帶式過(guò)濾機(jī)大膠帶承重滾筒軸頭斷裂原因分析及改進(jìn)方法

王永

（云南云天化股份紅磷化工有限公司，云南 開(kāi)遠(yuǎn) 661600）

1 引言

某化工有限公司生產(chǎn)制造中心磷酸廠1#制酸的帶式過(guò)濾機(jī)，是磷酸廠1#制酸生產(chǎn)的重要設(shè)備，一共有2 臺(tái)。一臺(tái)是半水過(guò)濾機(jī)有6 個(gè)膠帶承重滾筒，一臺(tái)是二水過(guò)濾機(jī)有5 個(gè)膠帶承重滾筒，2 臺(tái)過(guò)濾機(jī)一共11 個(gè)承重滾筒。這些滾筒因?yàn)橹圃旃に嚨膯?wèn)題經(jīng)常會(huì)在裝置運(yùn)行中毫無(wú)征兆地從軸頭處斷裂，造成不必要的非計(jì)劃停車(chē)，而停止運(yùn)行及時(shí)更換滾筒需要3 小時(shí)。如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，滾筒脫落造成膠帶跑偏，物料泄漏造成環(huán)境污染，滾筒脫落對(duì)過(guò)濾機(jī)濾布造成損傷。

且由于制造結(jié)構(gòu)的原因修復(fù)一直是個(gè)難題，所以一直以來(lái)滾筒壞了就換新的。半水、二水兩臺(tái)過(guò)濾機(jī)共有11 個(gè)滾筒，如果能想辦法修復(fù)使用的話將會(huì)為磷酸廠節(jié)約一筆不小的機(jī)物料消耗費(fèi)用。經(jīng)過(guò)清理清點(diǎn)在磷酸現(xiàn)場(chǎng)更換下來(lái)的舊滾筒就有十多個(gè)，還有很早以前放棄修復(fù)拉到渣壩的一部份。一個(gè)滾筒將近兩萬(wàn)，把這些滾筒修復(fù)的話將會(huì)給紅磷化工有限公司實(shí)實(shí)在在省下一筆可觀的采購(gòu)費(fèi)用。

為此公司生產(chǎn)保運(yùn)部門(mén)經(jīng)過(guò)到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、分析、結(jié)合實(shí)際，找到了軸頭斷裂的原因，最終確定了膠帶滾筒的修復(fù)方案。把斷軸兩頭打孔后用假軸連接，再焊接最后用厚壁管把焊接位置套住，用鉚焊的方法使軸與厚壁管連接在一起。這樣一來(lái)即使焊接位置斷了里面還有假軸支撐，外面還有厚皮管套住，仍然可以使用，有效避免非計(jì)劃停車(chē)，可謂是雙保險(xiǎn)。根據(jù)這個(gè)方案紅磷化工有限公司生產(chǎn)保運(yùn)部門(mén)修復(fù)了六個(gè)并投用至今，取得了良好的運(yùn)行效果。

2 滾筒修復(fù)前的使用情況

（1）1#制酸的過(guò)濾機(jī)為帶式過(guò)濾機(jī)，共兩臺(tái)一臺(tái)。一臺(tái)半水過(guò)濾機(jī)，一臺(tái)二水過(guò)濾機(jī)，兩臺(tái)過(guò)濾機(jī)一共11個(gè)承重滾筒。這些滾筒的使用周期一般在5 個(gè)月左右。

（2）使用周期到了以后就會(huì)毫無(wú)征兆的陸陸續(xù)續(xù)從軸頭處斷裂。

（3）滾筒軸斷裂就會(huì)造成非計(jì)劃停車(chē)。還會(huì)給濾布造成損傷每次停車(chē)更換滾筒至少需要4—5 人，停車(chē)至少需要3 小時(shí)，浪費(fèi)人力物力不講，還影響了裝置的正常運(yùn)行。

（4）每次更換的滾筒因難以修復(fù)所以都是報(bào)廢，每年至少要采購(gòu)7-9 個(gè)滾筒，一個(gè)滾筒價(jià)格1.9 萬(wàn)，對(duì)裝置的機(jī)物料消耗影響很大。

