怎樣防止環錘式碎煤機主軸損壞及損傷后的應急修復

閆世俊 張多偉

摘 要：環錘式碎煤機主軸是破碎機的核心部件，購買碎煤機主軸費用高、生產周期長（制造廠家生產周期三個月）。作為事故備品購買主軸，會造成庫存積壓品費用提高，而且主軸長期平放會造成軸彎曲度超限報廢事件。主軸意外損壞，可以通過微脈沖冷焊技術和電刷鍍技術加工修復處理，這樣可以節約設備檢修費用，縮短修復周期，確保輸煤系統安全、可靠運行。

關鍵詞：怎樣防止環錘式碎煤機主軸損壞 損傷的碎煤機主軸應急修復方法 液力耦合器內套的應急修復方法 主軸修復過程中配合尺寸的確定

軸承的安裝要求及注意事項

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2018）08-0-02

某公司兩臺環錘式碎煤機，生產廠家沈陽電力機械總廠，2004年10月投運，設備型號KRC12×18，破碎能力600 t/h，傳動方式采用液力耦合器直連式，耦合器型號YOX1000帶電子防噴裝置，電機轉速743r/min，入料粒度≤350mm。

由于破碎機轉子高速運轉的鼓風作用，造成碎煤機內部出現正壓，容易造成殼體與旋轉軸間隙處向外漏粉，煤粉進入軸承內，引起軸承加劇磨損、軸承超溫等導致軸承損壞。軸承損壞后，未及時停機軸承內圈與軸徑之間，發生相對運動，造成軸徑磨損；軸徑與軸承內圈產生間隙后，就會造成軸徑配合段腐蝕、銹蝕損傷。從十幾年環錘式破碎機運行工況來看，出現主軸承超溫的缺陷最多；主軸損壞類缺陷出現了兩次，一次是主軸配合端磨損，一次是主軸軸肩鍵及鍵槽切斷。

一、碎煤機主軸損壞原因分析及防范措施

主軸損壞的原因大致可分為兩類：一是軸承損壞，軸承內圈與軸徑之間產生相對運動，造成主軸配合端磨損；一是轉子突然卡死，造成主軸軸肩鍵或者鍵槽切斷后，軸肩及耦合器內套損壞。

破碎機一般選用NSK 22338軸承是屬于調心滾子軸承。調心滾子軸承具有兩列滾子，承受載荷的特征是承受徑向載荷，同時也能承受任意方向的軸向載荷。有承受高的徑向載荷能力，特別適用于重載或振動載荷下工作，但不能承受純軸向載荷。該類軸承的結構特征是外圈滾道是球面形，故其調心性能良好，能補償同軸度誤差。兩列對稱型球面滾子，外圈有一條共用的球面滾道，內圈有兩條與軸承軸線傾斜一角度的滾道，具有良好的調心性能，當軸受力彎曲或安裝不同心時軸承仍可正常使用，調心性隨軸承尺寸系列不同而異，一般所允許的調心角度為1-2.5度 ，此類型的軸承有承受負荷能力較大，除能承受徑向負荷外軸承還能承受雙向作用的軸向負荷，具有較好的抗沖擊能力，調心滾子軸承所允許的工作轉速比較低。

軸承損壞的原因主要有兩個方面，軸承超溫損壞和軸承振動超值損壞，下面分別進行原因查找及應對措施的分析。

1.軸承超溫損壞的原因分析及防范措施

1.1輸煤系統粉塵大，煤粉進入軸承滾動體內，潤滑脂變質，加劇軸承磨損造成軸承損壞。防范措施：加強輸煤系統粉塵治理，檢查維護、監督投用各除塵設備 ，改善輸煤系統工作環境。

