怎样防止环锤式碎煤机主轴损坏及损伤后的应急修复

闫世俊 张多伟

摘 要：环锤式碎煤机主轴是破碎机的核心部件，购买碎煤机主轴费用高、生产周期长（制造厂家生产周期三个月）。作为事故备品购买主轴，会造成库存积压品费用提高，而且主轴长期平放会造成轴弯曲度超限报废事件。主轴意外损坏，可以通过微脉冲冷焊技术和电刷镀技术加工修复处理，这样可以节约设备检修费用，缩短修复周期，确保输煤系统安全、可靠运行。

关键词：怎样防止环锤式碎煤机主轴损坏 损伤的碎煤机主轴应急修复方法 液力耦合器内套的应急修复方法 主轴修复过程中配合尺寸的确定

轴承的安装要求及注意事项

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2018）08-0-02

某公司两台环锤式碎煤机，生产厂家沈阳电力机械总厂，2004年10月投运，设备型号KRC12×18，破碎能力600 t/h，传动方式采用液力耦合器直连式，耦合器型号YOX1000带电子防喷装置，电机转速743r/min，入料粒度≤350mm。

由于破碎机转子高速运转的鼓风作用，造成碎煤机内部出现正压，容易造成壳体与旋转轴间隙处向外漏粉，煤粉进入轴承内，引起轴承加剧磨损、轴承超温等导致轴承损坏。轴承损坏后，未及时停机轴承内圈与轴径之间，发生相对运动，造成轴径磨损；轴径与轴承内圈产生间隙后，就会造成轴径配合段腐蚀、锈蚀损伤。从十几年环锤式破碎机运行工况来看，出现主轴承超温的缺陷最多；主轴损坏类缺陷出现了两次，一次是主轴配合端磨损，一次是主轴轴肩键及键槽切断。

一、碎煤机主轴损坏原因分析及防范措施

主轴损坏的原因大致可分为两类：一是轴承损坏，轴承内圈与轴径之间产生相对运动，造成主轴配合端磨损；一是转子突然卡死，造成主轴轴肩键或者键槽切断后，轴肩及耦合器内套损坏。

破碎机一般选用NSK 22338轴承是属于调心滚子轴承。调心滚子轴承具有两列滚子，承受载荷的特征是承受径向载荷，同时也能承受任意方向的轴向载荷。有承受高的径向载荷能力，特别适用于重载或振动载荷下工作，但不能承受纯轴向载荷。该类轴承的结构特征是外圈滚道是球面形，故其调心性能良好，能补偿同轴度误差。两列对称型球面滚子，外圈有一条共用的球面滚道，内圈有两条与轴承轴线倾斜一角度的滚道，具有良好的调心性能，当轴受力弯曲或安装不同心时轴承仍可正常使用，调心性随轴承尺寸系列不同而异，一般所允许的调心角度為1-2.5度 ，此类型的轴承有承受负荷能力较大，除能承受径向负荷外轴承还能承受双向作用的轴向负荷，具有较好的抗冲击能力，调心滚子轴承所允许的工作转速比较低。

轴承损坏的原因主要有两个方面，轴承超温损坏和轴承振动超值损坏，下面分别进行原因查找及应对措施的分析。

1.轴承超温损坏的原因分析及防范措施

1.1输煤系统粉尘大，煤粉进入轴承滚动体内，润滑脂变质，加剧轴承磨损造成轴承损坏。防范措施：加强输煤系统粉尘治理，检查维护、监督投用各除尘设备 ，改善输煤系统工作环境。

