μm，－125μm，⊥110μm；小牙輪非驅動端軸承振動值：⊙168μm，－196μm，⊥144μm；電機負荷側軸承振動值：⊙115μm，－98μm，⊥139μm；電機非負荷側軸承振動值：⊙99μm，－101μm，⊥74μm（標準≤100μm）。

（3）在2012年7月13日，現#7爐B磨煤機電機及減速機振動增大。測量#7爐B磨煤機變速箱高速軸驅動端軸承振動值：⊙123μm，－95μm，⊥165μm，變速箱高速軸非驅動端軸承振動值：⊙77μm，－136μm，⊥123μm；變速箱低速軸驅動端軸承振動值：⊙85μm，－98μm，⊥73μm；變速箱低速軸非驅動端軸承振動值：⊙67μm，－116μm，⊥78μm；小牙輪驅動端軸承振動值：⊙97μm，－91μm，⊥93μm；小牙輪非驅動端軸承振動值：⊙88μm，－99μm，⊥83μm；電機負荷側軸承振動值：⊙227μm，－233μm，⊥329μm；電機非負荷側軸承振動值：⊙181μm，－117μm，⊥139μm（標準≤100μm）。

3　原因分析及采取措施

通過現場出現的問題進行分析，針對振動問題專門成立課題小組加以研究，分析有以下幾種原因：

（1）磨煤機大牙輪基建安裝有問題，大小齒輪軸心不水平；大小齒輪齒頂間隙太大或太小；

（2）磨煤機小牙輪、減速機、電機軸系對正不良；

（3）磨煤機軸系中各加油點缺油或斷油；

（4）磨煤機大牙輪齒面磨損，漸開線被破壞、點蝕、鼓包、凹槽、噪音大；

（5）磨煤機軸系中軸承座、軸承磨損、損壞，各部間隙調整不合格。

4　淬火工藝應用

我廠四期12臺磨煤機經進一步檢查都出現了齒輪磨損、磨機振動、噪音越來越大的情況。大小齒輪齒面上出現點蝕、鼓包、齒面由于磨損變得凹凸不平，大小齒輪嚙合有著嚴格的要求，它們必須是沿著漸開線滾動嚙合，但隨著齒面逐漸磨損，齒面的漸開線被破壞，連續的滾動接觸，變為不連續的撞擊接觸，從而造成磨煤機振動、噪音巨大、軸承損壞、減速機振動等一系列問題。現場經過大量工作針對磨煤機振動進行各種處理，效果收效甚微，在每次缺陷處理完畢后磨煤機正常工作時間較短，一般運行一兩個月后軸系振動出現反彈現象，所以在2012年11月份對F磨煤機大牙輪進行淬火處理。

熱處理是零件和工具制造過程中的重要工藝，他通過加熱和冷卻的方法來改變金屬的內部組織，從而改善和提高工件的性能。淬火是鋼的熱處理工藝中普通熱處理一種方式，其目的就是為了提高鋼的硬度和耐磨性。此次運用的是火焰加熱表面淬火工藝，通過用氧-乙炔火焰將工件表面迅速加熱并隨后噴水冷卻的淬火方法，使大牙輪齒面轉變為馬氏體組織，而心部仍保持原始組織，從而獲得了表面硬而心部韌的性能。

經過兩次大修，將我廠四期12臺磨煤機全部進行了淬火熱處理工藝，磨煤機振動值大幅降低，試轉過程中整個軸系的振動值都在50μm以下，使修后設備明顯好轉，近兩年磨煤機健康水平明顯提高，沒有出現振動現象，缺陷發生率降幅達50%。

5　結論

大多數磨煤機的軸系對正都是有保證的，造成磨煤機振動的主要原因是大小齒輪磨損。作為磨煤機傳動的作用力初始點，原始齒輪的漸開線被破壞，齒面有臺階、鼓包、凹槽、點蝕等，特別是換了一個新小齒后，大小齒輪的接觸就更差，磨煤機的振動就更容易發生。而減速機、電機的振動都是有齒輪振動傳導的，解決了大小齒輪傳動，減速機、電機的問題也就迎刃而解了。所以，保證大小齒輪正常傳動是解決磨煤機振動的關鍵，而造成大小齒輪傳動不正常的原因就是齒輪磨損、齒輪嚙合不正常。因此，首先通過修磨齒面將磨損的齒面進行修整，將齒輪的漸開線修磨出來，以保證大小齒輪的正常嚙合。其次提高齒輪齒面硬度，減少齒輪齒面磨損，延長齒輪漸開線的使用壽命是解決磨煤機振動的好方法。

參考文獻:

[1]鄒縣發電廠.600MW鍋爐分冊[K].

[2]電廠金屬材料基礎知識[S].水利電力出版社.

作者簡介：楊志勇（1974—），大專，鄒縣發電廠磨煤機班班長。