工艺装备王国营:风机主轴轴颈磨损的应急现场修复风机主轴轴颈磨损的应急现场修复王国营(河南省七里岗水泥厂,河南新密452370)在我厂数百台设备中,风机的数量占全部设备的近1/4.因此,保证风机设备的完好率和安全运行,对全线的运行效率和生产效益影响比较大,这就要求不仅要保证风机的制造和安装质量,还要做到合理的使用和维修。风机在运行过程中易于发生振动、主轴裂纹或变形、风叶磨损和轴颈磨损等故障,如不能及时修好,就会严重影响企业的生产。
的排风机主轴轴颈严重磨损故障为例,就胶粘剂在现场应急修复中的应用作一介绍。
1风机和主轴轴颈磨损的基本情况我公司03.5mX0m中卸烘干生料磨系统配备的排风机为双吸双支撑的C6-2>38Ns141/2型的大型风机,其技术规格性能见表1.该风机的主轴长度达3170mm,*粗处的直径为0490mm,装配的轴承为进口轴承,型号为22224C3/W33,轴承对主轴轴颈的同心度、圆柱度和光洁度的要求比较高。该风机安装在生料磨主减速机的上面,其基础布置在减速机机房顶部的混凝土框架平台上,距地面有十几米高,安装位置特殊,功率大,转速高,安全运行的技术要求高。表1风机的技术规格性能项目参数值年3月12风机型号日,在巡检设备的过程风机风量/(m3*h-1)中,我们发风机风压/Pa现该风机振风机转速/(*min-1)动严重,经风机旋向角度/(*逆45或者正90检查认为,风机气体温度/*c是靠近对轮风机气体密度(标)/(kg*m-3)端的风机前电动机型号轴承“跑内电动机功率/kW圈”严重所电动机电压/V致。由于该电动机转速/(*min-1)风机的规格大,安装位置特殊,必须立即停机检修。
检查发现,主轴轴颈磨损严重,主轴轴颈横截面因磨损已有0120mm的圆形变成椭圆形(其长轴为119.40mm,短轴为118.80mm),轴颈的磨损量达0.60mm~1.20mm.因磨损相当严重,采取打“麻点”
和胶接的方法,已难以固定住轴承并无法确保轴承和主轴的同轴度。
2处理方案的确定这类故障的通常处理方法是更换新轴和修复,但无新轴备件,若重新制作新轴,需锻造毛坯、进行机加工,至少需要3个月时间,当时的生产形势紧张,不容许采用此法,因此只能修复。常规的修复方法有打“麻点”与胶粘剂相结合固定轴承;焊修;电镀;喷涂与喷焊;胶接与胶补;金属扣合法等等。
焊修需拆卸主轴和叶轮,进行焊接和机加工,维修时间较长,且因焊接温度很高,易引起金属组织的变化和产生热应力等。
电镀不产生轴颈变形。
采用喷涂与喷焊技术,轴颈不变形,基体金属材料不发生组织变化。但我厂不具备实施电镀、喷涂和喷焊技术的能力。
胶接与胶补不会引起金属材料的变形和金属组织的变化,粘接处应力分布均匀,不会形成应力集中,工艺简单,易操作,成本低,时间短,适用于现场作业。但胶粘剂的涂层不易涂抹太厚,否则胶接强度太低,抗冲击、抗剥离的性能太差,因此,用胶粘剂修补轴颈的磨损量有限。因该风机主轴轴颈的*大磨损量已达1.20mm,只用胶粘剂胶补法难以使轴颈修复到位。
金属扣合法使用的机具简单,大多数是由钳工手工操作现场施工,但需要拆卸主轴和叶轮,进行机加工,加热和冷却,维修强度大,时间较长。
我们从技术可行性、经济合理性和安全可靠性等方面的慎重考虑,并结合一些实际情况,采用了胶接与胶补技术和金属扣合法相结合的修复方法即先在轴颈上涂抹一层“哥俩好”胶粘剂,再用镀锌铁皮“抱紧”轴颈,*后用平板锉修复镀锌铁皮,实现了现场快速修复,解决了当时生产的燃眉之急。
