浅谈淬火工艺在消除磨煤机振动中的应用

杨志勇（华电国际邹县发电厂,山东　邹城　273522）

浅谈淬火工艺在消除磨煤机振动中的应用

杨志勇
（华电国际邹县发电厂,山东邹城273522）

摘要：淬火是钢的热处理工艺中普通热处理一种方式，其目的就是为了提高钢的硬度和耐磨性。通过用氧-乙炔火焰将工件表面迅速加热并随后喷水冷却的淬火方法，使大牙轮齿面转变为马氏体组织，而心部仍保持原始组织，从而获得了表面硬而心部韧的性能。

关键词：淬火；磨煤机；振动；应用

1　概述

华电国际邹县发电有限公司2×1000MW机组，#7锅炉于2006年12月4日正式投产，＃8锅炉于2007年7月5日投产。3033t/h超超临界压力锅炉是东方锅炉（集团）股份有限公司与日本巴布科克-日立公司及东方-日立锅炉有限公司合作设计、联合制造。每台锅炉配套安装6台沈阳重型机械有限责任公司制造的BBD4360型双进双出钢球式磨煤机，此大齿材质为35CrMo,模数26，齿面硬度为HB=228-269；小齿材质为40CrMnMo，齿面硬度为HB=300-320。

2　发生问题

四期磨煤机自从投产以来运行中问题不断发生，小牙轮振动频繁且温度异常升高、大牙轮裂纹且结合面螺栓松动断裂、变速箱振动烧损且各级传动轴断裂、电机振动且轴瓦损坏等缺陷不断出现，以上缺陷的发生致使两台百万机组负荷兑现率受限，严重的危及着锅炉的正常经济运行，同时设备缺陷频发造成人员相对疲惫，不利于现场安全生产。以下是查阅运行人员值班日志，摘取了几次代表性缺陷和问题。

（1）在2008年2月18日，检查发现#8炉E磨煤机小牙轮驱动端轴承有异音，就地测量轴承温度为60℃，现场测量磨煤机变速箱高速轴驱动端振动值：⊙140μm，－115μm，⊥152μm；变速箱高速轴非驱动端振动值：⊙130μm，－142μm，⊥133μm；变速箱低速轴驱动端振动值：⊙125μm，－145μm，⊥82μm；变速箱低速轴非驱动端振动值：⊙75μm，－152μm，⊥55μm；小牙轮驱动端轴承振动值：⊙185μm，－181μm，⊥305μm；小牙轮非驱动端轴承振动值：⊙168μm，－196μm，⊥144μm；电机负荷侧轴承振动值：⊙125μm，－135μm，⊥139μm；电机非负荷侧轴承振动值：⊙72μm，－56μm，⊥74μm（标准≤100μm）。

（2）在2012年5月26日，#7炉F磨煤机减速机发生异音并伴有高速轴油封处漏油现象，经测量现场振动数据如下：⊙180μm，－142μm，⊥133μm；变速箱低速轴驱动端振动值：⊙175μm，－145μm，⊥182μm；变速箱低速轴非驱动端振动值：⊙75μm，－152μm，⊥55μm；小牙轮驱动端轴承振动值：⊙105μm，－125μm，⊥110μm；小牙轮非驱动端轴承振动值：⊙168μm，－196μm，⊥144μm；电机负荷侧轴承振动值：⊙115μm，－98μm，⊥139μm；电机非负荷侧轴承振动值：⊙99μm，－101μm，⊥74μm（标准≤100μm）。

（3）在2012年7月13日，现#7炉B磨煤机电机及减速机振动增大。测量#7炉B磨煤机变速箱高速轴驱动端轴承振动值：⊙123μm，－95μm，⊥165μm，变速箱高速轴非驱动端轴承振动值：⊙77μm，－136μm，⊥123μm；变速箱低速轴驱动端轴承振动值：⊙85μm，－98μm，⊥73μm；变速箱低速轴非驱动端轴承振动值：⊙67μm，－116μm，⊥78μm；小牙轮驱动端轴承振动值：⊙97μm，－91μm，⊥93μm；小牙轮非驱动端轴承振动值：⊙88μm，－99μm，⊥83μm；电机负荷侧轴承振动值：⊙227μm，－233μm，⊥329μm；电机非负荷侧轴承振动值：⊙181μm，－117μm，⊥139μm（标准≤100μm）。

