污水刮渣機故障處理及安全傳動機構改造

劉久城（大慶煉化公司檢維修中心機械二車間，黑龍江大慶163411）

1 刮渣機作用概述

在污水處理系統氣浮凈水器中，刮渣機屬于關鍵設備。氣浮凈水池污水里的懸浮雜質，經處理后形成廢渣浮于水面，累積到一定量后，需要將其去除，以達到凈化污水的目的。刮渣機就能滿足刮渣、除渣的功能。

刮渣機是長期工作在氣浮池上，里面裝滿了復雜性質的污水，位置較為特殊，工作環境比較惡劣，同時部分部件還需要與介質接觸，故要求其結構簡單，運行可靠性強（能夠長周期溫度運行），操作和維修方便。國內目前常用的刮渣機有三種類型：單刮板行車式、鋼索牽引行車式、履帶多刮板式。由于后兩種結構復雜，故障率高，因此單刮板行車式刮渣機使用的比較廣泛。

2 單刮板行車式刮渣機工作原理

在污水處理系統氣浮凈水器中，氣浮罐下方存在曝氣噴頭，里面通有1公斤壓力的空氣，會在污水中不斷的產出氣泡，氣泡到污水中上升的過程會充分混合到污水中，由于氣水混合物產生了一個向上的浮力，這個浮力將固體懸浮雜質帶到了水面，上浮過程中，微小的氣泡會附著到懸浮雜質上，到水面后，固體懸浮雜質便能夠依靠這些氣泡的支撐，維持在水面上。浮在水面上的固體懸浮雜質，被沿著整個液面運動、連續運轉的刮渣機不斷的清除，并將其從氣浮池的的入口推到出口，通過排渣口排出。

動力廠污水處理車間新投用的外排污水深度處理場，單刮板行車式刮渣機共有4臺，刮渣機是由電機直聯驅動的行星擺線針輪減速機帶動下運轉的，減速機通過傳動鏈、傳動齒輪帶動傳動軸轉動，傳動軸通過兩端的牽引鏈輪帶動牽引鏈條運轉，（2個）刮板是安裝在牽引鏈條上，這樣刮板在牽引鏈條的帶動下就形成了沿著整個水面的連續直線運動。刮板平穩地將浮在水面的固體雜質不斷的推到集渣槽內，刮板走在下部（與污水接觸）時為工作行程，當繞過鏈輪移動到上部（不與污水接觸）時為空程。兩塊刮板之間距離通過再鏈條安裝的間隔來控制。圖1是單刮板行車式刮渣機的結構簡圖。

3 單刮板行車式刮渣機故障原因

3.1 刮板易脫落的原因

(1)刮板通過螺栓與兩側的牽引鏈條的連接耳連接固定，且兩側各1 個固定螺栓，由于池內污水腐蝕性較強，連接螺栓和連接耳長期受池水蒸汽腐蝕損壞，從而導致刮板脫落。(2)該刮渣機刮板為普通橡膠板，長期受池水蒸汽腐蝕變形老化，使刮板脫落。(3)刮渣機的刮板骨架筋板薄弱，腐蝕變形易損壞，且容易下墜變形。

3.2 鏈條出現斷裂的原因

(1)該刮渣機減速機和傳動主軸是通過小鏈條連接，傳動主軸通過兩端的牽引鏈輪帶動牽引鏈條進而帶動從動軸運轉。從動軸只靠兩邊的牽引鏈條運轉帶動，如牽引鏈條或鏈輪出現變形、磨損等異常問題，則兩邊的牽引鏈條會出現不同步運轉的問題，牽引鏈條很容易易被扯斷。(2)刮渣機的主、從動軸平行度差，安裝后兩側牽引鏈條松緊不一致，長期運轉時很容易造成鏈條斷裂。

3.3 刮渣不均勻的原因

(1)刮板腐蝕變形，刮渣不均勻；(2)浮渣量大且太厚。

圖1 單刮板行車式刮渣機結構簡圖

4 單刮板行車式刮渣機故障的危害

4.1 造成設備的嚴重損壞

(1)刮渣機牽引鏈條的隱患不能及時發現并處理，當鏈條突然斷裂后，運轉的主軸會將鏈條和刮板卷入并造成設備的嚴重損壞；(2)刮板脫落后，如不能及時發現并立即停機，脫落的刮板就會卷入運行的鏈條和傳動軸之間，造成鏈條斷裂或變形，傳動軸彎曲變形，使設備嚴重損壞無法使用。