1.2碎煤机壳体与主轴间隙位置漏粉，造成主轴承工作环境粉尘超标。防范措施：调整碎煤机鼓风的风量及风向，改造碎煤机壳体密封，定期检查更换轴承润滑脂。

1.3 轴承内润滑不良，造成轴承运转超温。防范措施：选用符合说明书要求的润滑脂；严格控制润滑脂的加油量和加油周期；定期清洗、检查轴承，更换润滑脂。

2.轴承振动损坏的原因分析及防范措施

2.1新安装的轴承振动超标的原因，一般是安装后轴承的平行度或内外圈同心度偏差大；防范措施：通过调整轴承座的高低和偏斜度对轴承内外圈找正。

2.2轴颈上的调整螺母、锁紧垫片松动，造成轴向游隙增大引起轴承振动超标；防范措施：定期检查调整螺母及锁紧垫片。

2.3滚动体、滚动槽磨损超限，轴承间隙增大，引起轴承振动超标；防范措施：根据轴承运转时间数据，合理安排及时更换磨损到限的轴承。

2.4轴承突然损坏，引起轴承振动超标；防范措施：加强轴承日常维护保养，加强运行值班人员现场监护工作。

2.5对转子总成静平衡破坏引起振动，原因是环锤和环锤轴的磨损不均衡；防范措施：定期检查环锤磨损情况，磨损到限时成套更换匹配的环锤组。

碎煤机转子突然卡死的原因，主要是煤内具有硬质的大块煤、石块、水泥块、木棒、铁板等，造成转子突然卡死。防范措施：a.加强煤场进煤管理，及时查找和清理煤内的杂物。b.皮带运行值班员加强监护，发现大块及时停机处理，防止大块进入碎煤机内。c.输煤系统初级皮带入口加装杂物分选设备。d.斗轮机溜煤槽下方，制作加装煤篦子。e.定期输煤系统做除铁器磁力试验，确保除铁器可靠投运。另外是煤质粘度大，煤太湿造成碎煤机壳体内粘煤严重，转子转动负荷加大后引起跳闸；防范措施：严格控制燃煤湿度，及时清理碎煤机内部粘煤。

二、损伤的碎煤机主轴应急修复方法

1.主轴轴承配合端磨损、腐蚀，造成轴与内套间隙过大。修复方法：采用电刷镀技术（Electro-brush plating），根据电化学沉积原理在指定部位快速沉积金属，可现场施工、维修质量高、镀层通常不需要机械加工，是机械零件表面修复和强化的重要方法，尤其适用于大型机械的不解体现场修理或野外抢修，修补表面伤痕、凹坑。镀镍的硬度可达HRC50，相当于45#钢淬火硬度，镀层厚度可达3mm；功能性镀层则有优异的性能，镀层经热处理后，硬度可达HRC65以上。

2.主轴轴肩严重损坏案例分析及修复过程探讨（仅做参考）

2.1主轴损坏原因查找

通过从碎煤机检查孔进行观察内部情况，发现在筛板与转子之间卡了一块钢板，取出卡涩钢板后，检查测量为一块500*600*12mm的钢板，钢板卡死造成转子突然停止。

2.2 主轴轴肩及键槽有撕裂性损伤，轴肩部位键槽撕裂性损坏，键切割成两半，测量轴肩外径为 157.7mm（公称尺寸为160mm）。

2.3采用微脉冲冷焊技术修复，此方法瞬时（ms级）释放上千安大电流，无热变形将各种焊材熔在基体上，冶金结合，结合强度高，焊层致密，工艺效率高，特别是对结合力要求较高或难焊工件的修复性能良好。

2.4修复后的主轴检测，轴颈实际尺寸161.55 mm，有点蚀、最大裂纹在距轴端40mm处，裂纹不深、曲线长度10mm，不影响轴的强度。

三、液力耦合器内套的应急修复方法

1.液力耦合器内套损伤情况，经测量耦合器内圈尺寸最大161.3mm，最小160.9mm（公称尺寸为160mm）。

2.采用微脉冲冷焊技术修复后精加工，修复后的套内径为161.60mm，符合装配要求。

四、遗留问题及处理措施

1.加工修复后的主轴成为非标准件

处理方法防范措施：

订购标准主轴作为备用。

2.加工修复后的液力耦合器成为非标准件

处理方法防范措施：

订购标准的液力耦合器作为备用。

3.碎煤机转子，长3.2米，直径1.2米，重量4.25吨；一般使用厂家没有整体找动平衡的装置。自己修复后，可能造成运转时，机体振动值增大。

结语

输煤系统的筛碎设备，属于输煤主设备之一；往往在输煤设备系统设计时，两路系统不能交叉使用，破碎机故障后就会造成单路运行，降低燃煤供应的安全、可靠性。而且大部分单位，不会购买碎煤机主轴或转子总成作为事故备品。主轴的应急修复是非常必要的，希望对输煤设备的管理、检修人员有所帮助！

参考文献

[1]《沈阳电力机械总厂KRC12×18型碎煤机使用维护说明书》

[2]大唐连城发电公司2×300MW机组，《输煤设备检修规程》

[3]大唐连城发电公司2×300MW机组，《燃运运行规程》。

作者简介：闫世俊，（1963.11-），男，甘肃省兰州市永登县，中等专业，工程师，长期从事火电厂输煤设备检修及管理。

张多伟，（1978.7-），男，甘肃省兰州市永登县，大专，助理工程师，长期从事火电厂输煤设备检修及管理。