3　原因分析及采取措施

通过现场出现的问题进行分析，针对振动问题专门成立课题小组加以研究，分析有以下几种原因：

（1）磨煤机大牙轮基建安装有问题，大小齿轮轴心不水平；大小齿轮齿顶间隙太大或太小；

（2）磨煤机小牙轮、减速机、电机轴系对正不良；

（3）磨煤机轴系中各加油点缺油或断油；

（4）磨煤机大牙轮齿面磨损，渐开线被破坏、点蚀、鼓包、凹槽、噪音大；

（5）磨煤机轴系中轴承座、轴承磨损、损坏，各部间隙调整不合格。

4　淬火工艺应用

我厂四期12台磨煤机经进一步检查都出现了齿轮磨损、磨机振动、噪音越来越大的情况。大小齿轮齿面上出现点蚀、鼓包、齿面由于磨损变得凹凸不平，大小齿轮啮合有着严格的要求，它们必须是沿着渐开线滚动啮合，但随着齿面逐渐磨损，齿面的渐开线被破坏，连续的滚动接触，变为不连续的撞击接触，从而造成磨煤机振动、噪音巨大、轴承损坏、减速机振动等一系列问题。现场经过大量工作针对磨煤机振动进行各种处理，效果收效甚微，在每次缺陷处理完毕后磨煤机正常工作时间较短，一般运行一两个月后轴系振动出现反弹现象，所以在2012年11月份对F磨煤机大牙轮进行淬火处理。

热处理是零件和工具制造过程中的重要工艺，他通过加热和冷却的方法来改变金属的内部组织，从而改善和提高工件的性能。淬火是钢的热处理工艺中普通热处理一种方式，其目的就是为了提高钢的硬度和耐磨性。此次运用的是火焰加热表面淬火工艺，通过用氧-乙炔火焰将工件表面迅速加热并随后喷水冷却的淬火方法，使大牙轮齿面转变为马氏体组织，而心部仍保持原始组织，从而获得了表面硬而心部韧的性能。

经过两次大修，将我厂四期12台磨煤机全部进行了淬火热处理工艺，磨煤机振动值大幅降低，试转过程中整个轴系的振动值都在50μm以下，使修后设备明显好转，近两年磨煤机健康水平明显提高，没有出现振动现象，缺陷发生率降幅达50%。

5　结论

大多数磨煤机的轴系对正都是有保证的，造成磨煤机振动的主要原因是大小齿轮磨损。作为磨煤机传动的作用力初始点，原始齿轮的渐开线被破坏，齿面有台阶、鼓包、凹槽、点蚀等，特别是换了一个新小齿后，大小齿轮的接触就更差，磨煤机的振动就更容易发生。而减速机、电机的振动都是有齿轮振动传导的，解决了大小齿轮传动，减速机、电机的问题也就迎刃而解了。所以，保证大小齿轮正常传动是解决磨煤机振动的关键，而造成大小齿轮传动不正常的原因就是齿轮磨损、齿轮啮合不正常。因此，首先通过修磨齿面将磨损的齿面进行修整，将齿轮的渐开线修磨出来，以保证大小齿轮的正常啮合。其次提高齿轮齿面硬度，减少齿轮齿面磨损，延长齿轮渐开线的使用寿命是解决磨煤机振动的好方法。

参考文献:

[1]邹县发电厂.600MW锅炉分册[K].

[2]电厂金属材料基础知识[S].水利电力出版社.

作者简介：杨志勇（1974—），大专，邹县发电厂磨煤机班班长。