3 修復(fù)前滾筒結(jié)構(gòu)說(shuō)明及方式

（1）組成件：DN450*3000 PP 管一件、DN450PP 轉(zhuǎn)動(dòng)件4 件、φ70*3600 主軸一件（兩端帶DN80 法蘭一對(duì)）、DN45 軸頭一對(duì)（兩端帶DN80 法蘭一對(duì)）、DN400 316L傳動(dòng)盤(pán)5 件。

（2）組對(duì)說(shuō)明：傳動(dòng)盤(pán)與主軸焊接、316L 傳動(dòng)盤(pán)與PP 轉(zhuǎn)動(dòng)件螺栓聯(lián)接、PP 轉(zhuǎn)動(dòng)件與PP 管通過(guò)焊接和銷(xiāo)釘聯(lián)接；軸頭與主軸法蘭螺栓聯(lián)接。（如圖1）

圖1

4 故障原因分析

（1）大膠帶傳遞動(dòng)力給DN450*3000PP 管，通過(guò)PP轉(zhuǎn)動(dòng)件與不銹鋼傳動(dòng)件的螺栓聯(lián)接，動(dòng)力傳遞給主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

（2）主軸受到膠帶重力，及膠帶傳遞的扭矩力。主要受力點(diǎn)為兩端頭轉(zhuǎn)動(dòng)件，中間兩個(gè)為支撐固定件。

（3）傳動(dòng)盤(pán)與主軸通過(guò)焊接來(lái)傳遞負(fù)載，焊接缺陷產(chǎn)生應(yīng)力集中出現(xiàn)在焊縫及其附近地區(qū)，應(yīng)力最大的地方，從而降低焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。引發(fā)脆性斷裂。

圖2

5 修改處理方法

情況說(shuō)明：

（1）首先不改變滾筒所有安裝尺寸進(jìn)行改變。

（2）對(duì)DN450PP 管切開(kāi)300mm 一段，移開(kāi)切開(kāi)部分，巡找斷裂隙口。

（3）在車(chē)床上加工主軸與傳動(dòng)盤(pán)的斷口，兩端打35mm 左右50mm 深的孔，然后用假軸連接，在把斷口焊接好，復(fù)原狀。

（4）再用DN80*10 的不銹鋼管加工一個(gè)長(zhǎng)250mm 左右的套子，套于主軸斷裂的位置，對(duì)傳動(dòng)盤(pán)內(nèi)孔擴(kuò)大，傳動(dòng)盤(pán)與套子焊接聯(lián)接。兩端主軸與套子打孔用φ16 的銷(xiāo)釘鉚焊聯(lián)接，套子與主軸為好裝配采用電焊點(diǎn)焊固定，恢復(fù)至原裝配位置。

（5）DN450PP 管恢復(fù)至原裝配位置后打φ8 孔，與PP 轉(zhuǎn)動(dòng)件聯(lián)接，并用φ7.8PP 銷(xiāo)釘固定，端面焊接密封。

6 預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)

（1）延長(zhǎng)膠帶滾筒的使用壽命。

（2）設(shè)備用行中，即使?jié)L筒焊接點(diǎn)斷裂，滾筒也不會(huì)脫落，防止了滾筒脫落對(duì)主體設(shè)備造成的損傷。也就不會(huì)因?yàn)闈L筒軸斷裂而造成非計(jì)劃停車(chē)。

（3）修舊利廢，降低機(jī)物料消耗。減少了鉗工的工作量。

7 結(jié)語(yǔ)

采用此方法修復(fù)后的6 件滾筒2019 年7 月投入生產(chǎn)裝置使用后，運(yùn)行至2019 年12 月，運(yùn)行平穩(wěn)末見(jiàn)異常。通過(guò)改進(jìn)，不僅減少了裝置的非計(jì)劃停車(chē)，而且大幅度降低了生產(chǎn)成本和機(jī)物料的消耗，提升了裝置的運(yùn)行效率。與新滾筒采購(gòu)價(jià)19000 元/件相比，修復(fù)滾筒成本約3000 元/件，修復(fù)每件滾筒可節(jié)約采購(gòu)費(fèi)用16000 元，修復(fù)6 件滾筒累計(jì)節(jié)約采購(gòu)費(fèi)用96000 元。