3轴颈的修复过程卸掉对轮销,将电动机移到一侧,卸下对轮;打开轴承室的上盖和偏盖,松开锁紧螺母,去掉锁片;用手动葫芦把主轴稍微吊起,拆卸轴承。
清理主轴、轴承室和轴承上的油垢,清除以前涂在轴颈上的胶粘剂,并用丙酮清洗一遍轴颈;仔细检查轴承内圈和滚柱的完好状况,以及轴承间隙的大小,以确定是否更换轴承。
铁皮在整个修复过程中具有重要的作用和影响,准备铁皮时一定要对其厚度、形状、长度、宽度、四角和边棱非常慎重。因主轴轴颈的*大磨损量达1.20mm,故选择0.75mm厚(有些富余量,以便于修正)的镀锌铁皮;镀锌铁皮的形状应制做成平行四边形,以使铁皮“抱紧”轴颈后对口的方向与主轴的轴向有一个夹角(取45°,以便于保证轴承和轴颈的同心度;铁皮的长度控制370mm(比轴颈的周长小2~5mm),以使铁皮能够“抱紧”轴颈;轴承宽58mm,为避免铁皮影响锁紧螺母固定轴承,其宽度要比轴承宽度小13mm,确定为56mm;为了便于安装轴承,铁皮的四角做成半径为5mm的圆角过渡。另铁皮要求平整,四边的剪切棱沿要用砂轮或平板锉进行修正消除。
筒,圆筒的接头必须对正,不能卷斜(见)。
选用“哥俩好”胶粘剂粘接轴颈与铁皮。将胶粘剂的A、B,铁皮圆接头示意图组分按11配比在干净的玻璃板上搅拌均匀;然后把胶粘剂均匀地涂抹在磨损的轴颈表面,迅速将铁皮圈套在轴颈上,铁皮圈的端面要紧接轴套,并与主轴的端面平行;*后用包箍箍紧铁皮圈,且不能使铁皮圈起皱台。
铁皮圈粘接30min后(胶粘剂达到*大强度的时间为30min),去除包箍,把轴承套在主轴的锁紧螺纹处,松开手动葫芦放下主轴,轴承放到下轴承室内,使轴承担着主轴;然后,把磁性表座固定在轴承室的上端面上,用手慢慢地转动主轴,用百分表测量轴颈的径向偏差,并用千分尺测量轴颈的直径;*后,根据百分表和千分尺测量的数据,用平板锉修正轴颈,修正后再测量、再修正,如此反复几遍,直到轴颈的直径达到0(120+0.05~0.10)mm的范围,并且其径向偏差控制在0.05mm以内。
用手动葫芦把主轴稍微吊起,拆下轴承。由于在修正轴颈的过程中会产生大量的铁削,所以,必须将主轴、轴承室和轴承等部件再一次进行清洗和检查,把铁肩和杂物清理干净,*后再用丙酮清洗一遍轴颈。
根据检查的情况,如果滚道及滚柱上有麻点、裂纹等缺陷,或者间隙太大,就需要更换轴承。用水浴的方式把轴承加热至100 *C并保温2h后,迅速地把轴承安装到轴颈上。紧固锁紧螺母,在锁紧螺母与轴承间没有残余间隙后,锁紧锁片。检查轴承室与轴承的间隙,安装轴承室上盖,装好对轮、电动机和对轮销,并紧固各部螺栓。
待各部件安装完毕后,给轴承室加上润滑油,*后再对风机进行一次全面的检查。在保证无任何问题的前提下,开始试运行。注意检查轴承的振动、温度和声音,以及电动机和风机的状况。
4h的时间对该风机主轴轴颈故障进行修复。故障排除后,该风机已安全运行几个月,目前风机运行状况仍稳定,运行效果良好。
4结语呈液态的胶粘剂能够填满两个紧密配合部件的凹凸之处,并挤出空气自动成型,形成两个结合面的完全接触。因而,采用胶粘剂与铁皮相结合的粘接方法,可以现场应急修复风机主轴轴颈严重磨损的故障,在技术上可行;而且工艺简单、操作方便、修理工期短、检修成本低;此外采用此法现场应急修复后,基本上能够恢复主轴轴颈的同心度、圆柱度和光洁度,满足机械设备安全经济运行的技术要求,保证了生产的正常运行。