污水刮渣机故障处理及安全传动机构改造

刘久城（大庆炼化公司检维修中心机械二车间，黑龙江大庆163411）

1 刮渣机作用概述

在污水处理系统气浮净水器中，刮渣机属于关键设备。气浮净水池污水里的悬浮杂质，经处理后形成废渣浮于水面，累积到一定量后，需要将其去除，以达到净化污水的目的。刮渣机就能满足刮渣、除渣的功能。

刮渣机是长期工作在气浮池上，里面装满了复杂性质的污水，位置较为特殊，工作环境比较恶劣，同时部分部件还需要与介质接触，故要求其结构简单，运行可靠性强（能够长周期温度运行），操作和维修方便。国内目前常用的刮渣机有三种类型：单刮板行车式、钢索牵引行车式、履带多刮板式。由于后两种结构复杂，故障率高，因此单刮板行车式刮渣机使用的比较广泛。

2 单刮板行车式刮渣机工作原理

在污水处理系统气浮净水器中，气浮罐下方存在曝气喷头，里面通有1公斤压力的空气，会在污水中不断的产出气泡，气泡到污水中上升的过程会充分混合到污水中，由于气水混合物产生了一个向上的浮力，这个浮力将固体悬浮杂质带到了水面，上浮过程中，微小的气泡会附着到悬浮杂质上，到水面后，固体悬浮杂质便能够依靠这些气泡的支撑，维持在水面上。浮在水面上的固体悬浮杂质，被沿着整个液面运动、连续运转的刮渣机不断的清除，并将其从气浮池的的入口推到出口，通过排渣口排出。

动力厂污水处理车间新投用的外排污水深度处理场，单刮板行车式刮渣机共有4台，刮渣机是由电机直联驱动的行星摆线针轮减速机带动下运转的，减速机通过传动链、传动齿轮带动传动轴转动，传动轴通过两端的牵引链轮带动牵引链条运转，（2个）刮板是安装在牵引链条上，这样刮板在牵引链条的带动下就形成了沿着整个水面的连续直线运动。刮板平稳地将浮在水面的固体杂质不断的推到集渣槽内，刮板走在下部（与污水接触）时为工作行程，当绕过链轮移动到上部（不与污水接触）时为空程。两块刮板之间距离通过再链条安装的间隔来控制。图1是单刮板行车式刮渣机的结构简图。

3 单刮板行车式刮渣机故障原因

3.1 刮板易脱落的原因

(1)刮板通过螺栓与两侧的牵引链条的连接耳连接固定，且两侧各1 个固定螺栓，由于池内污水腐蚀性较强，连接螺栓和连接耳长期受池水蒸汽腐蚀损坏，从而导致刮板脱落。(2)该刮渣机刮板为普通橡胶板，长期受池水蒸汽腐蚀变形老化，使刮板脱落。(3)刮渣机的刮板骨架筋板薄弱，腐蚀变形易损坏，且容易下坠变形。

3.2 链条出现断裂的原因

(1)该刮渣机减速机和传动主轴是通过小链条连接，传动主轴通过两端的牵引链轮带动牵引链条进而带动从动轴运转。从动轴只靠两边的牵引链条运转带动，如牵引链条或链轮出现变形、磨损等异常问题，则两边的牵引链条会出现不同步运转的问题，牵引链条很容易易被扯断。(2)刮渣机的主、从动轴平行度差，安装后两侧牵引链条松紧不一致，长期运转时很容易造成链条断裂。

3.3 刮渣不均匀的原因

(1)刮板腐蚀变形，刮渣不均匀；(2)浮渣量大且太厚。

图1 单刮板行车式刮渣机结构简图

4 单刮板行车式刮渣机故障的危害

4.1 造成设备的严重损坏

(1)刮渣机牵引链条的隐患不能及时发现并处理，当链条突然断裂后，运转的主轴会将链条和刮板卷入并造成设备的严重损坏；(2)刮板脱落后，如不能及时发现并立即停机，脱落的刮板就会卷入运行的链条和传动轴之间，造成链条断裂或变形，传动轴弯曲变形，使设备严重损坏无法使用。

4.2 刮板脱落或卷入异物

刮板脱落或卷入其他异物时，脱落的刮板或异物卷入运行的链条和链轮之间后，随之造成链条、传动轴等严重扭曲变形，导致刮渣机直接报废，后果严重。

4.3 链条断裂

(1)链条断裂后直接造成刮渣机无法运行；(2)如监管不力，当链条断裂后设备仍然运行，链条或刮板卷入运行机构会直接导致设备变形报废。

4.4 刮渣不均匀

(1)刮渣不均匀会导致处理池效果下降，无法达到处理指标；(2)浮渣越积越厚，刮渣机运行阻力变大，容易引起链条断裂、刮板脱落等故障。

5 改进及改造措施

5.1 改进刮板

原刮板骨架筋板较为薄弱，我们重新制作刮板骨架，将筋板由原来的0.5mm 变为现在的1mm，提高了刮板骨架的强度，有效的防止刮板变形和损坏；

5.2 改进刮板与牵引链条连接方式

原牵引链条只有一个与刮板固定的连接耳，且连接螺栓为M8，可靠性差。我们将两侧的牵引链条都改为两个连接耳，将螺栓改为M12，提高了刮板固定的可靠性，有效的降低了刮板脱落的几率；

5.3 调整部件静态关系

安装调整后，应确保主、从动轴无轴向窜动，调整并保证两传动轴平行度合格，同时还要检查传动轴与框架轨道的垂直度也要合格，安装后两侧的牵引链条松紧度要一致（并且不能太松，太松链条易脱落），牵引链条安装的刮板位置两侧应同步，可以通过拉线检查的方法。

5.4 改造传动的安全装置

对M101/D 主传动轴轴头的传动齿轮进行结构改造，将其改造为安全传动装置：即当刮渣机运行阻力过大时，安全装置能够自动切断传动，达到保护刮渣机各配件的目的；

5.5 改造方法

将传动齿轮轮毂车削去掉，车削齿轮内孔镶配轴承，并加工与之配合的传动对轮，对轮加工传动销孔（2个直径∅8，2个直径∅10，便于适用于不同载荷时使用不同粗细的安全销），安装传动销（材质：尼龙）。这样当刮渣机运转时，传动齿轮通过传动销带动对轮旋转，对轮再通过平键带到传动轴运转，当刮渣机运行阻力过大，传动销受过大剪切力折断后，传动齿轮实现空转。消除故障，更换传动销，刮渣机又可以正常运行了，这样既达到了防止刮渣机各部件受力损坏的目的，又能够快速恢复设备生产。

6 操作维护建议

（1）通过工艺调整，减少介质中过大杂质；（2）操作时，严禁将其他杂物置于刮渣机运行部件之间；（3）加强巡检监控，发现异常问题及时调整处理，防止设备故障扩大化；（4）定期检查轴承、链条、刮板等易损件的腐蚀、磨损情况，定期为轴承添加油脂进行保养，确保轴承的正常润滑，保证其长周期运行。

7 结语

文中对污水刮渣机故障处理、优化改进以及传动机构改造做了详尽的介绍。四台刮渣机修复后运行效果良好，运至至今已超过9个月，未出现任何故障问题。另外我们会持续观察安全传动机构改造后的使用效果，根据使用效果持续进行优化改进，如考虑增加仪表联锁装置、电机过载保护等，最后应用至另外三台刮渣机的改造。刮渣机是污水处理中的重要一环，因此保证刮渣机的长周期稳定运行更是重中之重，刮渣机的故障处理以及对其进行的改进和改造，为装置后序的浮渣、油泥的处理提供了有效保证。