4.2 刮板脫落或卷入異物

刮板脫落或卷入其他異物時，脫落的刮板或異物卷入運行的鏈條和鏈輪之間后，隨之造成鏈條、傳動軸等嚴重扭曲變形，導致刮渣機直接報廢，后果嚴重。

4.3 鏈條斷裂

(1)鏈條斷裂后直接造成刮渣機無法運行；(2)如監管不力，當鏈條斷裂后設備仍然運行，鏈條或刮板卷入運行機構會直接導致設備變形報廢。

4.4 刮渣不均勻

(1)刮渣不均勻會導致處理池效果下降，無法達到處理指標；(2)浮渣越積越厚，刮渣機運行阻力變大，容易引起鏈條斷裂、刮板脫落等故障。

5 改進及改造措施

5.1 改進刮板

原刮板骨架筋板較為薄弱，我們重新制作刮板骨架，將筋板由原來的0.5mm 變為現在的1mm，提高了刮板骨架的強度，有效的防止刮板變形和損壞；

5.2 改進刮板與牽引鏈條連接方式

原牽引鏈條只有一個與刮板固定的連接耳，且連接螺栓為M8，可靠性差。我們將兩側的牽引鏈條都改為兩個連接耳，將螺栓改為M12，提高了刮板固定的可靠性，有效的降低了刮板脫落的幾率；

5.3 調整部件靜態關系

安裝調整后，應確保主、從動軸無軸向竄動，調整并保證兩傳動軸平行度合格，同時還要檢查傳動軸與框架軌道的垂直度也要合格，安裝后兩側的牽引鏈條松緊度要一致（并且不能太松，太松鏈條易脫落），牽引鏈條安裝的刮板位置兩側應同步，可以通過拉線檢查的方法。

5.4 改造傳動的安全裝置

對M101/D 主傳動軸軸頭的傳動齒輪進行結構改造，將其改造為安全傳動裝置：即當刮渣機運行阻力過大時，安全裝置能夠自動切斷傳動，達到保護刮渣機各配件的目的；

5.5 改造方法

將傳動齒輪輪轂車削去掉，車削齒輪內孔鑲配軸承，并加工與之配合的傳動對輪，對輪加工傳動銷孔（2個直徑?8，2個直徑?10，便于適用于不同載荷時使用不同粗細的安全銷），安裝傳動銷（材質：尼龍）。這樣當刮渣機運轉時，傳動齒輪通過傳動銷帶動對輪旋轉，對輪再通過平鍵帶到傳動軸運轉，當刮渣機運行阻力過大，傳動銷受過大剪切力折斷后，傳動齒輪實現空轉。消除故障，更換傳動銷，刮渣機又可以正常運行了，這樣既達到了防止刮渣機各部件受力損壞的目的，又能夠快速恢復設備生產。

6 操作維護建議

（1）通過工藝調整，減少介質中過大雜質；（2）操作時，嚴禁將其他雜物置于刮渣機運行部件之間；（3）加強巡檢監控，發現異常問題及時調整處理，防止設備故障擴大化；（4）定期檢查軸承、鏈條、刮板等易損件的腐蝕、磨損情況，定期為軸承添加油脂進行保養，確保軸承的正常潤滑，保證其長周期運行。

7 結語

文中對污水刮渣機故障處理、優化改進以及傳動機構改造做了詳盡的介紹。四臺刮渣機修復后運行效果良好，運至至今已超過9個月，未出現任何故障問題。另外我們會持續觀察安全傳動機構改造后的使用效果，根據使用效果持續進行優化改進，如考慮增加儀表聯鎖裝置、電機過載保護等，最后應用至另外三臺刮渣機的改造。刮渣機是污水處理中的重要一環，因此保證刮渣機的長周期穩定運行更是重中之重，刮渣機的故障處理以及對其進行的改進和改造，為裝置后序的浮渣、油泥的處理提供了有效保證。