1.2碎煤機殼體與主軸間隙位置漏粉，造成主軸承工作環境粉塵超標。防范措施：調整碎煤機鼓風的風量及風向，改造碎煤機殼體密封，定期檢查更換軸承潤滑脂。

1.3 軸承內潤滑不良，造成軸承運轉超溫。防范措施：選用符合說明書要求的潤滑脂；嚴格控制潤滑脂的加油量和加油周期；定期清洗、檢查軸承，更換潤滑脂。

2.軸承振動損壞的原因分析及防范措施

2.1新安裝的軸承振動超標的原因，一般是安裝后軸承的平行度或內外圈同心度偏差大；防范措施：通過調整軸承座的高低和偏斜度對軸承內外圈找正。

2.2軸頸上的調整螺母、鎖緊墊片松動，造成軸向游隙增大引起軸承振動超標；防范措施：定期檢查調整螺母及鎖緊墊片。

2.3滾動體、滾動槽磨損超限，軸承間隙增大，引起軸承振動超標；防范措施：根據軸承運轉時間數據，合理安排及時更換磨損到限的軸承。

2.4軸承突然損壞，引起軸承振動超標；防范措施：加強軸承日常維護保養，加強運行值班人員現場監護工作。

2.5對轉子總成靜平衡破壞引起振動，原因是環錘和環錘軸的磨損不均衡；防范措施：定期檢查環錘磨損情況，磨損到限時成套更換匹配的環錘組。

碎煤機轉子突然卡死的原因，主要是煤內具有硬質的大塊煤、石塊、水泥塊、木棒、鐵板等，造成轉子突然卡死。防范措施：a.加強煤場進煤管理，及時查找和清理煤內的雜物。b.皮帶運行值班員加強監護，發現大塊及時停機處理，防止大塊進入碎煤機內。c.輸煤系統初級皮帶入口加裝雜物分選設備。d.斗輪機溜煤槽下方，制作加裝煤篦子。e.定期輸煤系統做除鐵器磁力試驗，確保除鐵器可靠投運。另外是煤質粘度大，煤太濕造成碎煤機殼體內粘煤嚴重，轉子轉動負荷加大后引起跳閘；防范措施：嚴格控制燃煤濕度，及時清理碎煤機內部粘煤。

二、損傷的碎煤機主軸應急修復方法

1.主軸軸承配合端磨損、腐蝕，造成軸與內套間隙過大。修復方法：采用電刷鍍技術（Electro-brush plating），根據電化學沉積原理在指定部位快速沉積金屬，可現場施工、維修質量高、鍍層通常不需要機械加工，是機械零件表面修復和強化的重要方法，尤其適用于大型機械的不解體現場修理或野外搶修，修補表面傷痕、凹坑。鍍鎳的硬度可達HRC50，相當于45#鋼淬火硬度，鍍層厚度可達3mm；功能性鍍層則有優異的性能，鍍層經熱處理后，硬度可達HRC65以上。

2.主軸軸肩嚴重損壞案例分析及修復過程探討（僅做參考）

2.1主軸損壞原因查找

通過從碎煤機檢查孔進行觀察內部情況，發現在篩板與轉子之間卡了一塊鋼板，取出卡澀鋼板后，檢查測量為一塊500*600*12mm的鋼板，鋼板卡死造成轉子突然停止。

2.2 主軸軸肩及鍵槽有撕裂性損傷，軸肩部位鍵槽撕裂性損壞，鍵切割成兩半，測量軸肩外徑為 157.7mm（公稱尺寸為160mm）。

2.3采用微脈沖冷焊技術修復，此方法瞬時（ms級）釋放上千安大電流，無熱變形將各種焊材熔在基體上，冶金結合，結合強度高，焊層致密，工藝效率高，特別是對結合力要求較高或難焊工件的修復性能良好。

2.4修復后的主軸檢測，軸頸實際尺寸161.55 mm，有點蝕、最大裂紋在距軸端40mm處，裂紋不深、曲線長度10mm，不影響軸的強度。

三、液力耦合器內套的應急修復方法

1.液力耦合器內套損傷情況，經測量耦合器內圈尺寸最大161.3mm，最小160.9mm（公稱尺寸為160mm）。

2.采用微脈沖冷焊技術修復后精加工，修復后的套內徑為161.60mm，符合裝配要求。

四、遺留問題及處理措施

1.加工修復后的主軸成為非標準件

處理方法防范措施：

訂購標準主軸作為備用。

2.加工修復后的液力耦合器成為非標準件

處理方法防范措施：

訂購標準的液力耦合器作為備用。

3.碎煤機轉子，長3.2米，直徑1.2米，重量4.25噸；一般使用廠家沒有整體找動平衡的裝置。自己修復后，可能造成運轉時，機體振動值增大。

結語

輸煤系統的篩碎設備，屬于輸煤主設備之一；往往在輸煤設備系統設計時，兩路系統不能交叉使用，破碎機故障后就會造成單路運行，降低燃煤供應的安全、可靠性。而且大部分單位，不會購買碎煤機主軸或轉子總成作為事故備品。主軸的應急修復是非常必要的，希望對輸煤設備的管理、檢修人員有所幫助！

參考文獻

[1]《沈陽電力機械總廠KRC12×18型碎煤機使用維護說明書》

[2]大唐連城發電公司2×300MW機組，《輸煤設備檢修規程》

[3]大唐連城發電公司2×300MW機組，《燃運運行規程》。

作者簡介：閆世俊，（1963.11-），男，甘肅省蘭州市永登縣，中等專業，工程師，長期從事火電廠輸煤設備檢修及管理。

張多偉，（1978.7-），男，甘肅省蘭州市永登縣，大專，助理工程師，長期從事火電廠輸煤設備檢修及管理。